将 100 kHz I2C 路由置于晶振下方是否会使晶振的输出信号过于嘈杂而导致 MCU 无法正常工作?

电器工程 pcb设计 i2c
2022-01-10 18:20:57

我最近进入 PCB 设计领域,在阅读了关于急剧上升沿会在其他组件上产生电压之后,我在想,在下图中,在晶振 (16 MHz) 以下的路由 I2C 信号线会干扰晶振的输出信号以至于我的微控制器根本不会振荡或振荡但会出现故障。

在此处输入图像描述

SCL 和 SDA 的上升时间约为 300 ns 和时钟(对于 10 至 400 pF 负载线)。

微控制器是 ATMega328p,I2C 连接到 PCF8574A。该板仅是 2 层板。

还有SCK线,但速度也不会超过100kHz。

谢谢你。

3个回答

这很可能根本不是问题。在这些频率(100 kHz、16MHz)下,关于仔细布线等的考虑主要是“最佳实践”的问题,不会对任何功能要求产生有意义的影响(除非您的项目要进入太空,并且您对 EM 有严格的限制)排放或类似的东西)。

为了简化布线,如果可能,我会将 U13 放置在靠近它所连接的 U35 的引脚的位置,因为这将简化布线,并移除您所询问的导线交叉点。如果整体布局无法更改,我建议将 U13 和 U26 的走线布线到 U35 的“末端”(引脚 14 和 15 之间),从而减少拥塞,并在引脚 9-14 周围留出更多空间U35 的。

此外,就“最佳实践”而言,晶体的负载电容器(C49 和 C50)最好放置晶体和 MCU 之间(有关更多建议,请参见此处)。(同样,这是一种“最佳实践”,无论哪种方式都不会成为您的电路的问题。)

腾出空间有多难:-

在此处输入图像描述

我认为你可以用你的眼睛来完成这两条有问题的轨道。

AVR 振荡器的容错性非常好,但是您不希望任何靠近晶体或其焊盘的东西。这不仅可以确保最小的干扰,还有助于保持一致的电路板电容以减少频率变化。

I2C 的时钟速率较慢。它还具有方波边缘,因此与任何其他数字信号一样,它可以耦合到相邻的焊盘和走线。在这里,耦合将是从迹线到相邻的通孔焊盘。

看起来你有足够的空间来推开痕迹。还不如这样做。