Quad SPI макет печатной платы

10

Я пытаюсь сделать хороший макет для флэш-памяти Quad SPI NOR MT25QL256ABA1EW9-0SIT с микроконтроллером STM32. Моя проблема в том, что я нахожу распиновку микросхемы памяти довольно неудобной. Мне удалось поменять контакты на стороне MCU так, как сигналы находятся рядом друг с другом, но это все еще сложно. Следуя руководству по раскладке Micron Quad Spi, мне удалось:

  • Не разделить основную плоскость заземления (это двухслойная печатная плата),
  • Сделать сигнал часов коротким и, возможно, с наименьшим изгибом,
  • Не используйте VIAS для маршрутизации сигналов

Однако мне не удалось:

  • Сохраняйте любое ощутимое сопротивление путем расчета полосковых линий (там действительно мало места и много сигналов)
  • Держите длины сигнала одинаковыми.

Вот макет: Quad SPI макет памяти

После увеличения изображения на контактных площадках для микросхем можно увидеть названия сетей. Я хотел бы спросить вас, на ваш взгляд, такой конструкции достаточно для передачи тактовой частоты до 80 МГц. Для сравнения, розовая форма, внутри которой находится чип, составляет 18 х 8 мм. Заливки полигонов GND откладываются для наглядности. Буду признателен за любую помощь.

Лукаш Прзениосло
источник
Является ли нижний слой полным грунтом? Можете ли вы добавить скриншот верхней заливки?
Майк
Не лучше ли повернуть его, чтобы добиться более равной длины сигнала? Нет необходимости помещать штыри питания с крышками между чипами - это пространство можно использовать для согласования длины.
Арахо
То, что между двумя колпачками немного странно ... Тебе это сошло с рук?
Sean87
Я удалил это. Хотел сделать близкий конец, но он должен был закрыться.
Лукаш Прзениосло,

Ответы:

14

Для FR4, используя эффективный эпсилон 3,25, мы получаем длину волны сигнала 80 МГц на печатной плате 80 при расчете

длина волны = (c / f) * (1 / sqrt (эпсилон)) = (300000000 м / с / 80000000 1 / с) * (1 / sqrt (3,25) = 2,06 метра.

Используя 1/16 длины волны в качестве «безопасного предела», ниже которого нам не нужно беспокоиться об отражениях и относительной синхронизации сигнала, это

безопасная длина = (1/16) * длина волны = 2,06 / 16 = 12,8 см = 5 дюймов.

Ваши следы сигнала намного ниже этого предела. Ваш маршрут достаточно хорош.

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

PKP
источник
Но все еще есть вопрос о перекрестных помехах. Должен ли я сделать больше места между следами специально?
Лукаш Прзениосло
2
Кстати, не стоит учитывать только основную тактовую частоту. Более консервативный подход заключается в рассмотрении быстрых нарастающих / падающих фронтов, которые могут составлять 1-3 нс ... т.е. на гораздо более высоких частотах.
следующий взлом
2
Я думаю, что нет необходимости переоценивать это. Как ни крути, маршрутизация намного ниже любых радиочастотных пределов на 80 МГц, и любые проблемы, вероятно, не будут связаны с маршрутизацией, более вероятно, с компоновкой пэдов или чем-то вроде этого. Достаточно хорошо, достаточно хорошо. Время перейти к следующей проблеме. :)
PkP
6

С точки зрения топологии вы можете рассмотреть возможность поворота чипа SPI Flash на 90 градусов влево (против часовой стрелки), как показано ниже. Это будет стремиться выровнять естественную длину маршрутизации и даст некоторую возможность согласования длины до MCU.

введите описание изображения здесь

Майкл Карас
источник
Похоже, NCS и CLK ошибочны, но остальная часть ответа остается в силе.
Игнасио Васкес-Абрамс
@ IgnacioVazquez-Abrams - я только что перевернул ярлыки на правой стороне. Исправлено сейчас.
Майкл Карас
Спасибо за ответ. Я попытался сделать это так, как описал ypu, но у меня был более изогнутый сигнал часов. Что важнее, чтобы длина следов была одинаковой? Нижняя сторона предназначена не только для gnd, это сигнальный слой, но я намерен бот разместить следы внизу
Łukasz Przeniosło
1
У более крупных современных вспышек SPI под микросхемой есть термопрокладка, я бы использовал ее и, по возможности, избегал бы ее прохождения.
PkP
Да, у меня есть
термоблок