四路 SPI PCB 布局

电器工程 电路板 stm32 spi 布局 高速
2022-01-28 21:13:27

我正在尝试为带有 STM32 MCU 的 Quad SPI NOR 闪存 MT25QL256ABA1EW9-0SIT 做出良好的布局。我的问题是我发现内存芯片的引脚排列很不方便。我已经设法以信号彼此相邻的方式交换 MCU 端的引脚,但这仍然很困难。按照Micron Quad spi 布局指南,我设法:

  • 不拆分底层接地层(这是一个 2 层 PCB),
  • 使时钟信号短且可能弯曲最少,
  • 信号路由不使用 VIAS

但是,我没有设法:

  • 通过计算带状线保持任何合理的阻抗(实际上没有太多空间和很多信号)
  • 保持信号长度相似。

这是布局: Quad SPI 内存布局

放大图像后,可以看到内存芯片焊盘上的网络名称。我想问您是否认为这种设计足以传输高达 80 Mhz 的时钟。出于比较目的,芯片内部的粉红色形状为 18 x 8 毫米。GND 多边形浇注被搁置以提高可见性。我将不胜感激所有帮助。

2个回答

对于 FR4,使用 3.25 的有效 epsilon,我们通过计算得到 PCB 中 80 MHz 信号在 80 处的波长

波长 = (c/f) * (1/sqrt(epsilon)) = (300000000 m/s / 80000000 1/s) * (1/sqrt(3.25) = 2.06 米。

使用 1/16 波长作为“安全限制”,低于此我们无需担心反射和相对信号时序,它是

安全长度 = (1/16)* 波长 = 2.06 / 16 = 12.8 厘米 = 5 英寸。

您的信号迹线远低于该限制。你的路由已经足够好了。

https://www.jlab.org/accel/eecad/pdf/050rfdesign.pdf

从拓扑的角度来看,您可能需要考虑将 SPI 闪存芯片向左旋转 90 度(逆时针),如下所示。这将趋于平衡自然布线长度,并允许长度与 MCU 匹配。

在此处输入图像描述