Hi,
aufgrund der Baugröße und der Vermeidung von Verwechslungen mit anderen
Buchsen, würde ich gerne USB3.0 Buchsen verwenden um mit vier weiteren
Platinen zu kommunizieren. Es sollen also vier USB3.0 Buchsen auf meiner
Hauptplatine verbaut werden.
Die Datenübertragung soll per Differential-Signalübertragung umgesetzt
werden. Hierfür gibt es viele Treiber-ICs. Allerdings stoße ich dabei
immerzu auf Chips für LVDS, welche für einen Wellenwiderstand von 100
Ohm ausgelegt sind. USB hat jedoch einen Wellenwiderstand von 90 Ohm.
Ich liege doch richtig, dass ich diese ICs (wie z.B. den SN65LVDS3487)
nicht für ein 90 Ohm Kabel verwenden sollte. Oder? Oder stehe ich gerade
total auf dem Schlauch?
Im Datenblatt des SN65LVDS3487 steht klar drin, dass er nur für 100 Ohm
Last gedacht ist. Ich wage nicht, dem zu widersprechen.
Etwas weiter unten heisst es jedoch: "The nominal characteristic
impedance of
the interconnect should be between 100 Ω and 120 Ω with a variation of
no more than 10% (90 Ω to 132 Ω)."
Welche anderen IC's du mit "diese ICs" meinst, kann ich nicht wissen,
also auch nicht beantworten.
Stefan Us schrieb:> Im Datenblatt des SN65LVDS3487 steht klar drin, dass er nur für> 100 Ohm Last gedacht ist. Ich wage nicht, dem zu widersprechen.
So genau bekommt man die Impedanzverhältnisse im Gesamtsystem nie
hin. Jedenfalls nicht bei differentiellen Leitungssystemen.
Jede Stossstelle (Platine->Stecker, Stecker-> Steckverbindung,
Steckverbindung->Kabel, usw.) stellt eine signifikante Störung
des Impedanzniveaus dar, und keiner von den Digitalinskies
kann mir vorbeten wie Impedanzgetreu das alles ausgestaltet geht.
Daher wage ich aus dem Hüftgelenk heraus zu behaupten dass ein
100 Ohm Differentialtreiber auch in einem (ungefähr ausgestalteten)
90 Ohm System erfolgreich Daten übertragen kann. Man hat ja noch
die Freiheit den Differential-Empfänger mit seinem Abschluss-
widerstand (frei wählbar) an die Gegebenheiten ein wenig anzupassen.
Belibt noch die Gretchenfrage bis zu welcher Datenrate das
alles funktionieren soll. Beim Mikrocontroller wird ja irgendwo
bei 50 MBit Schluss sein, und das geht allemal.
Ich denke dass in einem Twisted-Pair LAN Kabel die Impedanz-
Verhältnisse noch weitaus ungenauer definiert sind und es
funktioniert trotzdem bis in die GBits.
90R schrieb:> aufgrund der Baugröße und der Vermeidung von Verwechslungen mit anderen> Buchsen, würde ich gerne USB3.0 Buchsen verwenden um mit vier weiteren> Platinen zu kommunizieren.
Du willst also, um Verwechslungen zu vermeiden, Buchsen verwenden, die
man mit was anderem verwechseln kann?
So recht erschließt sich mir das nicht.
Rufus Τ. Firefly schrieb:> 90R schrieb:>> aufgrund der Baugröße und der Vermeidung von Verwechslungen mit anderen>> Buchsen, würde ich gerne USB3.0 Buchsen verwenden um mit vier weiteren>> Platinen zu kommunizieren.>> Du willst also, um Verwechslungen zu vermeiden, Buchsen verwenden, die> man mit was anderem verwechseln kann?>> So recht erschließt sich mir das nicht.
ganz genau. Hallo.
Warum das USB 3.0-Buchsen sein müssen, erschließt sich mir auch nicht.
Zumal man bei USB 3.0 ja 4 zusätzliche Signalleitungen hat. Wie will er
die auslegen? Und was sollen USB 3.0-Buchsen anderes können als
handelsnormale 2-0-Buchsen?
Irgendwie steckt keine Logik in seiner Beschreibung
Tachchen schrieb:> Und was sollen USB 3.0-Buchsen anderes können als> handelsnormale 2-0-Buchsen?
Sie werden hinsichtlich der Datenrate strenger spezifiziert
sein. Das würde allerdings erst jenseits der 100 MBits/sec
oder noch höher relevant werden aber nicht bei Mikrocontroller-
Datenraten.
> aufgrund der Baugröße und der Vermeidung von Verwechslungen mit anderen
Buchsen, würde ich gerne USB3.0 Buchsen verwenden um mit vier weiteren
Platinen zu kommunizieren.
Eine beliebig schlechte Idee. Um welche Datenrate geht es denn ?
Allenfalls ist ein anderer Stecker besser geeignet, der weniger
Verwechsungspotential hat.
Ein USB Kabel ist eh nicht symmetrisch. Es gibt A und B Buchsen und
Stecker.
Rufus Τ. Firefly schrieb:> Du willst also, um Verwechslungen zu vermeiden, Buchsen verwenden, die> man mit was anderem verwechseln kann?> So recht erschließt sich mir das nicht.
Da diese Elektronik in meinen privaten Gebrauch zum Einsatz kommt, wird
kein anderer sein USB3.0 Kabel einstecken können. Ich selber werde in
den nächsten Jahren garantiert keine Leiterplatte designen, bei der ich
eine solch hohe Datenrate benötige, wie sie USB3.0 maximal hergibt.
Würde ich USB2.0 verbauen, würde ich ausschließlich kleine micro-USB
Buchsen verwenden. Somit kann ich für mich gewährleisten, dass es zu
keiner Verwechslung kommt, wenn mal im Eifer des Gefechts der Kabelsalat
umgesteckt werden muss.
USB3.0 bietet zwei gesondert geschirmte Adernpaare und ein „normal“
geschirmtes Adernpaar. Meine vorgesehne Pinbelegung ist:
1 (VBUS) = 5V
2 (D-) und 3 (D+) = MOSI
4 (GND) = GND
5 (USB3_RX-) und 6 (USB3_RX+) = MISO
7 (shild) = schild
8 (USB3_TX-) und 9 (USB3_TX+) = SCL
Der Master bekommt die A-Buchse, der Slave die micro-Buchse. Mit dieser
Belegung möchte ich mir auch für zukünftige Platinen eine Art Standard
für SPI-Schnittstellen schaffen, den ich bei jedem Controller verwenden
kann. Ca. 50MHz könnte da wohl als Obergrenze hinkommen.
Eigentlich wollte ich gar nicht auf die Frage „warum ausgerechnet
USB3.0“ hinaus. Sondern eher auf die Frage „wie die Übertragung am
sichersten gewährleisten“.
>Ich selber werde in
den nächsten Jahren garantiert keine Leiterplatte designen, bei der ich
eine solch hohe Datenrate benötige, wie sie USB3.0 maximal hergibt.
>Der Master bekommt die A-Buchse, der Slave die micro-Buchse. Mit dieser
Belegung möchte ich mir auch für zukünftige Platinen eine Art Standard
für SPI-Schnittstellen schaffen, den ich bei jedem Controller verwenden
kann. Ca. 50MHz könnte da wohl als Obergrenze hinkommen.
Auf Jahre hinaus nicht verwenden, auf jahre hinaus designen. Aeh... ja.
Wie lange sollen die Kabel denn sein. Sind die Devices floating, oder
haben sie einen eigenen GND.
Zu beachten ist, dass LVDS sehr wenig Gleichtaktbereich hat. Allenfalls
waere RS485 besser geeignet. Da gibt's auch 50MBit Treiber. Siehe TI,
SN65HVD
http://www.ti.com/lsds/ti/interface/rs-485-products
> Wie lange sollen die Kabel denn sein.
In meinem jetzigen Fall erst mal max. 50 cm.
> Sind die Devices floating, oder haben sie einen eigenen GND.
Sie sollen über die 5V von der USB-Leitung versorgt werden. Haben also
gleiche Masse.
> Zu beachten ist, dass LVDS sehr wenig Gleichtaktbereich hat. Allenfalls> waere RS485 besser geeignet.
LVDS ist störanfällig bei Gleichtakt? hmm... ok. Ich werde mich mal in
RS485 einlesen (hatte bisher noch nichts mit zu tun).
Nehmen wir die 65LVDS4 : die haben einen Commonmode bereich so, dass die
signale innerhalb der Speisung liegen muessen... Das macht auch Sinn,
ist phantastisch. Wurde von den frueheren Versionen her verbessert. Dann
sollte es sowieso passen.
Dann doch eher RJ45 verwenden, dann tun es normale billige Netzwerkkabel
(die an sich schon als differenzielle Leitung mit 100 Ohm ausgelegt
sind), und die Verwechslungsgefahr und damit die Notwendigkeit zu lesen
was an der Buchse steht sind sachkundigen Personen wohlbekannt, eben
weil man diese Steckverbindung für Ethernet,ISDN,Videosignale und vieles
andere nutzt...
Lies Dir bitte dieses Dokument einmal durch:
http://www.ti.com/lit/sg/slyt605/slyt605.pdf
Würde Dir die RS-422 Treiber empfehlen (AM26LS31/32). Sind sehr gut und
fehlertolerant.
> AM26LS31/32
Diese ICs schaffen nur bis 10 Mbps, aber vielleicht finde ich noch
einen, der bis 50 Mbps schafft.
> RJ45
Diese Bauform wird bereits für Ethernet auf meiner Platine verwendet.
Nur um noch mal sicher zu gehen, dass ich es richtig verstanden habe:
Wenn ich RS485 (SN65HVD78) mit USB-Kabel (Wellenwiderstand=90 Ohm)
verwende, löte ich auch 90 Ohm zwischen den Empfänger-Eingängen. An den
Treiber-Ausgängen brauche ich keinen Widerstand, wenn ich ihn
ausschließlich als Treiber verwende.
90R schrieb:> Der Master bekommt die A-Buchse, der Slave die micro-Buchse. Mit dieser> Belegung möchte ich mir auch für zukünftige Platinen eine Art Standard> für SPI-Schnittstellen schaffen, den ich bei jedem Controller verwenden> kann. Ca. 50MHz könnte da wohl als Obergrenze hinkommen.
50MHz SPI halte ich für illusorisch. Das SCK muß ja in einem Takt hin
und das MISO zurück laufen.
Für hohe Frequenzen nimmt man asynchrone Verfahren.
Man kann dann auch leicht mit 4 Leitungen die 4-fache Datenrate erzielen
(200MBit) bzw. auf 12,5MHz Takt runter gehen.
