Выход SPI за пределы платы

pifa · 21.02.2015, 18:13

Хочу соединить три платы по SPI. Расстояния небольшие 15-20 см. Но не хотелось бы использовать витую пару, экранирование или еще что-то. Планирую соединить плоским шлейфом через разъем IDC-16 (там есть еще другие сигналы-CS,RESET,RDY и т.д.).
Если кто-то делал подобное, то какие могут быть "грабли".
1. Нужно ли применять экранирование?
2. Нужно ли разделять сигналы SPI земляными проводами?
3. Соединять по SPI отдельными проводами?
4. На какой предельной скорости можна работать?

Скорость пока маленькая (около 60 kHz), но планируется увеличение, т.к. будет много устройств. Но сильно увеличивать тоже не хочу, т.к. производственные условия.
SPI будет с гальваноразвязкой, что-то типа ("SPI_opto").

niXto · 21.02.2015, 19:33

На 20 см можно пару МГц гонять, вообще не заморачиваясь... Но это только если нет мощных источников помех вблизи шлейфа. Иначе - лучше что-то асинхронное, типа УАРТа хотя бы

Easyrider83 · 21.02.2015, 20:22

niXto, вы личные сообщения читаете?
Да, SPI можно гонять на 20см запросто. Нагрузку на концах поставьте. Хотя бы по 1к.

pifa · 22.02.2015, 14:54

Сообщение от niXto

На 20 см можно пару МГц гонять, вообще не заморачиваясь... Но это только если нет мощных источников помех вблизи шлейфа. Иначе - лучше что-то асинхронное, типа УАРТа хотя бы

UART не проходит, т.к. это управление АЦП и ЦАПами на отдельной плате. В этом же шкафу будут магнитные пускатели. Токи, в зависимости от варианта, могут быть до 40-50 ампер.
В соседнем шкафу могут стоять частотники.
То что SPI в лабораторных условиях работает на несколько MHz, я знаю. А вот как оно будет в моих условиях?

В том, что с "витой парой" будет работать, я не сомневаюсь. Но вот насчет обычного плоского шлейфа я не знаю. Поэтому и спросил. Просто так удобнее и технологичнее в изготовлении и в обслуживании. Но если будут возражения, то конечно сделаю как лучше.

jump · 22.02.2015, 16:54

pifa,
в таком случае правильнее будет использовать парафазный сигнал - драйверы 485/CAN на витой паре 5кат. решат проблему

niXto · 22.02.2015, 17:01

У нас i2s с частотой клока 12,28 МГц идет на десяток см по обычному плоскому шлейфу. Никаких терминаторов и извращений. Никаких проблем

Easyrider83, я устал чистить ящик с дурацким ограничением в 100 сообщений... Поэтому туда и не приходит ничего

STM32F0 · 22.02.2015, 17:01

Цитата:

В этом же шкафу будут магнитные пускатели. Токи, в зависимости от варианта, могут быть до 40-50 ампер.
В соседнем шкафу могут стоять частотники.
То что SPI в лабораторных условиях работает на несколько MHz, я знаю. А вот как оно будет в моих условиях?

Да никак, niXto пошутил!

pifa · 22.02.2015, 18:45

Сообщение от jump

pifa,
в таком случае правильнее будет использовать парафазный сигнал - драйверы 485/CAN на витой паре 5кат. решат проблему

Да, сколько ответов столько и мнений.
С CAN я пока еще не работал. 485 использую для связи между шкафами и компьютером. Но в даном случае я его использовать не могу, т.к. АЦП и ЦАП управляются по SPI. а преобразование SPI в UART, а потом наоборот я что-то себе не представляю.
Интерфейс I2C (правда с частотой около 65 kHz) я в таких случаях использую года два. Но там каждый сигнал идет витой парой в паре с "землей":
SDA-GND SCL-GND (как мне когда-то советовал ForcePoint). Работает нормально (три верхних блока на "photo-0001", шлейфы там для LCD и клавиатуры). На другом объекте силовой шкаф стоит отдельно (рядом), но в нем еще и два частотника по 11 kWt. Тоже работает нормально.

Исходя из всего предложенного склоняюсь к варианту:
- шлейфом передавать сигналы RESET, CS, ГОТОВНОСТЬ и др.
- SPI передавать витой парой MOSI-GND, MISO-GND, SCL-GND.

Как такой вариант?

niXto · 22.02.2015, 18:56

Витухой нужно пускать CS, Reset и клок
Но не факт что прокатит
Наносекундные импульсы не отфильтруешь, а скоростным микросхемам такого будет достаточно

Ставь еще один контроллер и преобразуй им асинхронный интерфейс линии связи в SPI
На синхронных ничего не получится

pifa · 22.02.2015, 19:27

Сообщение от niXto

Ставь еще один контроллер и преобразуй им асинхронный интерфейс линии связи в SPI
На синхронных ничего не получится

Вот от этого я как раз и хотел уйти. В предыдущем варианте (с интерфейсом I2C) у меня трехпроцессорный блок. Но там есть свои "нюансы".
Мощности ATMega128 мне полностью хватает. Но вот входы/выходы требуют много пинов (32 аналоговых и 32 дискретных). Вот и хотел их вывести с платы CPU на так званые "интелектуальные" клемно-блочные соединения, управляемые по SPI. В одну сторону аналоговые, в другую - дискретные.

А что касается высокоскоростных м/с, то в пределах платы CPU я могу использовать большую скорость SPI, а за пределами платы работать с меньшей. По быстродействию последних мне хватит.