Hallo Mikrocontroller-Freunde,
Ich arbeite als Firmwareentwickler in einer Firma, die spezialisierte
Mikrocontroller herstellt und habe bei einem Produkt das Problem, dass
ich bei einem Dateneingang an der Taktleitung Flanken bekomme, die
eigentlich gar nicht existieren. Nach einer Diskussion mit der
Hardwareabteilung sind mir fast die Augen raus gefallen, als ich hören
musste, das aus Platzgründen (und Timing gründen) Sämtliche
Schmitt-Trigger an den Dateneingängen aus dem Design entfernt wurden :O
.
Wie zu erwarten war, ist der Controller nun sehr störanfällig auf den
Eingängen und es sieht wohl so aus, als müssten wir Änderungen in den
Masken vornehmen, um das zu verbessern.
Da dies ja eine ziemlich teure Angelegenheit ist und auch die Produktion
komplett in den Müll wandern sollte, möchte ich gerne verifizieren, dass
ein Schmitt-Trigger das Problem behebt.
Daher meine Frage: Weiß jemand, wie ich einen Schmitt-Trigger aufbauen
kann, der Signale von ~220MHz verarbeiten kann und bei dem eine maximale
Verzögerung von etwa 200ps entsteht (Damit das System innerhalb der
Spezifikation bleibt)? Für den ersten Test wäre aber auch eine größere
Verzögerung akzeptabel.
Vielen Dank im Voraus :)
theHL-mod schrieb:> Signale von ~220MHz
Bei so hohen Frequenzen machen Schmitt-Trigger mehr Ärger, als sie
nützen. Sie haben deutlich längere Durchlaufzeiten, als normale Gatter.
Und deshalb läßt man sie weg.
Man nimmt dann besser LVDS Aus-/Eingänge.
theHL-mod schrieb:> Wie zu erwarten war, ist der Controller nun sehr störanfällig auf den> Eingängen
Das ist dann eher ein Problem der Schaltung bzw. des Platinenlayouts.
Die Ein-/Ausgänge müssen mit dem Wellenwiderstand abgeschlossen werden.
Die Leiterzüge sollten wie ein Koaxkabel geroutet werden (rechts, links:
GND).
@ theHL-mod (Gast)
>Ich arbeite als Firmwareentwickler in einer Firma, die spezialisierte
Also Softwerker.
>ich bei einem Dateneingang an der Taktleitung Flanken bekomme, die>eigentlich gar nicht existieren.
Klingt nach einem Problem der Signalintegrität im Zusammenhang mit dem
Thema Wellenwiderstand.
> Nach einer Diskussion mit der>Hardwareabteilung sind mir fast die Augen raus gefallen, als ich hören>musste, das aus Platzgründen (und Timing gründen) Sämtliche>Schmitt-Trigger an den Dateneingängen aus dem Design entfernt wurden :O>.
Und? Das ist normal. Die wenigsten schnellen Digital-ICs haben
Schmitt-Trigger am Eingang.
>Wie zu erwarten war, ist der Controller nun sehr störanfällig auf den>Eingängen
Nö, das war gar nicht zu erwarten.
>und es sieht wohl so aus, als müssten wir Änderungen in den>Masken vornehmen, um das zu verbessern.
Mann O Mann. DAS ist eure Fehleranalyse? OMG.
>Da dies ja eine ziemlich teure Angelegenheit ist und auch die Produktion>komplett in den Müll wandern sollte, möchte ich gerne verifizieren, dass>ein Schmitt-Trigger das Problem behebt.
Stelle erstmal saubere Eingangssignale bereit.
>Daher meine Frage: Weiß jemand, wie ich einen Schmitt-Trigger aufbauen>kann, der Signale von ~220MHz verarbeiten kann und bei dem eine maximale>Verzögerung von etwa 200ps entsteht (Damit das System innerhalb der>Spezifikation bleibt)?
Bei 220MHz ist nich mal fix was mit Fädeldraht reingebastelt.
Vielen Dank für die schnellen Antworten :)
Das Problem tritt bei meinem Aufbau besonders in niedrigen
Frequenzbereichen auf (20-50 MHz). Es ist durchaus sichtbar, dass das
Layout Auswirkungen auf das Signal hat, es scheint so, als würde sich
der benachbarte Bus in das Taktsignal einkoppeln.
Leider kommt unser Controller zusammen mit anderen Chips in ein Gehäuse
und wird direkt verlötet. Dabei scheint es generell zu funktionieren,
das Problem tritt bei mir auf, wenn das Mastergerät ein schwaches
Taktsignal bereitstellt, das sich aber noch innerhalb der Spezifikation
befindet.
LVDS (ich gehe mal davon aus, dass differenzielle Signale gemeint sind)
sind leider nicht anwendbar, da wir die Spezifikation einhalten müssen
;)
Das Thema Wellenwiderstand hört sich interessant an, ich werde das auf
jeden Fall mal überprüfen.
(unangemeldet)
Du kümmerst dich als Softwerker über Sachen, die nicht in dein Ressort
fallen...
Würde bei mir hier tierisch Ärger egeben.
Weise in deiner Software nach, dass Du z.B. an jender Stelle hier und
dort Doppelimpulse registrierst und lass die anderen ihre Arbeit machen.
In der Zwischenzeit machst Du an anderen Projekten weiter.
Gut gemeinter Rat :)
@ theHL-mod (Gast)
>Das Problem tritt bei meinem Aufbau besonders in niedrigen>Frequenzbereichen auf (20-50 MHz). Es ist durchaus sichtbar, dass das>Layout Auswirkungen auf das Signal hat, es scheint so, als würde sich>der benachbarte Bus in das Taktsignal einkoppeln.
Ein Fehler, den man mit einer Änderung im CHIP wenig bekämfen kann.
>Leider kommt unser Controller zusammen mit anderen Chips in ein Gehäuse>und wird direkt verlötet.
Ja und? Das ist doch immer so? Wer hängt seine ICs in die Luft?
> Dabei scheint es generell zu funktionieren,
Jaja ;-)
>das Problem tritt bei mir auf, wenn das Mastergerät ein schwaches>Taktsignal bereitstellt, das sich aber noch innerhalb der Spezifikation>befindet.
Die da lauten?
>LVDS (ich gehe mal davon aus, dass differenzielle Signale gemeint sind)>sind leider nicht anwendbar, da wir die Spezifikation einhalten müssen>;)
Die da lauten? 220 MHz führ man meistens diffrentiell, denn einfache
CMOS-IOs sind da schon ziemlich am Ende.
Alles in allem klingt es aber nicht danach, dass du die nötigen
Kenntnisse und Erfahrungen hast, um das Problem zu finden und zu lösen.
Lass das einen erfahrenen Hardwerker machen.
