Układ Quad SPI PCB

10

Staram się stworzyć dobry układ dla pamięci flash Quad SPI NOR MT25QL256ABA1EW9-0SIT z MCU STM32. Moim problemem jest to, że pinout układu pamięci jest dość niewygodny. Udało mi się zamienić piny po stronie MCU tak, aby sygnały znajdowały się obok siebie, ale nadal jest to trudne. Zgodnie z przewodnikiem po układzie Micron Quad spi udało mi się:

  • Nie dzielą podstawowej płaszczyzny uziemienia (jest to 2-warstwowa płytka drukowana),
  • Spraw, aby sygnał zegara był krótki i możliwie najmniej wygięty,
  • Nie używaj VIAS do trasowania sygnałów

Nie udało mi się jednak:

  • Zachowaj jakąkolwiek sensowną impedancję, obliczając linie paskowe (naprawdę niewiele miejsca i wiele sygnałów)
  • Zachowaj podobne długości sygnałów.

Oto układ: Układ pamięci Quad SPI

Po powiększeniu obrazu można zobaczyć nazwy sieci na padzie pamięci. Chciałbym również zapytać, czy według ciebie ten projekt wystarcza na transfer zegara do 80 MHz. Dla celów porównania różowy kształt, w którym znajduje się chip, ma wymiary 18 x 8 mm. Wlewy wielokątów GND są umieszczone na półce dla lepszej widoczności. Byłbym wdzięczny za wszelką pomoc.

Łukasz Przeniosło
źródło
Czy dolna warstwa jest całkowicie zalana? Czy możesz również dodać zrzut ekranu z top pour?
Mike
Czy nie lepiej byłoby go obrócić, aby uzyskać bardziej równe długości sygnału? Nie trzeba wkładać kołków zasilających z nasadkami między układy scalone - miejsce to można wykorzystać do dopasowania długości.
Araho,
To między dwiema czapkami jest trochę dziwne ... Czy udało ci się uciec?
Sean87
Usunąłem to. Chciałem nawiązać bliską łączność, ale to było blisko.
Łukasz Przeniosło

Odpowiedzi:

14

Dla FR4, stosując efektywny epsilon wynoszący 3,25, otrzymujemy długość fali sygnału 80 MHz na płytce drukowanej przy 80, obliczając

długość fali = (c / f) * (1 / sqrt (epsilon)) = (300000000 m / s / 80000000 1 / s) * (1 / sqrt (3,25) = 2,06 metra.

Wykorzystując 1/16 długości fali jako „bezpieczny limit”, poniżej którego nie musimy się martwić odbiciami i względnym czasem sygnału, jest to

długość_bezpieczna = (1/16) * długość fali = 2,06 / 16 = 12,8 centymetra = 5 cali.

Twoje ślady sygnału są znacznie poniżej tego limitu. Twoje trasy są wystarczająco dobre.

https://www.jlab.org/accel/eecad/pdf/050rfdesign.pdf

PkP
źródło
Ale wciąż pozostaje kwestia przesłuchu. Czy powinienem celowo zrobić więcej miejsca między śladami?
Łukasz Przeniosło
2
Nawiasem mówiąc, nie powinieneś brać pod uwagę tylko podstawowej częstotliwości zegara. Bardziej konserwatywnym podejściem byłoby rozważenie szybko rosnących / opadających zboczy, które mogą wynosić 1-3 ns ... tj. Przy znacznie wyższych częstotliwościach.
następny hack
2
Myślę, że nie ma potrzeby go przerabiać. Jakkolwiek na to nie spojrzysz, routing jest znacznie poniżej jakichkolwiek limitów RF przy 80 MHz i wszelkie problemy prawdopodobnie nie będą spowodowane routingiem, bardziej prawdopodobne z układem padów lub coś w tym rodzaju. Wystarczająco dobry jest wystarczająco dobry. Czas przejść do następnego problemu. :)
PkP
6

Z punktu widzenia topologii warto rozważyć obrócenie układu SPI Flash o 90 stopni w lewo (przeciwnie do ruchu wskazówek zegara), jak poniżej. Spowoduje to wyrównanie naturalnych długości trasowania i pozwoli na pewną możliwość dopasowania długości do MCU.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Michael Karas
źródło
Wygląda na to, że NCS i CLK są źle przekierowane, ale reszta odpowiedzi pozostaje bez odpowiedzi.
Ignacio Vazquez-Abrams,
@ IgnacioVazquez-Abrams - Właśnie odwróciłem etykiety po prawej stronie. Poprawione teraz.
Michael Karas,
Dziękuję za odpowiedź. Próbowałem to zrobić w sposób opisany przez Ypu, ale sygnał zegara był bardziej zgięty. Czy ważniejsze jest utrzymywanie długości śladów na podobnej długości? Dolna strona nie jest przeznaczona tylko dla gnd, jest to warstwa sygnałowa, ale mam zamiar umieścić bota pod spodem
Łukasz Przeniosło
1
Większe nowoczesne lampy błyskowe SPI mają podkładkę termiczną pod chipem, użyłbym jej i unikałbym routingu przez nią, jeśli to możliwe.
PkP
Tak, rozważam podkładkę termiczną
Łukasz Przeniosło