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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik I2C EEPROM Störung bei 15m mit BusBuffer P82B96


Autor: Marcus (Gast)
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hallo,

anbei eine oszi screenshot.
D14, D15: SCL und SDA Signal direkt nach µC
ch1: SDA Signal nach Leitungslänge, vor 2tem Treiber
D12, D13: SCL und SDA Signal an EEPROM SMD pins

dazu meine frage:
ich habe meinen testaufbau so gemacht, dass ich über zwei kupplungen
verschiedene patch kabel mit unterschiedlichen längen dazwischen hängen
kann. auf µC seite treibt ein Philips BusBuffer Baustein P82B96 das
signal mit hilfe von +15V, genauso auf der anderen seite der leitung
zwischen 2tem treiber und EEPROM. Die pullups zwischen µC und treiber,
bzw. treiber und EEPROM auf der anderen seite, betragen 2k2 ohm.
Bei 1m, 3m und ca. 5m ist alles einwandfrei und das signal kann ich so
wieder auslesen, wie ich es geschrieben habe.
bei 15m (längen dazwischen habe ich leider nicht hier) sieht es aber so
aus, wie auf dem screenshot. das eigentliche signal kommt immer noch gut
rüber, aber man sieht nur noch das 1te ACK im neunten bit des ersten
bytes (...?!?). im zweiten byte gibt das EEPROM kein ACK mehr und der
µC sendet nicht mehr weiter. bei 3m kable funzt alles einwandfrei.
liegt es an der laufzeit des signals? aber warum bekomme ich dann das
erste ACK?

hat jemand einen tipp?

Autor: Marcus (Gast)
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push

hier noch einmal ein weiteres oszi bild. ich hoffe man erkennt etwas:
ich habe hier den trace der aufnahme mit einer 3m langen leitung
(hellgrau) unter den der 15m leitung (schwarz) gelegt. nach dem 2ten
byte sieht man, dass sich bis dahin eigentlich alles gleicht, aber im
2ten neunten bit eben kein ACK mehr gesendet/empfangen wird.

vllt. hat doch noch jemand eine idee?!

Autor: Robert Weber (rweber)
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Hallo Marcus,

wirf mal einen Blick auf Figure 7 der AppNote. So hab ich
es bei mir am laufen (sternförmige Verdrahtung mit 6x15m)

PS: Du schreibst nur von Pullups zwischen µC und treiber, bzw. treiber
und EEPROM. Hast Du auch an die Pullups zwischen den treibern gedacht?

PPS: Schon mal die CLK-Speed reduziert?


Gruss,
rweber

Autor: Michael (Gast)
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So richtig kann ich Deine Bilder nicht 'auswerten'. Mich irritieren
die Spikes auf SDA. Könnte es sein, daß die Adern Deines Kabel (SCL,
SDA) miteinander verdrillt sind ?

Autor: A.K. (Gast)
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Stütz-Kondensatoren an den P82B96? Wie sieht der Aufbau aus? Breadboard?

Autor: Robert Weber (rweber)
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... SDA sollte mit GND verdrillt sein, SCL mit VCC

Autor: Marcus (Gast)
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hab jetzt neuigkeiten:

als erstes MEGASCHÄM... ja, hab die SDA mit der SCL verdrillt...
daher die spikes / das übersprechen... hmpf
danke für den hinweis Michael (werd das demnächst mal ändern...)

bei 15m funzt es jetzt mit folgendem aufbau.
habe auf beiden seiten zwischen treiber und µC, bzw zwischen treiber
und EEPROM 2k2 pullups und 220pF kondensatoren, wie im anhang bei
figure 5, jedoch nur auf der masterseite die "externen" pullups (R1)
mit 1k... so funzt es... werd mir jetzt mal längeres kabel besorgen...

wenns neuigkeiten gibt, meld ich mich wieder...

danke euch erstmal!

Autor: Marcus (Gast)
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so, jetzt ist bei 20m schluss... :-/
werde dann mal das mit den leitungen richtig in angriff nehmen...

Autor: Marcus (Gast)
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@Robert:

hat das irgendeinen grund, warum so rum?
schaltungstechnisch wäre es andersherum günstiger bei mir... sollte
doch genauso gut funktionieren, oder?

Autor: Marcus (Gast)
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Update:

z.Zt. 35m, tendenz steigend :-)))

danke für eure tips!!!

Autor: Marcus (Gast)
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Update 2:

jetzt wurd' ich angriffslustig... 65m!!! und zwar bei wahlweise 7,5V
bis 16,5V versorgung auf der leitung (treiberbausteine mit 5V
versorgt)!
da geht also immer noch was freu

mehrkabelhol

Autor: KoF (Gast)
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nur mal so ne kurze frage...
lässt du die "65m" aufgerollt, oder sind die im raum verteilt (und
aller hand einstrahlung ausgesetzt)?

Autor: Robert Weber (rweber)
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> hat das irgendeinen grund, warum so rum?
> schaltungstechnisch wäre es andersherum günstiger bei mir... sollte
> doch genauso gut funktionieren, oder?

Ich habe habe das mal in einer APP-Note von Philips gelesen. Dort war
auch den Sinn beschrieben, nur kann ich mich leider nicht mehr erinnern
....

Autor: Frank Musterman (franky5)
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Hallo
wie sieht der schaltplan den bei 65 Meter nun aus? Immer noch wie in
Fig. 5? Wie ist die Dimensionierung der Bauteile?
Bin auch dabei meine Leitungslenge auf 25 m zu straffen. Nur habe ich
als Kabel einfache Litze zu verfügung. Patchkabel nachlegen ist leider
nicht möglich.
Frank

Autor: Marcus (Gast)
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die verschiedenen teilstücke waren alle aufgerollt und mit maximal 4
kupplungen miteinander verbunden (der schirm des patchkabels war
allerdings nicht aufgelegt).

so, absolutes maximum mit folgender schaltung waren 185m !!!

die schaltung ist prinzipiell wie in figur 5 des datenblattes.
die genaue beschaltung ist folgende:
Vcc1 und Vcc der Treiberbausteine sind +5V. die pullups R2 sind 2k2.
Vccabel ist +15V auf beiden seiten und die pullups auf beiden seiten
(direkt an den treiberausgängen) sind 1k.
die schutzbeschaltung mit schottky und zenerdiode habe ich lediglich
auf der slave seite der schaltung, also vorm zweiten treiber auf EEPROM
seite.
als lange kabel kamen wie gesagt patch kabel zum einsatz wo ich die
jeweils verdrehten leitungen genommen habe. wie empfohlen habe ich SDA
mit ground verdrillt und SCL mit Vcc (jeweils einmal mit +5V und auf
der langen leitung mit +15V).
aso, geschwindigkeit ist hierbei ca. 90kHz.

sodele, jetz wird noch bissl weitergebastelt...

mfg

Autor: Marcus (Gast)
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vollständigkeitshalber:

bei 185m sieht das ganze so aus (siehe anhang)...

Autor: Marcus (Gast)
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und bei 50m sogar noch so (siehe anhang)...

Autor: Marcus (Gast)
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teste grade ohne die 220pF auf beiden seiten... scheint so als wäre es
ohne keinesfalls schlechter... wenn dann sogar ein ganz klein wenig
besser, wenn man sich das am oszi anschaut...
die Cs kann man also meiner meinung nach auch weglassen...

Autor: Robert Weber (rweber)
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Hallo Markus,

ich denke mal, Du kannst die C2s aus figure 5 weglassen, hab ich bei
mir auch so gemacht. Mir ist nicht klar, warum die von Philips
künstlich die kapazitive Last zwischen uC und Treiber erhöhen? Mit den
400pF gehen die ja an das Maximum ran, was der I2C-Bus laut
Spezifikation haben darf.

Gruss,
rweber

Autor: A.K. (Gast)
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Möglicherweise ist das bloss die Ersatzkapazität der entsprechenden
Strecke. Soll also den Fall darstellen, dass auch diese Strecke voll
ausgereizt ist.

Autor: Marcus (Gast)
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ja, denke ja auch... vllt. braucht das halt der treiberbaustein...
komisch nur, dass es ohne die C's sogar ein bissl besser aussieht...
hab auch noch festgestellt, dass sich mit C's die geschwindigkeit
geringfügig verringert...

Autor: Marcus (Gast)
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hmpf

nochwas... strombegrenzung vom labornetzteil ist angesprungen und ich
habs bsi eben nicht gemerkt... mit mehr saft gehts nu' auch über 200m
:-)

Autor: Frank (Gast)
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Und ich habe das Problem das ich einen Port Expander zyklisch abfrage
und bei einer io änderung alaarm gint. Bei 18 m mit dem Treiber
Baustein ist es so wenn ich im Zimmer Licht oder andere 240V
Verbraucher anmache das das Signal verfälscht wird und es Falschalarm
gibt. Habe ea auch scon mit geschirmten Kabel veruscht.

@Markus
Hast Du bei 200m Kabellänge auch noch eine sichere Datenübertragung?


Frank

Autor: Marcus (Gast)
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ja, beschreibe komplett einen 512kb eeprom baustein, lese ihn dann
wieder an einem stück aus und vergleiche die daten.

Autor: yeap (Gast)
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Marcus schrieb:
> ja, beschreibe komplett einen 512kb eeprom baustein, lese ihn dann
> wieder an einem stück aus und vergleiche die daten.

wie sieht der Datendurchsatz aus?

Marcus schrieb:
> hmpf
>
> nochwas... strombegrenzung vom labornetzteil ist angesprungen und ich
> habs bsi eben nicht gemerkt... mit mehr saft gehts nu' auch über 200m
> :-)

Auf wieviel mA wurde es eingestellt?

Marcus schrieb:
> teste grade ohne die 220pF auf beiden seiten... scheint so als
> wäre es
> ohne keinesfalls schlechter... wenn dann sogar ein ganz klein wenig
> besser, wenn man sich das am oszi anschaut...
> die Cs kann man also meiner meinung nach auch weglassen...

Die zusätzlichen Cs scheinen Ersatz Kap. zu sein.

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