Hi, ich habe schon auf mehreren Karten gesehen, dasss die Leitung für das Clock Signal auf der Leiterplatte schleifenförmig gelegt ist. Weiß vielleicht jemand warum man das macht. Gruß Oliver
Um die Leitungslänge größer zu machen, und damit die Laufzeit. Das Ergebnis ist eine entsprechende Phasenverschiebung des Taktes gegenüber den Daten.
Hi, und wozu macht man das? Bei so kurzen Leitungen sollte die Laufzeit doch minimal sein?
Rechne mal aus, wie lang die Leitung sein darf, wenn am Ende das Signal auf +/-1ns oder noch weniger genau ankommen muss.
Laufzeit auf einem FR4 ist ca. 10-15 cm pro Nanosekunde. Manche Timings sind schon mal so eng, dass man korrigieren muss. Vor allem dann, wenn man die üblicherweise großen Toleranzbereiche von z.B. Propagation Delays, Setup- und Holdzeiten über den gesamten Temperaturbereich berücksichtigen muss. Da bleibt schon bei 150 MHz Taktfrequenz oft nicht mehr viel übrig.
Hi, kann man nicht davon ausgehen, dass die Leitungen auf dem Motherboard gleich lang sind?? Bei PCI wäre es 1/66MHz = 15,15ns 15ns * 15cm/ns= 225cm = 2,25m 2,25m ist doch lang
Bei PCI geht es eher darum, dass die Taktflanke erst kommt, wenn die Daten sauber anstehen. Deshalb wird so geroutet, dass die Taktleitung die längste Leitung ist. Zu sehen auf nahezu allen PCI Einsteckkarten.
>kann man nicht davon ausgehen, dass >die Leitungen auf dem Motherboard >gleich lang sind?? Gleich lang sind die nie! Naja, man kann hier schon geeignet layouten. Aber oftmals erfordert die Art und Weise, wie die Takterzeugung und -verteilung lösbar ist, eine Korrektur. Z.B. externer Oszillator, versorgt Quelle, dort hast du eine Laufzeit Clock-Daten für den Datenausgang. Die gleiche Quelle versorgt u.U. auch den Empfänger und da wäre dann der Takt viel zu früh dran. Oder der Takt wird aus dem selben Baustein ausgegeben wie die Daten - trotzdem: Taktnetze sind schneller (z.B. in FPGAs) und wieder kann der Takt zu früh am Empfänger sein. Und, und, und ...
Außerdem darf man nicht mit 1/Frequenz rechnen, sondern den Werten die in den Specs angegeben sind. Da steht dann z.B. drin, dass das Signal mindestens 2ns vor der Taktflanke anliegen muss und mindestens 2ns danach immer noch stabil sein muss. Generell gibt es 2 Möglichkeiten wie man die Daten/Takt Beziehung macht: Entweder macht man es so, dass der Sender die Daten an der steigenden Flanke anlegt, der Empfänger es an der fallenden aufnimmt. Man hat so einen halben Takt Sicherheitsabstand (was bei hohen Taktfrequenzen aber sehr wenig ist). Oder man sagt, die Daten werden bei der steigenden Flanke ausgegeben und empfangen. Dann muss man aber Sicherstellen, dass der Empfänger die alten Daten noch Sicher mitbekommt, und nicht ein gemisch aus alten und neuen Daten. Dann kommt es auf Werte von wenigen 100ps an.
Und wie geht man in der Praxis vor? Einfach versuchen oder berechnen? Gruß Oliver
Es gibt dafür entsprechende Software. Die kostet zwar so viel wie ein Kleinwagen, oder auch mehr, je nach Genauigkeit und Funktionsumfang, aber das ist bei einer Massenproduktion vernachlässigbar.
HildeK: >Laufzeit auf einem FR4 ist ca. 10-15 cm pro Nanosekunde. Manche Timings >sind schon mal so eng, dass man korrigieren muss... Willivonbienemaya: >Bei PCI geht es eher darum, dass die Taktflanke erst kommt, wenn die >Daten sauber anstehen. Deshalb wird so geroutet, dass die Taktleitung >die längste Leitung ist... Wenn das Timming so knapp ist, dass einige 100ps eine Rolle spielen, dann liegt in aller Regel ein Designfehler vor: => Es wird die falsche Taktflanke verwendet. Passiert öfter als mancher Ing. denkt, bzw. viele merken es nie, wei es ja glücklicherweise funktioniert. Wenn man schon Signale verzögern will, dann ist es effektiver, beim Signalausgang einen Längswiderstand von 30..100 Ohm einzufügen, das dämft dann auch noch Überschwinger die durch Reflexionen entstehen. Ebenfalls wegen Reflexionen ist es sinnvoll, ein Taktsignal vom Ausgang her "schlangenförmig" zu den verschiedenen Eingeängen zu layouten, (mit möglichst kurzen "stubs") und nicht sternförmig. So hat die Leitung quasi nur EIN Ende, an welchem EINE Reflexion entsteht.
>Ebenfalls wegen Reflexionen ist es sinnvoll, ein Taktsignal vom Ausgang >her "schlangenförmig" zu den verschiedenen Eingeängen zu layouten, (mit >möglichst kurzen "stubs") und nicht sternförmig. So hat die Leitung >quasi nur EIN Ende, an welchem EINE Reflexion entsteht. Warnung! Das ist absolut unbrauchbar! Sorry, für die harten Worte. Entlang der Leitung kann man sehr deutlich eine Treppe messen - absolut ungeeinet für ein Taktsignal! Ich weiss, wovon ich rede. Das macht man nur einmal falsch! Entweder, bei genügend großer Treiberleistung, sternförmig, mit je einem Serienwiderstand oder aber über einen Taktverteiler. Immer nur Punkt-zu-Punktverbindungen bei flankensensitiven Signalen!
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