Hallo, ich würde gerne einen Bonsai-Modellcomputer bauen (https://www.hsg-kl.de/faecher/inf/material/bonsai/bau/index.php). Das Projekt besteht aus 6 Platinen, die sternförmig an eine Spannungsversorgung angeschlossen sind. Alle Platinen haben über diese Spannungsversorgung also schon eine gemeinsame Masse. Die Platinen sind über Flachbandkabel miteinander verbunden. In jedem Kabel gibt es unbenutzte Leitungen, die an beiden Enden auf Masse gelegt sind. So entstehen also große Masseschleifen. Als Empfehlung beim Platinenlayout ließt man ja manchmal, dass man Masseschleifen vermeiden sollte. Sind diese Masseschleifen im Bonsai sinnvoll oder wäre es besser, sie wegzulassen? Warum? Das Projekt ist eine reine Digitalschaltung, die hauptsächlich aus Logik-ICs (74xx) besteht. Es arbeitet mit Taktraten von weniger als 1MHz. Vielen Dank und viele Grüße Michael
Vermutlich lassen sich massig Argumente in beide Richtungen finden. Kommt letztlich drauf an, wie die Querverbindungen aussehen. Für jedes Signal, das von Platine zu Platine geht, muss ja auch ein (möglichst kurzer) Rückpfad vorhanden sein. Wenn da jetzt die Masse erst quer über die Platine läuft, durch den Sternversorgungspunkt wieder quer über die nächste, dann wäre der direkte Pfad im Kabel natürlich deutlich schöner..
michael schrieb: > Das Projekt ist eine reine Digitalschaltung, die hauptsächlich aus > Logik-ICs (74xx) besteht. Es arbeitet mit Taktraten von weniger als > 1MHz. Bei den wenigen Layouts die ich mir von dem Projekt angeschaut habe ist`s auch schon egal wie Du verkabelst. Denn das alles ist EMV- und Signaltechnisch unter jeder Kritik (ist aber in dem Fall auch nicht nötig). Da bis in die spätern 80er/frühen 90er mehr oder weniger alle digitalen Schaltungen so aufgebaut waren wird das funktionieren. Und durch die strenge Kammer muß Du nicht, also: mach es wie angegeben und lerne daran das man es so nicht macht. Und wenn es feigelt dann lernst Du daran. Viel Erfolg und Vergnügen
michael schrieb: > Sind diese Masseschleifen im Bonsai sinnvoll Mal ne Frage am Rande: Gibt es überhaupt SINNVOLLE Masseschleifen? Ich meine jetzt nicht: "iss egal in dem Fall", sondern "hier MUSS eine Masseschleife her!"
michael schrieb: > So entstehen also große Masseschleifen Ja WIE GROSS sind diese denn? Das problem bei Masseschleifen besteht ja nicht nur darin, daß durch den Strombedarf eines Teilnehmers auf der Masseleitung ein Spannungsabfall erzeugt wird, sondern eben auch darin, daß durch die von einer Masseschleife aufgeapannten Fläche und den durch selbige gehende Wechselfelder (50 Hz und so) Wechselspannungen induziert werden. Beispiel: Nulleiter im Haus versus Heizungsrohr. Aber ich denke mal, daß deine Bandkabel zu den Komponenten nun nicht gerade einige Meter lang sind, sondern vielleicht mal eben 20 cm oder so - und daß keine der Komponenten nen Betriebsstrom im Amperebereich zieht. Mal abgesehen davon war zu früheren Zeiten die Grund-Konstruktion so, daß man eine Rückverdrahtung (bzw. Systembus) mit Steckplätzen hatte. Ich war nie ein freund davon, weil das nur eine Menge an wackligen Kontakten und viel Blech bei wenig Elektronik war und oftmals zu einem Wuchern von Bustreiber-IC's geführt hatte. Intel's Bustreiber in Schottky, jeder mit über 100 mA Grund-Betriebsstrom... --> Rechner als Zimmer-Heizung. W.S.
michael schrieb: > Als Empfehlung beim Platinenlayout ließt man ja manchmal, dass man > Masseschleifen vermeiden sollte. Richtig, bei Audio brummt es dann. Bis bei Digital Störungen auftreten, muss aber schon gewaltig was schieflaufen. Die wohl sinnvollste Art ist die Backplane. Also eine Platine in die (senkrecht) alle Karten gesteckt werden, von dort kommt die Betriebsspannung und dort gehen die Datenleitungen drüber. Das führt Daten und Masse nahe beieinander parallel (optimalerweis noch je ein Pin Daten und 1 Pin Masse so daß es dutzende Massepins gibt die auf der Backplane in eine grosse Massefläche münden die alle Datenleitungen abschirmt) und vermeidet so grosse Zwischenräume zwischen den Leitungen, eben Schleifen. Deine PLatinen sind nicht für eine Backplane gebaut, aber man kann sie ähnlich anordnen und die Flachbandkabel ähnlich führen. Man könnte optimalerweise die Masseleitzungen der Flachbandkabel jeweils auf halber Strecke noch mit den Masseleitungen der Stromversorung verbinden (Sternpunkt, Massefläche) um optimalen Massebezug herzustellen, aber das ist mechanisch aufwändig. Das reicht sicherlich, die anderen Aufbauten funktionieren ja auch.
Ich wuerde die Flachbandverbindungen sein lassen und mit Steckkarten und einer Backplane arbeiten. zB mit 41612 b/2 https://www.digikey.ch/product-detail/en/molex/0850400012/WM4350-ND/2421281 https://www.digikey.ch/product-detail/en/amphenol-icc-fci/86092325313755ELF/609-5409-ND/5199745
W.S. schrieb: > Ja WIE GROSS sind diese denn? Ich denke das ganze Projekt wird so etwa 0,5m auf 0,5m. Es geht um 6 Eurokarten, die mit ein paar cm Flachbandkabel verbunden sind. Michael B. schrieb: > Die wohl sinnvollste Art ist die Backplane. Danke, wieder was gelernt. Eine Backplane möchte ich aber nicht machen, da man dann den Aufbau des gesamten Projekts nicht mehr so leicht überblicken kann. MiWi schrieb: > Viel Erfolg und Vergnügen Vielen Dank!
>Michael B. schrieb: >> Die wohl sinnvollste Art ist die Backplane. > >Danke, wieder was gelernt. Eine Backplane möchte ich aber nicht machen, >da man dann den Aufbau des gesamten Projekts nicht mehr so leicht >überblicken kann. Nun, die einzelnen Module muessen sowieso einzeln die eigenen Spezifikationen erfuellen. Jedes einzelne Board benoetigt eine eigene Debugging Strategie welche auch so implementiert werden mss. Und fuer den Verbund benoetigt man dann eben Extenderboards welche eine Leiterplatte von der Backplane weg verlaengern. Wenn man genuegend Pins auf der Backplane hat, kann man alle Signale auf der Backplane haben und so die Boards in der Reihenfolge austauschbar halten. Wenn ich mit das Ganze auf der Webseite anschaue, wuerd ich's in einem FPGA implementieren. Es ist schon klar, dass ein Programmcounter ein einzelner oder mehrere gleiche Bausteine ist (74xx592) ? Und dass ein Rechenwerk auch so klein ist (74xx181)
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