SPI на скорости 1Мбит между двуми MCU, сбивается при работе устройства. Опции

[BECHA1977]

Силовой преобразователь 2кВт содержит два DSP микроконтроллера Freescale 56F801 и 56F803. Между ними сделан обмен информацией по SPI. Минимальная частота обмена которую можно установить ~1Мбит (40Мгц/32). Кроме того в цепях SPI присутствует гальваническая развязка на базе 6N137. Длина соединительных дорожек около 20см. При работе преобразователя на нагрузку SPI начинает "ловить" помехи передача информации прекращается. Посоветуйте пожалуйста помехоустойчивое схемотехническое решение.

[rezident]

Переходите на асинхронный интерфейс и используйте дифференциальные приемопередатчики RS422/RS485.
Кстати, pull-up резистор на выходе у 6N137 какой величины?

[BECHA1977]

Переходите на асинхронный интерфейс и используйте дифференциальные приемопередатчики RS422/RS485.
Кстати, pull-up резистор на выходе у 6N137 какой величины?

на коллекторах 6N137 висят 470 резисторы к 3.3В. принимающие ноги MCU зашунтированы 51нФ на землю.

Непонятно почему Вы указали минимально возможной частоту передачи 40МГц/32. Согласно reference manual на эти процессоры можно установить коэффициент деления 256, тоесть получить частоту в 8 раз меньше.

не знаю где вы увидели 1/256, вот блок-схема модуля SPI

Если можно менять схему, то попробуйте применить гальваническую развязку с push-pull выходными каскадами. Хорошо будет смотреться ADuM1401 от Analog Devices.

насколько я понял, нужно стаыить развязку как можно ближе к приемнику чтобы токовый сигнал проходил большее расстояние, чем потенциальный. Выходит надо ставить два оптрона около slave mcu (sck+mosi) и один около master mcu (miso) ?

Если схему менять нельзя, то попробуйте поставить RC фильтр непосредственно у входа процессора. Фронты сигнала конечно завалятся, но при этом сильно уменьшится величина помехи от наводки.

RC есть.

Сообщение отредактировал BECHA1977 - Dec 6 2007, 07:19

[yuri_d]

не знаю где вы увидели 1/256, вот блок-схема модуля SPI

Сам с этими процессорами не работал, поэтому взял MC56F0000RM с сайта freescale (http://www.freescale.com/files/dsp/doc/ref_manual/MC56F8000RM.pdf?fsrch=1&WT_TYPE=Reference%20Manuals&WT_VENDOR=FREESCALE&WT_FILE_FORMAT=pdf&WT_ASSET=Documentation). На странице 12-4 ровно такая же диаграмма, но коэффициенты деления от 2 до 256. Возможно у Вас другой (или более старый) документ с описанием SPI.

на коллекторах 6N137 висят 470 резисторы к 3.3В. принимающие ноги MCU зашунтированы 51нФ на землю.

Проверьте еще раз номинал конденсатора на землю. С таким работать не будет вообще: постоянная времени 24 мксек слишком большая для частоты передачи 1МГц. Например на тактовом выводе (SCK) будет пилообразное напряжение с размахом меньше 100 мВ и средним уровнем меньше десятых долей вольта.

насколько я понял, нужно стаыить развязку как можно ближе к приемнику чтобы токовый сигнал проходил большее расстояние, чем потенциальный. Выходит надо ставить два оптрона около slave mcu (sck+mosi) и один около master mcu (miso) ?

Развязку нужно ставить на границе раздела земляных планов. При этом ещё надо следить, чтобы сигналы не проходили над чужой землей.

А сигнал SS у Вас между процессорами не идет? Если так, то могут быть проблемы с синхронизацией.

[BECHA1977]

Сам с этими процессорами не работал, поэтому взял MC56F0000RM с сайта freescale (http://www.freescale.com/files/dsp/doc/ref_manual/MC56F8000RM.pdf?fsrch=1&WT_TYPE=Reference%20Manuals&WT_VENDOR=FREESCALE&WT_FILE_FORMAT=pdf&WT_ASSET=Documentation). На странице 12-4 ровно такая же диаграмма, но коэффициенты деления от 2 до 256. Возможно у Вас другой (или более старый) документ с описанием SPI.

да вроде наоборот самый новый.
http://www.freescale.com/files/dsp/doc/use...T=Documentation

Проверьте еще раз номинал конденсатора на землю.

я ошибся 51пФ а не 51нФ

Развязку нужно ставить на границе раздела земляных планов. При этом ещё надо следить, чтобы сигналы не проходили над чужой землей.

тогда не понятно как сделать "токовую петлю" на силовой плате - граница раздела земель посредине платы, а MCU ближе к краям.

А сигнал SS у Вас между процессорами не идет? Если так, то могут быть проблемы с синхронизацией.

не идет, проблемы решаются програмно. на выключенной "силе" сбоев приема/передачи нет.

[yuri_d]

да вроде наоборот самый новый.
http://www.freescale.com/files/dsp/doc/use...T=Documentation

Да я ошибся: посчитал, что 56F801 и 56F801X это одно и тоже.

тогда не понятно как сделать "токовую петлю" на силовой плате - граница раздела земель посредине платы, а MCU ближе к краям.

Положение развязки на границе земляных планов - наиболее правильное. При этом одна сторона микросхемы находится над первой землей, а вторая сторона - над второй. При этом ещё обратите внимание на необходимость электростатического барьера (линия выводов одной стороны, затем проводник, подключенный с обоих сторон к земле этой стороны, затем разрыв во всех слоях ПП, затем земляной проводник, подключенны к земле другой стороны, и нанонец линия выводов другой стороны). Если микросхема не SMD, то барьер необходимо строить на всех слоях ПП.

Если под "токовой петлей" подразумевается питание излучающего диода оптопары, то подключайте анод к плану 3.3В, далее непосредственно у вывода катода ставим токозадающий резистор и далее ведем трассу к выводу процессора. Смысл именно такого соединения в уменьшении длинны высокоомной (и следовательно более восприимчивой к помехе) части.

Есть ещё одна высоомная часть: от коллектора выходного транзистора оптопары ко входу микросхемы. При закрытом транзистроре сопротивление источника сигнала - это сопротивление резистора на 3,3В. Будем иметь 470 ом, что на мой взгляд слишком много. Именно поэтому я рекомендую ставить развязку с push-pull выходным каскадом.

А вообще лучше не гадать о причине сбоев, а посмотреть на сигналы осциллографом (лучше цифровым с памятью).