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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik delay von 100ns


Autor: Olaf :-) (opetersen)
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Hallo Leute

Wie ich feststellen muss, ist Strom nicht unendlich schnell und
benötigt etwas Zeit um sich auszubreiten.

Ich habe eine unidirektionale (nur Senden) SPI Verbindung 20Mhz-Takt.
Die MOSI Leitung muss einen Umweg über ein 6 Meter langes Kabel
machen(3m hin und 3 zurück). Die SCLK und CS Leitungen können diesen
Umweg leider nicht machen. Daher versuche ich eine Schaltung an der
Abnahmestelle, Steckverbindung des Kabels, zu realisieren, die die CS
und SCLK Signale um die Laufzeit am Kabel verzögert.

Auf dem Zeitdiagramm ist oben das originale Signal zu sehen (CS habe
ich raus gelassen, weil langweilig), darunter MOSI, wenn es von dem
Umweg wieder kommt, und darunter SCLK mit einem digitalen delay von
75ns  und Mosi, das über ein FlipFlop wieder syncronisiert wurde.


Nun meine Fragen:

Geht das so?
Gibt es solche Verzögerungs-ICs?
Können Verzögerungs-ICs, wie DS1110 von MAXIM, auch 20Mz um 75 ns
verzögern?

Autor: Daniel M. (usul27)
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Deine Zeichnung ist aber wohl Theorie. Denn 20MHz über eine 6 Meter
lange Leitung zu schicken halte ich für arg problematisch. Kommen da
überhaupt noch irgendwelche erkennbaren Flanken an? Hast du das mal auf
einem Oszi angeschaut?

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Ist dir eigentlich bewusst, dass 20MHz bereits Kurzwelle ist (15m) und
dass die Leitung dabei gern als Antenne arbeiten würde?

...

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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Da gebe ich Hannes Recht und ich setze noch einen drauf:

Lichtgeschwindigkeit ca. 300.000km/s

bei 75ns ==> ca. 22m


Schneller geht einfach nicht. Einstein entwickelte eine sehr
interessante Theorie dazu ;)

Bernhard

Autor: Wolfram (Gast)
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>Wie ich feststellen muss, ist Strom nicht unendlich schnell und
>benötigt etwas Zeit um sich auszubreiten.

Geh mal so ungefähr von 200000km/s aus. (hängt am Wellenwiderstand.

Ich kann nicht ganz nachvollziehen was du da machen willst. Ein
Clocksignal ist dazu da um anzugeben wann die Daten gültig sind da
spielt man nicht noch dran rum, zu mindest nicht in der Art.

Wenn du etwas übertragen willst mit der Frequenz und über die
Entfernung dann nimm kein syncrones sondern ein asyncrones Verfahren
bei dem der Takt wieder zurückgewonnen wird.
Wie Hannes schon bemerkte ab 30 Mhz beginnen sich die Wellen von den
Leitungen zu lösen, also pass auf was du da für Sender zusammenbaust.

Autor: Olaf :-) (opetersen)
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Als Leitung dieht ein geschirmtes CAT5 Kabel.
Hoffe das es nicht zu sehr Strahlt. Den Zeitversatz habe ich an Kabel
gemessen und ergibt eine Geschwindigkeit von 161290 km/s.


Die Daten der MOSI Leitung werden an ein Steuergerät gesendet und
verändert zurückgesand. Aufgrund des Kabel, das fest vorgegeben ist,
kann ich nur 4 Signale übertragen. CS,SCLK,MOSI zum Steuergerät und
MOSI verändert zurück.

Damit MOSI wieder zum SCLK syncron ist muss ich diesen Aufwand treiben.

In diesem Datenblatt werde ich aus den Rec' Max und absolut Max werten
nicht schlau. Weiß einer was dder unterschied ist?
http://www.datadelay.com/datasheets/3D3220.pdf

Gibt es so schnelle FlipFlops?


http://www.datadelay.com/datasheets/3D3220.pdf

Autor: Wolfram (Gast)
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mit RS485 ginge es bis 10Mbit mit 4 Leitungen, würde das nicht reichen?

Autor: Rolf Magnus (Gast)
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Da brauchst du auf der Senderseite einen Treiber und auf der
Empfängerseite einen Abschlußwiderstand, da erstens sonst die
Leitungskapaziäten aus den Flanken eher einen Wellenbrei machen und
zweitens die Impedanzübergänge Reflexionen auf den Leitungen
produzieren, was für noch mehr Brei sorgt.

Autor: Olaf :-) (opetersen)
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damit ich überhaupt die Daten über die Leitung bekomme verwende ich LVDS
Transmitter. daher brauche ich pro Signal zwei Adern. LVDS verwendet ein
sehr kleines differenz signal von nur 0.3V bei einer mittleren Spannung
von 1.1V.
Probehalber habe ich so schon einmal daten mit 10Mhz über eine Rolle
Lautsprecher Kabel geschickt und und diese noch Fehlerfrei empfangen
können.



Gibt es eine andere Möglichkeit die Daten sicher ein 6m Cat5 Kabel zu
schicken?
Dann könnte ich eventuell doch alle Signale hin und alle gemeinsam
zurück schicken. Cat5 hat 8 Adern + die Schirmng die ich als GND
verwende

Autor: Wolfram (Gast)
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Schalte die serielle Schnittstelle mal an die Transmitter ,ein Kabelpaar
für RX und eins für TX. Wie schnell kann deine serielle werden?

Autor: A.K. (Gast)
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Sorge beispielsweise dafür, dass Takt und Daten in die gleiche Richtung
laufen. Mit 2 SPIs machbar, oder mit einem SPI in half-duplex, bei dem
der sendende Teil immer Master ist, d.h. mit dynamischer Umschaltung
des Masters.

Autor: Olaf :-) (opetersen)
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einen Adapter für die Serielle schnittstelle hatte ich mir auch schon
gabaut. 115200 bit/sec schneller kann ich den Hyperterminal nicht
einstellen. ich brauche aber das 200fache.

Die übertragung mit LVDS scheint mir recht sicher. Sieht auf dem Oszi
gut aus, außerdem ist auf dem Steuergerät bereits ein entsprechender
LVDS empfänger.

Ich möchte die delay lösung implementieren.

Kennt sich jemand mit solchen delay lines aus?

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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In der Fernsehtechnik verwendete man gern mechanische
Verzögerungselemente.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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sprich:

strom->stromschocker->ratter->laufrad->umdrehungszähler->schalter

Oder?

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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*Ratte soll es heißen.

Autor: Klaus (Gast)
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Eine einfache Delay Line ist ein 8-Bit-Treiber wie der 74AC541.

Alle 8 Buffer hintereinanderschalten. Macht ca. 5 ns / Gate, also 40 ns
pro Baustein.
Die effektive Delayzeit mit gutem Scope ( >= 500 MHz ) ausmessen.
Streuung bei "AC" recht gross, muss als Exemplarabhängig ausgemessen
werden.
Wenn man statt der direkten Verbindung der Gates mit kleinen Serien-R
sowie anschliessendem C am nächsten Eingang beschaltet, bekommt man
deutlich höhere Delay ; aber das Tastverhältnis kann leiden !
Versuche mal 33 Ohm mit 10 pF.

"Echte" Delaylines sind teuer und schwierig zu beschaffen.

Autor: Thomas S. (Gast)
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Laß doch die anderen Signale durch ein gleichlanges Kabel laufen....

Thomas

Autor: Phill (Gast)
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Wird auch so gemacht. So eine "Verzögerungsleitung " habe ich schon in
einegen Oszillopen gesehen.

Oder man schaltet simple Negator-Gatter paarweise hintereinader, so
dass sich die Schaltzeiten addieren. (siehe Klaus)

Autor: Sven (Gast)
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man könnte auch einen can bus nemmen (1000 kBit/s bei maximal 40 meter).
ist auf jeden fall sehr störsicher.

aber ich denke olaf ist mit seinen lösung schon zu weit um solche
änderungen aufzunehmen.

gruss sven

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