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[求助] 共用通信线上拉电阻的阻值选择

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一粒金砂(初级)

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发表于 2020-6-12 21:47 | 显示全部楼层 |阅读模式

各位大大好,我是一个初学者,我现在学习做一个PCB版实验,出于学习的目录我准备用STM32同时连接多个SPI设备。

连接单个SPI设备我实现了没啥问题。就按照下面的电路接好,SPI接口一切正常。VCC 3.3V

image.png

现在问题是我想接五个相同这种SPI设备,所有设备共用一根SCK,共用一根SDI(MOSI),共用一根SDO(MISO),访问时通过控制片选线(CSB)选定不同的的设备读取。我的问题是,在我5个设备共用同一根信号线,在这跟信号线上我就只有一个上拉电阻,那这个上拉电阻还能和只接入单个设备的时候一样用10K么?虽然同一时间只有一个设备响应我的请求,但是根据我非常浅薄的高中物理的理解,一根线上的设备相当于是并联的,并联五个相同的设备整体相当于总设备电阻变为原来单个设备的五分之一。那后面上拉电阻的10K会不会就太大了?我要不要减小一点?

此帖出自PCB设计论坛


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裸片初长成(初级)

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发表于 2020-6-12 22:47 | 显示全部楼层

上拉电阻的作用是避免电路出现高阻态,因为高阻态即哪一方都不驱动该线时的不定状态 (电平),有可能被当作驱动信号造成误动作。

电路上驱动多少点跟上拉的阻值要求并无太直接的关系,如果并联在一起的各路接收端的漏电流不是大得离谱的话。



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一粒金砂(初级)

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 楼主| 发表于 2020-6-12 23:13 | 显示全部楼层
仙猫 发表于 2020-6-12 22:47 上拉电阻的作用是避免电路出现高阻态,因为高阻态即哪一方都不驱动该线时的不定状态 (电平),有可能被当作 ...

谢谢解释,那我先10K用着吧,情况不对我再换



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超级版主

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发表于 2020-6-13 10:50 | 显示全部楼层

五个设备共用一根信号线,和只有一个设备相比较,分布电容增加到5倍。如果上拉电阻没有变,那么脉冲的上升沿和下降沿会变缓。

在SPI频率不高时,这种上升沿和下降沿变缓不会产生任何问题。但若SPI频率较高,显然就会发生错误。



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超级版主

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发表于 2020-6-13 10:53 | 显示全部楼层

因为分布电容(包括导线对地分布电容)未知,SPI频率未知,所以没办法计算。

是否应该减少上拉电阻数值,要看你的信号波形是否变化大到发生错误。显然,只能通过实验确定是否减小上拉电阻。



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技术导师勋章

发表于 2020-6-13 23:49 | 显示全部楼层

如果J1侧接的MCU的IO,上拉电阻没必要加,IO配置成弱上拉型即可,默认一般都是这个模式。MCU IO的另一种模式是高阻输入,非要配置成该模式才必须加外置上拉电阻。对于长线(十厘米以上)连接外部设备的情况时,如果工作环境的电磁干扰严重,最好也加外部上拉电阻,阻值选择数K欧姆到10K欧姆即可。MCU IO的内置上拉电阻阻值一般在数十K欧姆量级,外加上拉电阻时在MCU侧加即可,不必在每个外部设备处加,自然也不存在什么并联后阻值降低的问题。

上传了一些书籍资料,也许有你想要的:http://download.eeworld.com.cn/user/chunyang


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发表于 2020-6-14 08:54 | 显示全部楼层

好像SPI不是必须要上拉,要看自己用的SPI芯片的手册资料,如建议需要高电平,就加上拉.

上拉电阻取10K—100K范围

 

 



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一粒金砂(初级)

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 楼主| 发表于 2020-6-15 13:31 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2020-6-13 10:53 因为分布电容(包括导线对地分布电容)未知,SPI频率未知,所以没办法计算。 是否应该减少上拉电阻数值, ...

谢谢。我再去学习下分布电容先。。。。

不过整体来说,如果只是改变上拉电阻的大小就能搞定的话,那还好,毕竟换个电阻还是比较简单的事情,不用改电路。电烙铁一开,5分钟换好,哈哈。

SPI设备支持频率是10MHz,实际使用的时候我用的9MHz。



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