Защитные резисторы между ПЛИС и ARM, ПЛИС и SDRAM, Типа защиты от дурака Опции

[IanPo]

Добрый день!

Делаю плату для разработки: ARM7 + Altera EP2C8 + SDRAM

Собственно, вопросы:

1) имеет ли смысл ставить резисторы между выводами, к-е участвуют в обмене данными, чтобы МК и ПЛИС друг друга не пожгли.
Я прикинул - резисторы 220 Ом примерно при токе около 15 мА вполне подойдут. Но ARM работает на частоте 60 МГц, скорость
обмена будет тоже немаленькая - сигналы до 10..20 Мгц, наверно. Не сильно повредит форме сигналов ? Или лучше не ставить ?

2) Аналогичный вопрос про обычный SDRAM: между шиной данных и ПЛИС стоит ли ставить резисторы и какие ? Обычно вроде никто не ставит.

[IanPo]

Спасибо за ответы, я пришел к выводам:

1) Защитные резисторы 200 Ом применить нельзя (на данных частотах)

2) Если ставить, то резисторы 20-30 Ом для согласования волнового сопротивления. В противном случае возникает отражение сигналов и т.н. "звон" после фронтов/спадов в виде спадающих колебаний (наложенных на сигнал).

3) На коротких 20-50 мм линиях (согласно мнению Micron) согласование можно не делать. И на практике часто не делают.

4) В программе Altium Designer ( в которой схема и плата будут делаться) есть расчет волновых сопротивлений проводников Impedance-Controlled Routing и разводка шин проводниками одинаковой длины Matched Net Lengths. Это я буду использовать.

5) Пакеты типа Hyperlynx для меня сложноваты Потом как-нибудь попробую. Но все равно спасибо Я еще нашел доки от Micron по теории и практике:
TN-46-14 Hardware Tips for Point-to-Point System Design: Termination, Layout and Routing
TN-46-06 TERMINATION FOR POINTTO-POINT SYSTEMS

Сообщение отредактировал IanPo - Aug 16 2011, 16:08

[dxp]

2) Если ставить, то резисторы 20-30 Ом для согласования волнового сопротивления. В противном случае возникает отражение сигналов и т.н. "звон" после фронтов/спадов в виде спадающих колебаний (наложенных на сигнал).

Не совсем так. На коротких проводниках, которые ещё длинную линию не образуют и волновое тут не особо причём, тем не менее, могут возникать приличные "звоны" из-за того, что нагрузка обычно емкостная, а проводник обладает хоть небольшой, но индуктивностью, и оба эти элемента образуют последовательный контур с какой-то добротностью. Поэтому импульсы с резкими фронтами приводят к ударному возбуждению такого контура со всеми вытекающими "звонами". Самый простой метод борьбы - уменьшить добротность контура - использовать последовательный резистор небольшого номинала (24-51 Ом, мы используем 33 Ома). На пальцах - такой резистор, установленный у источника сигнала, ограничивает ВЧ составляющие тока, что подавляет резонансные явления в контуре. Тот же эффект можно получить, если каким-то иным способом "завалить" фронты сигналов - например, в некоторых ПЛИС имеется возможность устанавливать slew rate для выходных сигналов.

Ставить резисторы на все линии, скорее всего, излишне (достаточно предусмотреть, чтобы выбросы от "звонов" не превышали допустимые значения напряжений для микросхем - в частности, ПЛИС Cyclone III к этому требовательны), а вот на тактовые сигналы (и возможно на сигналы управления) лучше всегда ставить - там "звон" может вызвать ошибки тактирования, а это очень неприятная вещь. Поэтому, например, всегда ставим 33 Ома на сигнал SCLK, которым ПЛИС тактирует SDRAM, а на остальные сигналы не ставим.

Что касается альтиума и моделирования целостности сигналов, то в своё время у меня не получилось подружиться с ним - глючил он тогда конкретно, падал безпричинно. А вот с HyperLinx'ом всё вышло славно. Из альтиума можно плату экспортировать в HL (альтиум поддерживает формат этой программы), далее назначить IBIS модели и вуаля. Отлично видно, как влияет резкость фронта на величины "звонов".