Печатные платы. И все об их проектировании.

 При проектировании радиоэлектронных устройств наиболее тяжелым участком схемы является подключение и передача данных из устройства в компьютер для дальнейшей обработки (естественно, этот этап нужен не для всех РЭУ). Одним из самых простых и удобных способов передачи данных является канал USB 2.0 (по крайней несколько лет назад был таким).  

На сегодняшний день уже появились очень удобные и быстрые интерфейсы, такие как Ethernet, PCI-Express и т.д., которые при меньших усилиях гарантируют большую скорость, а USB 3.0, с заявленной скоростью около 4 Гбит/с пока еще на стадии разработки.

Но вернемся к интерфейсу USB 2.0, использование которого хоть и менее выгодно, но зачастую намного более удобно. Для разработчика печатных плат существуют всего пару проблем, связанные с использованием самого интерфейса USB и электронных компонентов USB-контроллеров:

  • в первую очередь, на что необходимо обратить внимание - разводка дифференциальной пары USB+ и USB- от разъема до контроллера. Описаний как лучше всего провести эти два проводника полно и в Интернете, и в Datasheets на USB контроллеры. В общих чертах требования сводятся к ограничению длины проводников на печатной платы до 50 мм, отсутствию переходных отверстий, и одинаковому расстоянию между самими проводниками по всей длине. Если же микросхема USB стоит далеко от разъема, то лучше всего по плате пустить кабель;
  • далее, в зависимости от типа электронного компонента USB контроллера, скорость передачи данных возможна разная (USB 2.0 - 480 Мбит/с, USB 1.0 - 12 Мбит/с, встроенный в микроконтроллер интерфейс USB - скорость от 12 до 480 Мбит/с). Причем помимо служебных данных, которые снижают эффективную скорость в разы, сам USB понижает скорость до тех пор, пока не сможет качественно передавать данные. Учитывая все вышеперечисленное, заранее можно представить какие именно частоты будут у Вас на печатной плате (кстати, сами сигналы USB+ и USB- очень сильно шумят).
  • что же касается проектирования участка печатной платы с самой микросхемой USB контроллера, то единственное, что приходит на ум необходимо по возможности обеспечить стабильную тактовую частоту (поставить рядом осциллятор), так как на основе этой частоты будет сгенерированна 480 МГц.
 

Видеокурс по проектированию печатных плат в P CAD.



Материал по PCAD