ฉันสามารถใส่ vias ในการกำหนดเส้นทางการติดตามเส้น I2C บน FR4 PCB ได้หรือไม่

11

ฉันกำลังใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ MSP430FR2633 และ ADS122C04IPWR DAC ผ่าน I2C ที่ 100kHz

ฉันสามารถกำหนดเส้นทาง I2C ผ่าน vias ใน 2 Layer PCB ได้หรือไม่

— Abhishek Parikh
แหล่งที่มา

3

ดูเหมือนเจ็บปวดโดยไม่จำเป็นในการทำเช่นนี้มีเพียง 2 ชั้น เหตุผลใดถูกต้องทำไม? ค่าใช้จ่ายไม่ใช่เหตุผลที่ถูกต้อง

— Lundin

4

หากคุณกำลังต้นแบบสิ่งที่เป็นงานอดิเรกที่มีเงินจากกระเป๋าของคุณเองค่าใช้จ่ายเป็นเหตุผลที่ถูกต้องมาก บอร์ด 2 ชั้นราคาถูก มากกว่า 2 ชั้นจะมีราคาแพงอย่างรวดเร็ว

— อุโมงค์

1

@Lundin ราคาสำหรับ 10 บอร์ดจะเพิ่มขึ้นจาก $ 7.24 เป็น $ 34.24 ถ้าคุณเพิ่ม 4 เลเยอร์ นั่นเป็นสิ่งสำคัญสำหรับมือสมัครเล่น

— Navin

2

@Navin ไม่รู้ว่าคุณซื้อ PCBs ของคุณที่ไหน แต่คุณถูกโกงอย่างหนัก

1

@Amarth รู้สึกอิสระที่จะเชื่อมโยงผู้จัดจำหน่ายที่ดีขึ้น ฉันมักจะเลือกpcbshopper.com โปรดทราบว่าราคาของฉันรวมการจัดส่งไปยังสหรัฐอเมริกา

— Navin

27

ที่ความเร็ว I2C จุดอ่อนจะทำให้คุณไม่มีปัญหาอย่างแน่นอน

อย่างน้อยก็ไม่มีปัญหาในแง่ของความต้านทานแทร็คความจุหรือตัวเหนี่ยวนำ อย่างไรก็ตามหากคุณมีบอร์ด 2 เลเยอร์การใช้ทั้งสองเลเยอร์นั้นทำได้ดีที่สุดอย่างเป็นระบบมิฉะนั้นคุณอาจนำไปสู่ปัญหา

สิ่งที่หลายคนทำคือการอุทิศกระดานหนึ่งชั้นให้พื้น วิธีนี้ใช้งานได้ดีโดยทั่วไปจนกว่าพวกเขาจะเริ่มตัดพื้นด้วยการวิ่งเพียงหนึ่งแทร็คในเลเยอร์อื่น เมื่อแทร็กนี้เข้าร่วมโดย 'just Another' และอีกอันพื้นดินกลายเป็นเหมือนม่านลูกไม้ มันไม่ทำงานและมันยากที่จะกำหนดว่าจะทำอย่างไรให้มันกลับมารวมกันโดยเฉพาะถ้าคุณไม่มีประสบการณ์ ยิ่งแย่ไปกว่านั้นบางคนจะกำหนดเส้นทางทั้งหมดแล้วทำ 'ทองแดงเท' ด้วยความหวังว่าสิ่งนี้จะทำให้ระนาบกราวด์ดี

หากคุณใช้สัญญาณ 2 เลเยอร์มันจะดีกว่าถ้าเริ่มจากแผน ใช้การจัดเรียงการติดตาม 'แมนฮัตตัน' ทิศตะวันออก - ตะวันตกในหนึ่งเลเยอร์เหนือ - ใต้ เริ่มต้นด้วย 'พื้นดิน gridded' ใส่แทร็กขนานทุก ๆ 10 มม. หรือมากกว่านั้นและผ่านพวกเขาทุก ๆ สี่แยก มันใช้งานได้ดีเช่นเดียวกับระนาบกราวนด์และที่ความเร็ว I2C นั้นดีเหมือนกัน ตอนนี้คุณมีวิธีที่เป็นระบบในการรันแทร็กจากทุกที่ทุกที่และสามารถกระโดดไปยังอีกด้านหนึ่งของบอร์ดได้อย่างที่คุณต้องการโดยไม่รบกวนความต่อเนื่องของพื้นดินที่มีอยู่

อีกทางเลือกหนึ่งคือใช้ระนาบกราวด์ แต่เพื่อหลีกเลี่ยงการสับมันโดยการอยู่บนเลเยอร์สัญญาณของคุณสำหรับสัญญาณทั้งหมด ข้ามแทร็กโดยผ่านแทร็กใต้ส่วนประกอบ คุณสามารถซื้อตัวต้านทาน 'zero ohm' เพื่อจุดประสงค์นี้แม้ว่าตัวต้านทาน 1 หรือ 10 โอห์มจะมีความต้านทานเท่ากับสายที่ระดับความต้านทาน I2C

— Neil_UK
แหล่งที่มา

2

เพื่อหลีกเลี่ยงการสับแนวระนาบพื้นมันจะช่วยให้แทร็กสั้นที่สุดเท่าที่จะทำได้ ใช้เพื่อข้ามเส้นทางเท่านั้นเพื่อไม่ให้ครอบคลุมระยะทาง นอกจากนี้ยังช่วยให้มองระยะทางไฟฟ้าจริงระหว่างส่วนประกอบไปยังพื้นดินทั่วไป ตัวอย่างเช่นจากตัวแยกแคปไปยังไอซีพวกมันควรจะแยกส่วน (มักจะเป็นคนดูที่สาย VDD)

— ไมเคิล

1

@Michael คุณถูกต้องแน่นอน ฉันฉีกขาดระหว่างที่ไม่พูดถึงเค้าโครงทั้งหมดและให้คำตอบเค้าโครงอย่างละเอียด บางทีคำตอบบางส่วนนี้อยู่ระหว่างสองอุจจาระ เราจัดการกับปัญหาพื้นฐานได้ดีเพียงใดขึ้นอยู่กับประสบการณ์

— Neil_UK

9

โดยทั่วไป - ใช่ สัญญาณ 100 kHz ให้อภัยอย่างมาก ตรวจสอบให้แน่ใจว่ากำหนดเส้นทางทั้ง SDA และ SCL ในลักษณะเดียวกันให้ใกล้กัน

โปรดจำไว้ว่าขีด จำกัด ของความจุรวม I2C ที่ 400 pF (คุณอาจพบปัญหานี้หากร่องรอยยาวมาก)

— Filo
แหล่งที่มา

8

ไม่น่าจะมีปัญหา เรากำลังใช้ vias บนI²Cซึ่งทำงานได้ถึง 800 kHz โดยไม่มีปัญหาใด ๆ

ที่แย่ที่สุดที่ฉันเคยเห็นคือแย่ผ่านซึ่งสร้างความต้านทานแบบในบรรทัดI²C ซึ่งส่งผลต่ออัตราการฆ่าของบอร์ดแย่มากจนการสื่อสารI²Cล้มเหลว แต่นั่นก็อยู่บนบอร์ดต้นแบบและไม่เคยเกิดขึ้นบนบอร์ดการผลิตจนถึงตอนนี้

— คลังแสง
แหล่งที่มา

6

100kHz นั้นง่ายต่อการเคลื่อนที่ อุปกรณ์ของเรามี I2C EEPROMs ติดตั้งอยู่ในส่วนที่ลูกค้าเปลี่ยนได้ของระบบดังนั้นการเปลี่ยนแปลงการปรับเทียบเมื่อเปลี่ยนชิ้นส่วนนั้นจะถูกอ่านโดยผู้ควบคุม สายเคเบิลนี้อาจยาวหลายเมตรและจนถึงตอนนี้ก็ใช้งานได้ เป็นที่ยอมรับว่าเรามีสายเคเบิลความจุต่ำ แต่ก็ยังมี PCB ผ่านไม่มีเรื่องใหญ่

โปรดทราบว่าในขณะที่ 100kHz เป็นความถี่มาตรฐานดั้งเดิมของ I2C มันไม่ใช่จุดจบของเรื่อง I2C "Fast Mode" อนุญาตให้สูงถึง 400kHz, "Fast Mode Plus" ให้สูงถึง 1MHz และ "High-Speed Mode" อนุญาตให้สูงถึง 3.4MHz ดูแผ่นข้อมูล DAC ของคุณรองรับ "Fast Mode Plus" สูงถึง 1MHz ตราบใดที่คุณอยู่ที่ 100kHz คุณก็สามารถทำทุกอย่างที่คุณต้องการเพราะมันไม่เร็วพอที่จะสำคัญ แต่ถ้าคุณต้องการที่จะไปเร็วขึ้นในอนาคตคุณควรตรวจสอบกฎการออกแบบสำหรับสัญญาณดิจิตอลที่เร็วขึ้น

ที่กล่าวว่า DAC เองสามารถจัดการตัวอย่าง 2K ต่อวินาทีเท่านั้น สำหรับ DAC แบบ 24 บิตบวกค่าใช้จ่าย I2C ที่เกี่ยวข้องการถ่ายโอนข้อมูลจะใช้เวลาประมาณ 70-80% ของแบนด์วิดท์บนลิงก์ 100kHz หากคุณมี DAC หลายตัวในลิงก์ I2C เดียวกันคุณอาจต้องการใช้ลิงก์ที่เร็วกว่าเพื่อให้บริการทั้งหมด แต่ถ้าคุณมี DAC เพียงชุดเดียวคุณจะไม่มีเหตุผลที่จะไปเร็วกว่า 100kHz

— ทำจากแป้งที่ยังไม่ได้ร่อน
แหล่งที่มา