[РобоКОТ 0]

Здравствуйте. Есть проблемма:посадили меня на проект. Устройство представлено несколькими платами, вставляемыми в шасси. На всех платах присутствует несколько питающих напряжений: от двух до шести. Платы многослойные (до 12 слоев), каждому питающему напряжению и его обратному проводу выделен отдельный слой (иногда один общий провод на два напряжения): проводник представляет собой решетку на всю плату (размер ячейки 2х2мм), сигнальные проводники переходят со слоя в слой через ячейки сетки.

Итого:

1) много слоев занято только питанием, что дико усложняет и удорожает плату;

2) Между всеми "питаниями" и "корпусами" существует конденсаторная связь, что сводит на нет преимущества разделения питаний;

3)Ячейки этих сеток - весьма не плохие антенны.

Я прав в своем диагнозе данной реализации питающих напряженеий? Прошу поправить и добавить.

Вопрос возник потому, что ничего не работает как надо: проблемы в работе с памятью- неправильное чтение и запись, происходящие нестабильно, при работе с большими объемами памяти. Хотя осцилограммы вполне красивые (если не считать помех).

Прошу Ваших советов, как лучше выполнить разводку нового варианта плат: на что обратить внимание, чего делать точно не стоит, может подскажите статьи? только, пожалуйста, не книги- как всегда "горит"....

Элементная база плат в общих чертах: процессор в корпусе PGA(на 2х платах); плис по 240 выводов(до 5 ПЛИС на плате), ОЗУ, РПЗУ в планарных корпусах; SMD резисторы и конденсаторы; 2 трехрядных разъема по 96 выводов, джамперные разъемы.

 

 

+ шинные формирователи в планарных корпусах. Частоты сигналов не превышают 10МГц

Изменено 19 сентября, 2010 пользователем РобоКОТ

[Obstinate 0]

Я сейчас разводил 14 слойную плату, есть и плисины и процессоры, и аналоговые элементы и память DDR2. Плата 14 слоёв, под питание выделено 2 слоя (глобальных цепей питания 7шт, и 32 локальных), под земляные 4 слоя, сигнальных 8.

То что емкостная связь есть между питанием и землёй это хорошо. Плохо когда эта связь есть между аналоговыми цепями питания и цифровыми. Заливку на опорных слоях лучше сделать сплошной, если у вас есть высокочастотные сигналы на плате.

У Вас при трассировке плат учитывалось волновое сопротивление проводников? Может сбои в работе памяти из за отсутствия контроля импедансов?

 

[Джин 0]

 

Насчет емкостной связи слоев питания и земли можете не беспокоиться, это большой плюс, ибо питание так эффективно фильтруется от ВЧ звона.

 

По поводу глючащей памяти - нужно знать что это за память. Если DDR, то там много нюансов, и проблемы именно с трассировкой критичных цепей очень вероятны.

 

PS: Для DDR2 сетчатые плейны - не гуд.

 

Я сейчас разводил 14 слойную плату, есть и плисины и процессоры, и аналоговые элементы и память DDR2. Плата 14 слоёв, под питание выделено 2 слоя (глобальных цепей питания 7шт, и 32 локальных), под земляные 4 слоя, сигнальных 8.

То что емкостная связь есть между питанием и землёй это хорошо. Плохо когда эта связь есть между аналоговыми цепями питания и цифровыми. Заливку на опорных слоях лучше сделать сплошной, если у вас есть высокочастотные сигналы на плате.

У Вас при трассировке плат учитывалось волновое сопротивление проводников? Может сбои в работе памяти из за отсутствия контроля импедансов?

 

:bb-offtopic: Жевачка, лопата))

[РобоКОТ 0]

Скорее всего, волновое сопротивление не учитывалось. Память российская серии 1645.

Конденсаторная связь между линиями питания 5В и 3,3В не может повредить? Самый "быстрый сигнал"- тактовый 40МГц.на каждой плате свой генератор.

 

Очень уж меня эти сеточки по питанию смущают. Зря?

Надеюсь, что услышу мнения по поводу этой реализации и советы по поводу новой.

Первый крупный проект и такой неудачный- через месяц требуют готовое устройство.

 

Есль еще флеш память на плате, но уже опытным путем выяснили, что проблема в ОЗУ

Изменено 19 сентября, 2010 пользователем РобоКОТ

[Obstinate 0]

Если возможно, выложите кусок топологии с памятью, посмотрим что не так.

[РобоКОТ 0]

Если получится- то в схематичном виде от руки. Постараюсь завтра

[VladimirB 1]

Скорее всего, волновое сопротивление не учитывалось. Память российская серии 1645.

Конденсаторная связь между линиями питания 5В и 3,3В не может повредить? Самый "быстрый сигнал"- тактовый 40МГц.на каждой плате свой генератор.

 

Очень уж меня эти сеточки по питанию смущают. Зря?

Надеюсь, что услышу мнения по поводу этой реализации и советы по поводу новой.

Первый крупный проект и такой неудачный- через месяц требуют готовое устройство.

 

Есль еще флеш память на плате, но уже опытным путем выяснили, что проблема в ОЗУ

 

Поставили вы меня в тупик такими вопросами. Судя по тактовым частотам такое и на двухслойке должно заработать.

Я видел работающие платы с ПЛИС, СОЗУ, USB 1.1 и 8-битным АЦП на 125МГц на двухслойке (АЦП правда шумел сильно).

А у вас 12 слоёв и цифровуха на 40МГц.

 

Вероятно проблема в чём-то другом. Вы смотрели осциллографом что у вас творится на линиях питания ПЛИС и памяти, может там помехи большие имеются? Керамика X7R на 0.1 по питанию вблизи каждой микросхемы имеется?

Какая длина дорожек по которым передаются данные, адрес и сигналы управления между памятью и процессором (или ПЛИС)?

Есть ли непрерывный слой земли под этими дорожками?

 

[Obstinate 0]

Да и программистов "попытать " надо. А то в коде у себя что нибудь накосячат, а на железо пеняют.

[DS 0]

Есть еще вариант, что микросхемы делали специалисты того же уровня, что и разводили Ваши платы. Соответственно они сами по себе сбоят.

Сеточку во времена оны во внутренних слоях делали по причине низкого качества отечественной эпоксидки, которой склеивали платы - она не липла к меди и платы расслаивались. (Ну или на заводах лень поверхность было мыть). Так что проектировщики, наверное, так и застряли в 80х.

 

:bb-offtopic: Бегите из этой конторы, пока сами таким же не стали !

[Obstinate 0]

1645 нормальные микрухи, их Миландр делает. Сетка это перестраховка от кривого профиля в печке или если платы перед пайкой плохо просушили.

[РобоКОТ 0]

По поводу слоя земли- уже говорил, что там сеточка. По питанию- все красиво. Помехи только по включению.

Конденсаторы, на мой взгляд, расположены весьма неудачно: выбраны самые большие из SMD, расположены далековато от выводов питания. По поводу этого будет бой еще...

По поводу программистов- сам лично делал несколько тестов используя Си, различные команды на асме, в т.ч. параллельные,-косяки по ОЗУ постоянно в разных местах возникают, если проверять малый объем памяти- ошибки редко вылазят....даже при большом объеме гарантирована ошибка, если "качать выводы"- инвертировать в каждой записи состояние линии шины

 

Прикипел я к коллективу, чтобы бросить всех в такой...опе. Так что бежать-тоже отпадает:) вот лишат нас всех премии-вместе и уйдем

Изменено 19 сентября, 2010 пользователем РобоКОТ

[Obstinate 0]

А к какому процу данная память подключена?

[РобоКОТ 0]

http://www.niiet.ru/acrobat/1867BC6F_6AF.pdf

Выбран т.к. надо в лютый мороз на улице работать. Естественно менять его уже никто не будет, тем более, что так барин пожелали :) чтобы российский. Да и опробован он уже-не создавал проблем в других реализациях

Изменено 19 сентября, 2010 пользователем РобоКОТ

[VladimirB 1]

По поводу слоя земли- уже говорил, что там сеточка. По питанию- все красиво. Помехи только по включению.

Конденсаторы, на мой взгляд, расположены весьма неудачно: выбраны самые большие из SMD, расположены далековато от выводов питания. По поводу этого будет бой еще...

По поводу программистов- сам лично делал несколько тестов используя Си, различные команды на асме, в т.ч. параллельные,-косяки по ОЗУ постоянно в разных местах возникают, если проверять малый объем памяти- ошибки редко вылазят....даже при большом объеме гарантирована ошибка, если "качать выводы"- инвертировать в каждой записи состояние линии шины

 

Очень похоже на просадки напряжения по питанию при большом кол-ве одновременно переключающихся сигналов на шине. Конденсаторы какого типоразмера используются по питанию, какой емкости и типа диэлектрика?

 

На странице 3-30 даташита на процессор приведено рекомендуемое расположение фильтрующих конденсаторов - оно у вас выполняется?

[РобоКОТ 0]

Завтра уточню по конденсаторам. боюсь ошибиться.

Мы сначала грешили на штатный источник питания. Вчера поставили по отдельному источнику на каждое питающее- все равно не пошло.

Но дело точно в питающих напряжениях, т.к. при подключении в цепь хорошей доп. нагрузки плата вообще не хочет работать даже с ошибками даже с раздельными внешними источниками. Поэтому и докопался до сеточек

 

На странице 3-30 даташита на процессор приведено рекомендуемое расположение фильтрующих конденсаторов - оно у вас выполняется?

Уже тыкал этой страницей всем подряд, услышал, что конденсаторы из перечня слишком большие (и это так) и между выводами они не влезут. Так что кондеры стоят по краям процессора. Я думаю, что это равносильно их отсутствию.