Berapa banyak pin ground dan power yang ada di konektor?

Saya merancang papan anak perempuan untuk sebuah proyek. Ada 35 pin I / O yang perlu dimasukkan ke papan tulis. Bagaimana cara menentukan jumlah pin ground dan power untuk dimasukkan? Bagaimana cara menentukan penempatan pin-pin tersebut di seluruh konektor?

Saya tahu sesuatu seperti ini akan buruk, seperti yang saya katakan:

P IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO
G G  IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO

Saya menduga sesuatu seperti ini tidak jauh lebih baik:

P IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO G
G G  IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO P

Papan adalah untuk mikroprosesor, saya akan beralih dari papan tempat memotong roti ke PCB dan saya mencoba untuk belajar sambil berjalan :)

23 pin adalah jalur alamat, 8 jalur data dan 4 jalur sinyal (Baca, Tulis, Chip Diaktifkan dan Arah). Tidak ada garis jam di papan ini, tetapi mungkin ada pada orang lain saya akan membuat. Jam mikroprosesor akan menjadi 50MHz atau kurang, hingga <1MHz. Konektor itu sendiri akan menjadi pin 0,1 "standar.

— Justin808
sumber

Berapa panjang harness yang diharapkan dan spesifikasi IO prosesor (naik turunnya waktu)?

— Krunal Desai

@KrunalDesai - Sejujurnya saya tidak berharap semua ini menjadi masalah :) waktu naik / turun adalah 5ns. Saya berencana ini menjadi header laki-laki 2 baris pin di .1 "spasi untuk plug langsung ke header perempuan di papan utama. Meskipun saya bisa melihat manfaat dari kabel pita 2-3cm juga.

— Justin808

Lebih banyak tanah lebih baik, tetapi saya memiliki proyek Beaglebone Black yang berjalan mendekati 50 MHz, dengan pola pin mirip dengan diagram 1 Anda (0,1 "header) dan sepenuhnya fungsional. Namun belum diuji EMC. Banyak sistem dengan kecepatan data semacam ini beroperasi dengan baik dengan hanya sejumlah pin ground yang terbatas

— The Photon

Ah, ini papan ke papan. Kemungkinannya adalah 5ns naik / turun kali Anda tidak perlu khawatir tentang efek saluran transmisi. Samtec membuat beberapa konektor board-to-board bagus yang memiliki bilah solid besar untuk membawa daya / ground, dikelilingi oleh pasangan sinyal dan pin. Itu akan cukup membantu Anda.

— Krunal Desai

+! sinyal dan gnds harus dekat. Kekuatan berpikir itu adalah tanah jika mem-bypass baik.

— Autistik,

Jawaban:

Ada buku bagus dari Henry Ott yang membahas hal ini - sayangnya saya sedang berlibur jadi saya tidak bisa mengambil gambar dari diagram yang relevan. Buku ini adalah Rekayasa Kompatibilitas Elektromagnetik .

Inilah beberapa poin cepat:

dari sudut pandang daya DC, berapa banyak arus yang dibutuhkan perangkat Anda? Lihatlah peringkat masing-masing konduktor, non-rate jika perlu untuk memberi Anda margin dan pilih sesuai jumlah pin daya. Ingat Anda membutuhkan kekuatan 1: 1 untuk mem-ground.
dari AC POV, Anda ingin meminimalkan area pengembalian loop dari semua sinyal Anda. Anda ingin setiap sinyal memiliki GND sendiri / kembali berbatasan langsung - dua skema untuk melakukan ini:

SGGSGGSGGSGGS (satu-dua ground per sinyal, tidak ada sinyal yang berdekatan)

GSSGSSGSSGSSG (satu ground per sinyal, pemanfaatan ruang yang lebih efisien).

Idenya adalah untuk meminimalkan emisi silang dan radiasi. Sementara DC mengikuti jalur dengan resistansi terendah, AC mengikuti jalur dengan impedansi terendah . Dalam hal ini, menyediakan jalur balik yang berbatasan langsung dengan sinyal akan membantu meminimalkan ukuran loop arus keseluruhan, mengurangi emisi radiasi Anda.

Selain itu, apakah ini semua berakhir? Diferensial? Tingkat sinyal yang diharapkan? Tarif tepi yang diharapkan ?

— Krunal Desai
sumber

Ini saran yang bagus. Semakin cepat laju sinyal Anda, semakin lama kabel Anda, semakin besar papan, semakin penting untuk melakukannya persis seperti ini. Jadi, jika Anda memiliki interkoneksi board-to-board (tanpa kabel), dengan sinyal kecepatan rendah, Anda dapat sedikit curang. Sedikit nasihat lain yang saya miliki adalah bahwa Anda harus mempertimbangkan jika beberapa sinyal adalah sinyal agresor (seperti jam) atau sinyal korban (sinyal analog yang memiliki terminasi impedansi tinggi). Anda harus menjauhkan agresor dari korban di pinout, dan dipisahkan oleh GND. Semoga berhasil!

— mkeith

Pola pertama Anda adalah 2 alasan per sinyal. Satu ground per sinyal adalah GSGSGSGSGS.

— WhatRoughBeast

Ups, ya - Saya akan mengeditnya untuk mencerminkan apa yang sebenarnya saya maksudkan yang tidak ada sinyal yang berdekatan, setidaknya satu ground per sinyal.

— Krunal Desai

Mungkin bermanfaat untuk memperjelas apakah pola ini harus diikuti pada konektor atau kabel. Misalnya kabel FFC akan cocok dengan konektor 1: 1; tetapi sinyal konektor kabel pita disisipkan per baris. Dari pemahaman saya, bagaimana sinyal bergerak melalui kabel itu penting.

— Hans

Setuju - Saya akan memperbarui jawaban saya dengan diagram yang relevan untuk kabel FFC / pita. Maksudnya adalah agar skema ini cocok dengan kabel, misalnya pada kabel pita, setiap kabel sinyal akan memiliki setidaknya satu kabel balik yang berdekatan dengannya.

— Krunal Desai

Untuk koneksi board-to-board langsung, saya biasanya memperkirakan bahwa selama setiap sinyal berdekatan dengan setidaknya satu ground (termasuk diagonal), area loop diminimalkan cukup untuk kinerja EMC yang baik. Saya biasanya berakhir dengan sesuatu seperti ini pada konektor 2-baris:

S  S  S  S  S  S  S  S  S  S  S
G  S  G  S  G  S  G  S  G  S  G

atau bahkan:

S  S  S  G  S  S  S  G  S  S  S
S  G  S  S  S  G  S  S  S  G  S

Secara keseluruhan, masing-masing skema kira-kira tiga sinyal untuk masing-masing ground. Empat 35 I / O sinyal Anda, saya akan memiliki sekitar 12 alasan, dan menggunakan konektor 48 atau 50 pin. Beberapa alasan dapat diganti dengan pin daya selama ada decoupling yang baik antara daya dan arde pada kedua papan.

— Dave Tweed
sumber

Oh, saya tidak memikirkan diagonal - itu masuk akal. Saya ingin tahu untuk mengukur seberapa baik diagonal berfungsi, tetapi saya akan membelinya karena memberikan kinerja EMC yang baik juga.

— Krunal Desai