[AndruB 0]

Надо было согласовать выходы EP1C12Q240I(периферия 3,3в) и процессора ATMEGA128-16AI(5в).

Поскольку в Data Sheet сказано, что входа м/сх EP1C12Q240I толерантны к 5в только по чтению, то

решено было попробовать самосоображающие преобразователи уровней MAX3002. По Data Sheet характеристики

у этой м/сх замечательные - работа с уровнями от 1.2 до 5.5в, 10 нс задежка.

 

Итак конфигурация платы: Контроллер Ethernet W5100 (3.3в) <-> Плис - 1ый циклон EP1C12Q240I(периферия 3,3в)

<-> двунаправленный преобразователь логических уровней MAX3002EUP

<-> процессор ATMEGA128-16AI(5в) мультиплексированная шина адреса/данных.

Помимо мультиплексирования шины контроллера Ethernet - процессор на ПЛИС реализовано еще несколько устройств.

После отладки проекта и ПО обнаружилось, что иногда ( 1бит на 1000 байт) бьются данные

получаемые процессором с контроллера Ethernet.

Путем долгих разбирательств был обнаружен виновник - м\сх MAX3002EUP.

Питание, конденсаторы, разводка, помехи по цепям питания и земли - норма

(дополнительные ёмкости, фильтры по питанию и прочие танцы с бубнами не помогают).

На прилагаемом скриншоте - Work1.TIF показан момент сбоя.

D14 - сигнал процессора запись/чтение

2 - один из разрядов адреса/данных на ноге процессора.

На скриншоте записаны два цикла чтения буфера м/сх W5100 - первый нормальный, второй со сбоем.

Видно, как после записи адреса возник сигнал чтения, по нему шины переключились в сторону процессора,

данные (1) выставились на на шину. Но тут (через 20 нс) чуть вздрогнула шина процессора на какие то свои внутренние такты.

В MAX3002EUP сработали ускорители, шина развернулась в сторону ПЛИС, затем развернулась обратно.

Но ускорители уже не сработали и видно, как шину вытягивают только операционниники подключенные через 6 ком.

Мы попытались подтягивать шину резисторами, играть временами проекта, тактами ожидания, токами сигнала.

Наибольший эффект дало уменьшение в PIN Planner выходного тока контактов ПЛИС до минимального уровня.

Сбои уменьшились, но не исчезли окончательно.

 

Решили провести эксперимент -

создали два тристабильных буфера, на их входы подается тактовая в противофазе,

на управление тристабильным состоянием - медленно смещающиеся друг относительно друга и тактовой окна разрешения.

Выходы тристабильных буферов поданы на свободные концы MAX3002EUP, которые замкнуты между собой на стороне 5в.

В итоге получилось кольцо, где периодически происходит столкновение шин.

Очень быстро удалось подобрать такое соотношение частот при которых появился искомый дефект.

На скриншоте Test_3.3-5v.TIF видно, как после шинных столкновений одна сторона шины остаётся в 0,

а с другой стороны сигнал медленно дрейфует.

D15 - тактовая на вход тристабильного буфера (на второй вход - в противофазе)

D14 - разрешение на первый тристабильный буфер

1 - выход первого тристабильного буфера

D13 - разрешение на второй тристабильный буфер

2 - выход второго тристабильного буфера

 

Затем мы изменили перепаяли Выходы тристабильных буферов на м/сх MAX3002EUP с питанием 3.3в и 1,8в.

Все вышеупомянутые дефекты исчезли .

На скриншоте Test_3.3-1.8.TIF видно, что любое столкновение шин приводит в конечном итоге к правильному результату.

 

Резюме -

1) Надо учиться читать между строк- если сказано в Data Sheet, что типовое включение 1,8 - 3,3 значит в этом режиме

она работает как написано, а при других напряжениях - как получится.

2) Больше не использовать м/сх MAX3002EUP, а брать обычный управляемый шинник с двойным питанием. Конечно у него и

задержка побольше и управление надо делать, но тратить две недели на поиск подобных блох - себе дороже.

 

Вопросы -

1) А надо ли обращать внимание на слова о толерантности к 5в только по чтению. Какая "физика" стоит за этим.

Может достаточно поставить подтягивающие резисторы ?

(Мы вышли из положения выкинув MAX3002 и соединив напрямую ПЛИС и процессор напрямую. Сбоев нет.

Правда еше не гоняли на ТХИ.)

2) Есть ли у кого положительный/отрицательный опыт использования подобного класса преобразователей при 3.3 - 5в

3) А может мы что то не так делали?

MAX3002.RAR

[vetal 0]

Вы внимательно прочитали datasheet? Что вам говорят первые две строчки таблицы на второй странице? Вы учли сей(1.2V<VL<VCC=1.65..5.5) момент в своей схеме?

[AndruB 0]

Вы внимательно прочитали datasheet? Что вам говорят первые две строчки таблицы на второй странице? Вы учли сей(1.2V<VL<VCC=1.65..5.5) момент в своей схеме?

Да конечно. VL < VCC (если Вы это имели ввиду).

[ViKo 1]

А надо ли обращать внимание на слова о толерантности к 5в только по чтению. Какая "физика" стоит за этим.

Может достаточно поставить подтягивающие резисторы ?

Попал в эту тему по внешней ссылке.

Именно так я бы и делал. Прицепил бы подтягивающие резисторы, и горя не знал бы. Может, только быстродействие было бы чуть хуже, чем могло бы быть при другой схеме...