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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Reflexionen, Stub offenes Ende


Autor: Bernd Schuster (mms)
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Hallo,

an meinem Datenbus befindet sich ein IC und ein Stecker für ein LCD. 
Jedoch hängt das LCD bis jetzt noch nicht dran. Des Weiteren hab ich 
einen Stub (am IC) von 10mm Länge, da alle ICs auf der oberen Seite 
installiert sein müssen. Die Leitungslänge von diesem Punkt zum LCD 
Stecker ist ca. 8x solange.

Wenn ich versuche den IC anzusprechen hab ich große Reflexionen - d.h. 
das bei einer logischen 0 z.B., das Signal auf der Leitung lediglich auf 
2.5V abfällt. Kann das durch das offene Ende der Leitung kommen? Laut 
Reflexionsgesetzt müsste es ja eine Verdopplung darstellen. Oder ist der 
Stub hauptsächlich dafür verantwortlich und wenn das LCD dranhängt (muss 
ich erst noch bestellen) sind diese Reflexionen verschwunden bzw. 
minimiert?

Gruß
Bernd

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Bernd Schuster (mms)

>einen Stub (am IC) von 10mm Länge, da alle ICs auf der oberen Seite

WOW, was für superschnelle ICs hast du denn auf deinem Board? ;-)

>installiert sein müssen. Die Leitungslänge von diesem Punkt zum LCD
>Stecker ist ca. 8x solange.

Also 8cm.

>Wenn ich versuche den IC anzusprechen hab ich große Reflexionen

Woher weist du das? Wie musst du das?

> - d.h.
>das bei einer logischen 0 z.B., das Signal auf der Leitung lediglich auf
>2.5V abfällt. Kann das durch das offene Ende der Leitung kommen?

Kaum.

> Laut
>Reflexionsgesetzt

Welches Gesetz?

>ich erst noch bestellen) sind diese Reflexionen verschwunden bzw.
>minimiert?

Wie bereits gesagt, um bei 8cm Reflexionen zu bekommen muss man schon 
sehr fix schalten, siehe Wellenwiderstand.

Dein Problem leigt eher in dem untauglichen Messaufbau. Kurze 
Masseanbindung am Tastkopf (kleiner 5cm)?

MfG
Falk

Autor: Bernd Schuster (mms)
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habs mit dem Oszilloskop gemessen. Alle Datenleitungen von D0 bis D7 
sind ungefähr gleich lang was die 80mm angeht und die Stubs bewegen sich 
von kleiner 10mm bis 15mm. Bei D0 hab ich keine Reflexionsprobleme 
(kürzester Stub) bei D7 sind die Probleme sehr wohl vorhanden...

Zwischen Mikrocontroller und IC als auch LCD hab ich für den Datenbus 
noch einen Bustransceiver geschaltet. Wenn es sich nich um Reflexionen 
handelt, was würde deiner Meinung dazubeitragen?

>Welches Gesetz?
obs ein gesetz ist, weiß ich nicht, aber bei offenem Leitungsende ist 
die Reflexion r=1 (Welle wird 100% reflektiert).

Auf das Problem bin ich aufmerksam geworden, da bestimmte Commands nicht 
ausgeführt werden können. Bei dem IC handelt es sich um ein NOR-Flash, 
welches mittels Commands angesprochen werden muss.

Gruß
Bernd

Autor: Uwe K. (Gast)
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Alles im GHz Bereich oder was??

Autor: Bernd Schuster (mms)
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die frequenzen sind ja zweit-rangig - wichtig sind immer die 
anstiegszeiten... hier betragen diese zwischen 1.5ns und 2ns

hab noch ein Bild angehängt, welches die Transceiver und die Stubs zum 
Flash zeigen. Nach oben gehen die Datenleitungen weg zum LCD.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Bernd Schuster (mms)

>habs mit dem Oszilloskop gemessen.

[Loriot]
ACH!
[/Loriot]

Was für ein Scope? Welche bandbreite? Welcher Tastkopf etc...

> Alle Datenleitungen von D0 bis D7
>sind ungefähr gleich lang was die 80mm angeht und die Stubs bewegen sich
>von kleiner 10mm bis 15mm. Bei D0 hab ich keine Reflexionsprobleme
>(kürzester Stub) bei D7 sind die Probleme sehr wohl vorhanden...

15mm Stubs machen bei 2ns Anstiegszeit keine Probleme.
Siehe Wellenwiderstand.
Das Layout schon eher. Hast du dort Masseflächen? Ich hoffe mal, dass 
das keine zweilagige Platine ist, dann wird es finster.

>Zwischen Mikrocontroller und IC als auch LCD hab ich für den Datenbus
>noch einen Bustransceiver geschaltet. Wenn es sich nich um Reflexionen
>handelt, was würde deiner Meinung dazubeitragen?

Schlechtes Layout. Impedanzen stimmen nicht oder die Masse ist 
vergurkt.Wobe deine Stubs nicht 15mm sind (wo soll das zu sehen sein?) 
sondern eher 80mm, vom FLASH bis zum LCD.

>obs ein gesetz ist, weiß ich nicht, aber bei offenem Leitungsende ist
>die Reflexion r=1 (Welle wird 100% reflektiert).

Reflexionsfaktor = 1, stimmt.

>Auf das Problem bin ich aufmerksam geworden, da bestimmte Commands nicht
>ausgeführt werden können. Bei dem IC handelt es sich um ein NOR-Flash,
>welches mittels Commands angesprochen werden muss.

Schon, aber da gibt es ein paar Steuerleitungen. DIE sind die 
neuralgischen Punkte. Die Datenleitungen sind zweitrangig.

MFG
Falk

Autor: Bernd Schuster (mms)
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>Das Layout schon eher. Hast du dort Masseflächen? Ich hoffe mal, dass
>das keine zweilagige Platine ist, dann wird es finster.

Ja es handelt sich um eine 4-lagige platine - zweite lage komplett mit 
masse versehen. Die Impedanzen sind natürlich etwas daneben, da 
ansonsten die traces entweder sehr breit sein müssten oder eine 
terminierung vorhanden sein muss. Allerdings sollte das nicht so stark 
ins gewicht fallen.

>Wobe deine Stubs nicht 15mm sind (wo soll das zu sehen sein?)
>sondern eher 80mm, vom FLASH bis zum LCD

soherum hab ich das noch gar nicht betrachtet... die längeren leitungen 
vom transceiver weg als stubs zu betrachten.

>Schon, aber da gibt es ein paar Steuerleitungen
die sind soweit ok. Das Problem ist das bei dem Command 0x98 und 0x90 
(welche an eine x-beliebige Adresse geschrieben werden können) immer das 
gleiche angezeigt wird, nämlich die ID vom Flash - entspricht dem 0x90. 
Bei 0x98 sollte allerdings die CFI-ID QRY angezeigt werden bzw. an einer 
bestimmten Adresse rauszulesen sein.

>Was für ein Scope? Welche bandbreite? Welcher Tastkopf etc...
tastkop 10:1 - sollte kein problem sein, da ich die adressen z.b. auch 
einwandfrei dargestellt bekomme oder NRD...

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Bernd Schuster (mms)

>terminierung vorhanden sein muss. Allerdings sollte das nicht so stark
>ins gewicht fallen.

Naja, McMrphy und so.

>gleiche angezeigt wird, nämlich die ID vom Flash - entspricht dem 0x90.
>Bei 0x98 sollte allerdings die CFI-ID QRY angezeigt werden bzw. an einer
>bestimmten Adresse rauszulesen sein.

Dann "klemmt" Bit #3.

>tastkop 10:1 - sollte kein problem sein, da ich die adressen z.b. auch
>einwandfrei dargestellt bekomme oder NRD...

Das ist schon grenzwertig. Bei 2ns Anstiegszeit und weniger sind die 
10..15pF Last schon erheblich. Ein aktiver Taskopf oder ein passiver 
HF-Tastkopf mit 1kOhm EIngangswiderstand wären günstiger.

MFg
Falk

Autor: Bernd Schuster (mms)
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>Dann "klemmt" Bit #3.

richtig.

also vor dem transceiver ist noch alles in ordnung - auch bei bit #3. 
Hab auch nochmal die Pins überprüft, die sind fest verlötet.


>10..15pF Last schon erheblich
wieiviel pf hat denn ein solcher HF-Tastkopf?

Bernd

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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>Was für ein Scope? Welche bandbreite? Welcher Tastkopf etc...
Und ganz wichtig: wo ist die Masseklemme angeklemmt?

>soherum hab ich das noch gar nicht betrachtet...
>die längeren leitungen vom transceiver weg als stubs zu betrachten.
Nun, ein Stub ist doch das, was von der terminierten Leitung als Ast 
seitlich rausgeht. Hast du irgendwo eine Terminierung?

>>2,5V
>Dann "klemmt" Bit #3.
Das sieht nach einem Zweikampf aus, bei dem keiner gewinnt.
Was hängt denn alles an dem Bus?
Hat da noch einer den Finger drauf?

Autor: Bernd Schuster (mms)
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Die Masseklemme sitzt direkt am Hirose Spannungsversorungs-Stecker.

>Nun, ein Stub ist doch das, was von der terminierten Leitung als Ast
>seitlich rausgeht. Hast du irgendwo eine Terminierung?

nein, eine Terminierung ist nicht vorhanden. Sollte eigentlich bei der 
Länge des Busses und den Frequenzen auch noch ohne funktionieren.

>Was hängt denn alles an dem Bus?
>Hat da noch einer den Finger drauf?

Wie gesagt der Flash, welcher installiert ist und ein Stecker zum 
Anschluss eines LCDs mit integriertem Controller.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Bernd Schuster (mms)

>also vor dem transceiver ist noch alles in ordnung - auch bei bit #3.
>Hab auch nochmal die Pins überprüft, die sind fest verlötet.

Schalte mal das Bit langsam, dan sieht man vielleicht was.

>wieiviel pf hat denn ein solcher HF-Tastkopf?

1-2pF, teilweise weniger.

>Die Masseklemme sitzt direkt am Hirose Spannungsversorungs-Stecker.

AUA!

Und damit willst du 2ns Anstiegszeit sauber messen?
In dem Fall brauchst du ein KURZE Massespitze, direkt am Tastkopf. Da 
gibt es dies kurzen Federn.

>nein, eine Terminierung ist nicht vorhanden. Sollte eigentlich bei der
>Länge des Busses und den Frequenzen auch noch ohne funktionieren.

Wie du selber richtig feststelltest, spielt die FREQUENZ nicht die erste 
Rolle, soindern die Anstiegszeit. Und die ist mit 1,5-2ns schon FLOTT!
Aber wahrscheinlich ist die Ursache des verklemmten Bits was anderes.

MFG
Falk

Autor: Bernd Schuster (mms)
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ich besitze lediglich solche tastköpfe mit masse-anbindung
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/thumb/a/a...

>Schalte mal das Bit langsam, dan sieht man vielleicht was.
wie soll ich das bit langsam schalten?? ich kann ja die anstiegszeit 
nicht variieren?

Bernd

Autor: Bernd Schuster (mms)
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hab hier mal ein gezeichnetes Bild vom Oszilloskope - leider ist es 
nicht möglich die Anzeige des Oszis in den Computer zu befördern. Daher 
selbst gemalen, allerdings sehr ähnlich.

vielleicht hat jmd eine Idee nach was das aussieht...

Bernd

Autor: Uwe (Gast)
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Hi!
und diese 2,1V Spitze ist 2ns lang?
Dann ist aber dein Impuls oder was das auch immer sein soll deutlich zu 
kurz.

>wie soll ich das bit langsam schalten?? ich kann ja die anstiegszeit
>nicht variieren?

Aber die Datenvorhaltezeit, also die Bitlänge.

Viel Erfolg,Uwe

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Bernd Schuster (mms)

>http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/thumb/a/a...

Ja, aber für die gibt es kurze Federspitzen für die Masseverbindung.

http://www.mikrocontroller.net/attachment/27280/gr...

Das Forum hat so ziemlich jede Frage schon mindesten einmal durchgekaut 
;-)

>wie soll ich das bit langsam schalten?? ich kann ja die anstiegszeit
>nicht variieren?

Sicher nicht, aber du kannst per CPU den Datenbus mal einfach 
umschalten, so im Millisekundenraster. Einfach in einer Endlosschleife.

>Dateianhang: signal.png (7,3 KB, 6 Downloads)

>hab hier mal ein gezeichnetes Bild vom Oszilloskope - leider ist es
>nicht möglich die Anzeige des Oszis in den Computer zu befördern.

Digicam?

>vielleicht hat jmd eine Idee nach was das aussieht...

Zeitmasstab?

Das sieht mir nach einem Kurzschluss von zwei Ausgängen aus. Dort 
bekommt ein Treiber (Dein Bustreiber) ein verzöfertes Enable und 
schaltet dann auf Masse, und weil der Bustreiber gerade beim nach Masse 
Ziehen TIERISCH Dampf hat, gewinnt er das "Armdrücken".

MFg
Falk

Autor: Bernd Schuster (mms)
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>und diese 2,1V Spitze ist 2ns lang?

sorry hab ich vergessen... der Impulse (der kleine) ist 25ns lang. Was 
von der Länge auch stimmen würde, im vergleich zu den anderen Signalen 
(z.B. D0). Die Setup-Time vom Flash muss nämlich >20ns sein. 2ns ist die 
Rise-Time im Normalfall - hier nicht, da entsprechende negative Effekte 
das verhindern.

>Dort bekommt ein Treiber (Dein Bustreiber) ein verzöfertes Enable und
>schaltet dann auf Masse

Der Bustreiber 74LVTH245 ist immer enabled in der Richtung µC zum Flash. 
Mittels NRD (low) wird lediglich die Richtung geändert (transmit/receive 
enable input). Das schau ich mir nochmal an, ob gleichzeitig hier ein 
Impulse vorhanden ist (aber rein logisch kann das eigentlich nicht 
sein).

Der Output Enable Input vom Bustreiber ist über ein Gatter verbunden mit 
dem CS Signal vom SDRAM - dadurch ist das Signal immer Low (damit 
enabled) wenn der SDRAM nicht aktiv ist. Das ist bis jetzt immer der 
Fall, da ich den SDRAM deaktiviert habe.

Bernd

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Bernd Schuster (mms)

>Der Output Enable Input vom Bustreiber ist über ein Gatter verbunden mit
>dem CS Signal vom SDRAM - dadurch ist das Signal immer Low (damit
>enabled) wenn der SDRAM nicht aktiv ist.

Warum hängst du das nicht dorthin wo es hingehört, an das CS vo FLASH? 
Dann brauchst du auch kein extra Gatter.

MFG
Falk

Autor: Bernd Schuster (mms)
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hinter dem bustreiber sitzt sowohl der Flash als auch der LCD 
Controller.


Speziell für diesen hab ich den installiert, da hier noch weitere mm bis 
zum LCD dazu kommen und terminieren ist ja hier nicht so einfach beim 
datenbus.

Aber das Signal sieht auf jeden Fall eher so aus als wenn irgendwo die 
Tür zugeschoben wird, obwohl noch das signal durch soll und weniger nach 
reflexion etc.?

Bernd

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Bernd Schuster (mms)

>Aber das Signal sieht auf jeden Fall eher so aus als wenn irgendwo die
>Tür zugeschoben wird,

Richtig, darum eben mal langsam Daten schreiben.

> obwohl noch das signal durch soll und weniger nach
>reflexion etc.?

Genau.

MfG
Falk

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