¿Cómo debo enrutar las líneas SPI?

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En mi esquema, tengo 4 dispositivos SPI para conectar. Voy a operar el SPI hasta 8MHz. ¿Debería preocuparme la instalación de resistencias de amortiguación? resistencias de terminación de fuente? ¿Debo encaminarlos en forma de estrella o en serie? ¿Agregar muchas vías perjudica la integridad de la señal?

También tengo que agregar que estos dispositivos están bastante juntos, a menos de 25 mm entre sí.

spi pcb-design

— cksa361
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Desde la perspectiva de la integridad de la señal, 8MHz no es realmente tan rápido, por lo que probablemente pueda salirse con la suya con un diseño razonable. Es posible que desee incluir resistencias de terminación en el diseño. Si no los necesita, simplemente puede instalar resistencias de 0 ohmios y luego dejarlos fuera en la próxima revisión. Yo diseñaría (estrella versus serie) con lo que sea que te dé el diseño más ajustado (por ejemplo, trazas más cortas). Los stubs se consideran algo malo para el diseño de alta velocidad, por lo que elegiría uno u otro y no tendría un esquema en el que algunas partes estén unidas en serie y otras se separen de eso. Al colocar en serie, mantenga los trozos fuera de las líneas principales lo más cortos posible. Agregar vias daña la integridad de la señal, pero como mencioné, lo más probable es que tenga un presupuesto de tiempo tan grande a 8Mhz que no importa. La otra pregunta es, ¿tienes un avión de tierra y de energía? Si es así, desea mantener las señales referenciadas al mismo plano (por ejemplo, no ejecute la traza SCLK en un lado del tablero referenciado al plano de tierra y luego a través del otro lado y ejecute durante un tiempo referenciado a la potencia avión). Probablemente tendrá que preocuparse por los problemas de EMC aquí mucho antes de tener que preocuparse por los problemas de integridad de la señal, pero EMC puede no ser una preocupación para su proyecto.

— BT2
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La frecuencia del reloj realmente no importa. Es el tiempo de subida y caída de los bordes lo que determinará la integridad de la señal y las preocupaciones de EMC. Si no usa el control de velocidad de rotación y usa un transceptor que puede funcionar mucho más rápido que 8Mhz, digamos que quizás 50Mhz puede tener toda la integridad de la señal y los problemas de EMC que tendría a 50Mhz a pesar de que la velocidad del reloj del bus es mucho más baja. Una forma común de lidiar con esto es usar un transceptor con cierto nivel de control de velocidad de rotación o usar componentes externos para frenar los tiempos de subida / bajada.

— Mark

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@ Mark, el tiempo de subida genera problemas de EMC, pero no necesariamente problemas de integridad. El presupuesto de tiempo es tan grande a 8Mhz que puede tener todo tipo de problemas de EMC sin ningún problema de integridad de la señal porque las señales se estabilizarán antes de que el reloj bloquee los datos. Supongo que tiene cerca de 20ns de margen aquí. Por supuesto, si el problema es tan grave que el reloj se está enganchando dos veces o algo así, puede tener problemas, pero no es probable que muestre un diseño horrible. A frecuencias más altas, la terminación y el diseño se vuelven mucho más importantes para la integridad, pero la mayoría de las personas ni siquiera piensan en ello para SPI

— bt2

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En general, ¿por qué (en PCB de 4 capas con tierra y plano de alimentación) migrar de un lado de la placa al otro, por esa causa, cambiar la referencia del plano de tierra a la fuente de alimentación puede causar EMI?

— mohammadsdtmnd

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Depende de la velocidad de borde. Si es impulsado por un chip rápido de uso general, por ejemplo, un FPGA, entonces puede que le importe. Pero a los 25 mm está bien a menos que el tiempo de subida sea muy rápido.

Como dijo @ bt2, las vías dañan la integridad de la señal, pero no me preocuparía a esta distancia.

— Brian Carlton
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