STM32 in USB impendanca.

Vse kar je v povezavi z ARM-Cotrex-M procesorji. Sem spada tako HW kot SW.

Moderator: tilz0R

STM32 in USB impendanca.

OdgovorNapisal/-a Kroko » 09 Feb 2018, 19:52

Ali STM32 procesorji (konkretno F446RE) potrebujejo serijski upor na USB signalih? V manualu nisem nič našel, sem pa jih opazil na nekaterih shemah.

USB potrebuje 90 Ohm diferencialne impendance. Katera orodja uporabljate za izračune? Je kdo že izračunal kakšne USB tracke narediti na dvoslojnem 1.6mm FR4? Moji izračuni mi dajo več kot 3mm kar ni sprejemljivo.
http://www.planet-cnc.comKroko was here!
Uporabniški avatar
Kroko
 
Prispevkov: 3674
Pridružen: 14 Jan 2015, 11:12
Kraj: Ljubljana
Zahvalil se je: 602 krat
Prejel zahvalo: 1182 krat
Uporabnika povabil: Vrtni palček
Število neizkoriščenih povabil: 216

Re: STM32 in USB impendanca.

OdgovorNapisal/-a S53SG » 09 Feb 2018, 23:17

S53SG
 
Prispevkov: 72
Pridružen: 06 Dec 2015, 18:30
Zahvalil se je: 18 krat
Prejel zahvalo: 22 krat
Uporabnika povabil: powr
Število neizkoriščenih povabil: 4

Re: STM32 in USB impendanca.

OdgovorNapisal/-a tilz0R » 10 Feb 2018, 20:23

Načeloma ne potrebuješ uporov za USB na STM32. Govorim o DP in DM signalih pri USB FS.

Za izračun uporabi Saturn PCB.
"Words come easy, when they're true!"
Robbie Williams, Gary Barlow
Moj nickname je tilz[NULA]R.
Uporabniški avatar
tilz0R
 
Prispevkov: 1221
Pridružen: 17 Jan 2015, 23:12
Kraj: Črnomelj
Zahvalil se je: 168 krat
Prejel zahvalo: 297 krat
Uporabnika povabil: s56rga
Število neizkoriščenih povabil: 255

Re: STM32 in USB impendanca.

OdgovorNapisal/-a Kroko » 10 Feb 2018, 23:04

Velja to tudi za USB HS?
http://www.planet-cnc.comKroko was here!
Uporabniški avatar
Kroko
 
Prispevkov: 3674
Pridružen: 14 Jan 2015, 11:12
Kraj: Ljubljana
Zahvalil se je: 602 krat
Prejel zahvalo: 1182 krat
Uporabnika povabil: Vrtni palček
Število neizkoriščenih povabil: 216

Re: STM32 in USB impendanca.

OdgovorNapisal/-a Kroko » 10 Feb 2018, 23:15

90 Ohmov ne znam dobiti.
Se mogoče serijski upori uporabljajo, da se reši te težave z prilagoditvijo?
Clipboard01.jpg
http://www.planet-cnc.comKroko was here!
Uporabniški avatar
Kroko
 
Prispevkov: 3674
Pridružen: 14 Jan 2015, 11:12
Kraj: Ljubljana
Zahvalil se je: 602 krat
Prejel zahvalo: 1182 krat
Uporabnika povabil: Vrtni palček
Število neizkoriščenih povabil: 216

Re: STM32 in USB impendanca.

OdgovorNapisal/-a TilenS » 10 Feb 2018, 23:27

Rešiš z 4-layerji, glede na razdaljo do naslednjega sloja predvidevam, da uporabljaš 2-slojno vezje?
TilenS
 
Prispevkov: 277
Pridružen: 04 Feb 2015, 23:40
Zahvalil se je: 0 krat
Prejel zahvalo: 40 krat
Uporabnika povabil: DusanK
Število neizkoriščenih povabil: 8

Re: STM32 in USB impendanca.

OdgovorNapisal/-a Kroko » 10 Feb 2018, 23:49

Ja, tole je dvoslojno.
Se pravi, da se dvoslojno ne da narediti USB trackov pravilno?
http://www.planet-cnc.comKroko was here!
Uporabniški avatar
Kroko
 
Prispevkov: 3674
Pridružen: 14 Jan 2015, 11:12
Kraj: Ljubljana
Zahvalil se je: 602 krat
Prejel zahvalo: 1182 krat
Uporabnika povabil: Vrtni palček
Število neizkoriščenih povabil: 216

Re: STM32 in USB impendanca.

OdgovorNapisal/-a jure94 » 11 Feb 2018, 00:31

Seveda se da. V tvojem primeru lahko uporabiš širše povezave (1,27 mm), ali pa tanjše vezje (ampak pri širini 0,384 bo to cca 0,3 mm) oz. kombinacijo obojega (recimo širina povezav 0,6 mm in 0,6 mm debelo vezje).
Drugače pa 4 slojno. Ne vem za kaj se bo uporabljalo, ampak kitajčki naredijo tudi to dokaj poceni. Pazi še, da sta debelini bakra pravilno nastavljeni.
Uporabniški avatar
jure94
 
Prispevkov: 531
Pridružen: 18 Jan 2015, 00:33
Kraj: Jesenice/Ljubljana
Zahvalil se je: 21 krat
Prejel zahvalo: 53 krat
Uporabnika povabil: VolkD
Število neizkoriščenih povabil: 7

Re: STM32 in USB impendanca.

OdgovorNapisal/-a Kroko » 11 Feb 2018, 01:17

Takole bo moralo biti prav. Ni idealno ampak vsaj malo pa sem poskusil približati pravim vrednostim.
Priponke
Clipboard01.jpg
Clipboard01.jpg
http://www.planet-cnc.comKroko was here!
Uporabniški avatar
Kroko
 
Prispevkov: 3674
Pridružen: 14 Jan 2015, 11:12
Kraj: Ljubljana
Zahvalil se je: 602 krat
Prejel zahvalo: 1182 krat
Uporabnika povabil: Vrtni palček
Število neizkoriščenih povabil: 216

Re: STM32 in USB impendanca.

OdgovorNapisal/-a tilz0R » 11 Feb 2018, 02:41

Kroko je napisal/-a:Velja to tudi za USB HS?


Tudi, kadar je USB v FS načinu (brez zunanjega HS PHY-ja).
"Words come easy, when they're true!"
Robbie Williams, Gary Barlow
Moj nickname je tilz[NULA]R.
Uporabniški avatar
tilz0R
 
Prispevkov: 1221
Pridružen: 17 Jan 2015, 23:12
Kraj: Črnomelj
Zahvalil se je: 168 krat
Prejel zahvalo: 297 krat
Uporabnika povabil: s56rga
Število neizkoriščenih povabil: 255

Re: STM32 in USB impendanca.

OdgovorNapisal/-a Kroko » 11 Feb 2018, 10:24

Tole sem pa mimo pihnil. Povsem sem spregledal, da je interni PHY samo FS. Sem predvideval, da je HS tako kot pri LPC.

Ali obstaja kakšna shema z uporabo ne-BGA HS phy-a (npr USB3320) v OTG načinu?

Ali pa bo verjetno bolje, če uporabim STM32F732RET6 ki ima (vsaj mislim) interni HS PHY.
An USB OTG full-speed and a USB OTG high-speed with full-speed capability (with the ULPI in the STM32F732xx devices and with the integrated HS PHY in the STM32F733xx devices


EDIT:
Sep prebral svoj post in zaključil, da 64 pinski STM32 z internim HS phy-em ne ostaja :-(
http://www.planet-cnc.comKroko was here!
Uporabniški avatar
Kroko
 
Prispevkov: 3674
Pridružen: 14 Jan 2015, 11:12
Kraj: Ljubljana
Zahvalil se je: 602 krat
Prejel zahvalo: 1182 krat
Uporabnika povabil: Vrtni palček
Število neizkoriščenih povabil: 216

Re: STM32 in USB impendanca.

OdgovorNapisal/-a tilz0R » 11 Feb 2018, 10:28

Pri STM32 imaš:

1. USB FS, PHY je interen
2. USB HS, ki ga lahko uporabiš v načinu FS (PHY interen) ali HS načinu (extern phy).
2.1. STM32F723 ima interni PHY tudi za HS, kar pomeni, da ne potrebuješ zunanjega čipa za teoretičnih 480Mbit.

Praktično vsi ST discovery board-i uporabljajo NE-BGA USB PHY-e:
- STM32F769-Discovery
- STM32F746-Discovery
- Vsi EVAL boardi
"Words come easy, when they're true!"
Robbie Williams, Gary Barlow
Moj nickname je tilz[NULA]R.
Uporabniški avatar
tilz0R
 
Prispevkov: 1221
Pridružen: 17 Jan 2015, 23:12
Kraj: Črnomelj
Zahvalil se je: 168 krat
Prejel zahvalo: 297 krat
Uporabnika povabil: s56rga
Število neizkoriščenih povabil: 255

Re: STM32 in USB impendanca.

OdgovorNapisal/-a borisz » 11 Feb 2018, 11:59

Pri transmission line je pomembno tudi:
- razdalja do sosednjih signalov je pomembna in naj ne bo premajhna, cca 5x razdalja do GND.
- neprekinjen GND pod signalom
- gornje velja tudi za pade od ICjev
- čimmanj spreminjanja debeline vezi, če se že spreminja, naj bo zvezno
- če lahko stanjšaj PCB na npr. 1mm, pa bodo tudi vezi ožje.

Base copper weight bi moralo biti 18um
Plating thichness pa tudi 18um
Skupaj da 36um bakra na PCB
It's never too late to have a happy childhood.
Uporabniški avatar
borisz
 
Prispevkov: 2432
Pridružen: 18 Jan 2015, 12:05
Zahvalil se je: 542 krat
Prejel zahvalo: 605 krat
Uporabnika povabil: Marholt
Število neizkoriščenih povabil: 116

Re: STM32 in USB impendanca.

OdgovorNapisal/-a PrimozL » 11 Feb 2018, 21:29

Kroko je napisal/-a:90 Ohmov ne znam dobiti.


Si kaj poskusil s koplanarnim parom linij? Gledam tale kalkulator in s približevanjem GND s strani se znižuje karakteristična impedanca ene same linije. Pa še potencialni problem presluha se močno zmanjša. Pogoj pa je seveda, da je zgornji GND kar pogosto z vijo spojen na spodnji GND. Če bo vija vsake 1/10 valovne dolžine najvišje frekvence, ki jo pričakuješ, bo v redu.

Vem, da se tak par linij brez težav izračuna v HyperLynx, če pa SaturnPCB design podpira tako postavitev linij, ne vem. Vije in prehod s signalom na drugo stran so po mojih izkušnjah manjši problem, kot bi pričakoval.

Na hitro sem našel tale SW od PolarInstruments in vidim, da podpira take vrste diferencialnih linij (druga slika od zgoraj).
PrimozL
 
Prispevkov: 229
Pridružen: 19 Jan 2015, 01:49
Kraj: Okolica Vipave
Zahvalil se je: 30 krat
Prejel zahvalo: 48 krat
Uporabnika povabil: VolkD
Število neizkoriščenih povabil: 12

Re: STM32 in USB impendanca.

OdgovorNapisal/-a Kroko » 12 Feb 2018, 02:23

Brezplačnega kalkulatorja nisem našel, sem pa našel izračun nekoga drugega. CPW je vsekakor zanimiva rešitev.
Priponke
Clipboard01.jpg
http://www.planet-cnc.comKroko was here!
Uporabniški avatar
Kroko
 
Prispevkov: 3674
Pridružen: 14 Jan 2015, 11:12
Kraj: Ljubljana
Zahvalil se je: 602 krat
Prejel zahvalo: 1182 krat
Uporabnika povabil: Vrtni palček
Število neizkoriščenih povabil: 216

Re: STM32 in USB impendanca.

OdgovorNapisal/-a Kroko » 12 Feb 2018, 02:42

Da pa ta software sprejemljivo rešitev tudi za drugače
63_1309087286.gif

79_1309087178.gif
http://www.planet-cnc.comKroko was here!
Uporabniški avatar
Kroko
 
Prispevkov: 3674
Pridružen: 14 Jan 2015, 11:12
Kraj: Ljubljana
Zahvalil se je: 602 krat
Prejel zahvalo: 1182 krat
Uporabnika povabil: Vrtni palček
Število neizkoriščenih povabil: 216

Re: STM32 in USB impendanca.

OdgovorNapisal/-a Kroko » 12 Feb 2018, 02:44

Stran 190, če bo kdo računal eliptične integrale. Jaz se bom držal zgornjega izračuna :-)
Priponke
Wiley - Coplanar Waveguide Circuits, Components, and Systems.pdf
(10.72 MiB) Prenešeno 4 krat
http://www.planet-cnc.comKroko was here!
Uporabniški avatar
Kroko
 
Prispevkov: 3674
Pridružen: 14 Jan 2015, 11:12
Kraj: Ljubljana
Zahvalil se je: 602 krat
Prejel zahvalo: 1182 krat
Uporabnika povabil: Vrtni palček
Število neizkoriščenih povabil: 216

Re: STM32 in USB impendanca.

OdgovorNapisal/-a Kroko » 12 Feb 2018, 03:20

Takole
Clipboard01.jpg


Kakšna razlika v razdalji je še sprejemljiva?
http://www.planet-cnc.comKroko was here!
Uporabniški avatar
Kroko
 
Prispevkov: 3674
Pridružen: 14 Jan 2015, 11:12
Kraj: Ljubljana
Zahvalil se je: 602 krat
Prejel zahvalo: 1182 krat
Uporabnika povabil: Vrtni palček
Število neizkoriščenih povabil: 216

Re: STM32 in USB impendanca.

OdgovorNapisal/-a S53SG » 12 Feb 2018, 09:19

Malce ste pozabili, da je tukaj govora o diferenčni impedanci in ne samo single-ended...
Tukaj boš našel bolj ali manj kar rabiš;
https://docs.toradex.com/102492-layout-design-guide.pdf
Zadnjič spremenil S53SG, dne 12 Feb 2018, 09:20, skupaj popravljeno 1 krat.
S53SG
 
Prispevkov: 72
Pridružen: 06 Dec 2015, 18:30
Zahvalil se je: 18 krat
Prejel zahvalo: 22 krat
Uporabnika povabil: powr
Število neizkoriščenih povabil: 4

Re: STM32 in USB impendanca.

OdgovorNapisal/-a borisz » 12 Feb 2018, 09:20

S53SG je napisal/-a:Malce ste pozabili, da je tukaj govora o diferenčni impedanci in ne single-ended...
Tukaj boš našel bolj ali manj kar rabiš;
https://docs.toradex.com/102492-layout-design-guide.pdf


Malce si površno bral :D
It's never too late to have a happy childhood.
Uporabniški avatar
borisz
 
Prispevkov: 2432
Pridružen: 18 Jan 2015, 12:05
Zahvalil se je: 542 krat
Prejel zahvalo: 605 krat
Uporabnika povabil: Marholt
Število neizkoriščenih povabil: 116

Re: STM32 in USB impendanca.

OdgovorNapisal/-a S53SG » 12 Feb 2018, 09:21

borisz je napisal/-a:
S53SG je napisal/-a:Malce ste pozabili, da je tukaj govora o diferenčni impedanci in ne single-ended...
Tukaj boš našel bolj ali manj kar rabiš;
https://docs.toradex.com/102492-layout-design-guide.pdf


Malce si površno bral :D

Pa res... :_banghead
S53SG
 
Prispevkov: 72
Pridružen: 06 Dec 2015, 18:30
Zahvalil se je: 18 krat
Prejel zahvalo: 22 krat
Uporabnika povabil: powr
Število neizkoriščenih povabil: 4

Re: STM32 in USB impendanca.

OdgovorNapisal/-a PrimozL » 12 Feb 2018, 20:43

Kroko je napisal/-a:Takole
Clipboard01.jpg

Kakšna razlika v razdalji je še sprejemljiva?


To pa zgleda veliko bolje kot prejšnji design.

Jaz pri razliki dolžin linij parice ne bi šel preko 20°trajanja enega bita pri najvišji bitni hitrosti. Priporočila, ki jih je pripel S53SG, vsebujejo kar nekaj koristnih napotkov glede izenačevanja dolžin.

Sklepam, da je D4 zaščita pred prenapetostjo? Če je to edina komponenta zaščite in EMC sita ter je USB priključek dostopen uporabniku, priporočam, da si prebereš ta priporočila:
Wuerth
SiLabs
Microchip
Cypress

Skratka, veliko dobrih napotkov je na voljo glede praktične izvedbe USB. Tudi kakšne nasprotujoče predloge se da najti ;-).

Vio v padu (če prav vidim) odsvetujem, raje daj dve manjši vii na vsako stran GND pad-a.
PrimozL
 
Prispevkov: 229
Pridružen: 19 Jan 2015, 01:49
Kraj: Okolica Vipave
Zahvalil se je: 30 krat
Prejel zahvalo: 48 krat
Uporabnika povabil: VolkD
Število neizkoriščenih povabil: 12

Re: STM32 in USB impendanca.

OdgovorNapisal/-a Kroko » 12 Feb 2018, 21:34

Namen imam dodati še choke, serijskih uporov pa stm32 baje nima.
http://www.planet-cnc.comKroko was here!
Uporabniški avatar
Kroko
 
Prispevkov: 3674
Pridružen: 14 Jan 2015, 11:12
Kraj: Ljubljana
Zahvalil se je: 602 krat
Prejel zahvalo: 1182 krat
Uporabnika povabil: Vrtni palček
Število neizkoriščenih povabil: 216


Vrni se na ARM-Cortex-M

Kdo je na strani

Po forumu brska: 0 registriranih uporabnikov in 1 gost