Groups | Search | Server Info | Keyboard shortcuts | Login | Register [http] [https] [nntp] [nntps]

Groups > de.sci.electronics > #186955 > unrolled thread

Frage zu Flachbandkabelentstörung

Back to article view | Back to de.sci.electronics

Contents

  Frage zu Flachbandkabelentstörung Stefan <df9bi@arcor.de> - 2015-06-13 10:55 +0200
    Re: Frage zu Flachbandkabelentstörung Olaf Kaluza <olaf@criseis.ruhr.de> - 2015-06-13 12:52 +0200
    Re: Frage zu Flachbandkabelentstörung Stefan <df9bi@arcor.de> - 2015-06-13 12:59 +0200
    Re: Frage zu Flachbandkabelentstörung Eric Brücklmeier <usenet@nerdcraft.de> - 2015-06-13 14:01 +0200
    Re: Frage zu Flachbandkabelentstörung Roland Ertelt <rertelt@yahoo.de> - 2015-06-13 21:26 +0200
      Re: Frage zu Flachbandkabelentstörung Stefan <df9bi@arcor.de> - 2015-06-14 08:53 +0200
    Re: Frage zu Flachbandkabelentstörung Stefan <df9bi@arcor.de> - 2015-06-14 09:10 +0200
      Re: Frage zu Flachbandkabelentstörung Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> - 2015-06-14 10:58 +0200
    Re: Frage zu Flachbandkabelentstörung Edzard Egberts <ed_09@tantec.de> - 2015-06-15 08:29 +0200
      Re: Frage zu Flachbandkabelentstörung Michael Schwingen <news-1326478115@discworld.dascon.de> - 2015-06-15 08:20 +0000
        Re: Frage zu Flachbandkabelentstörung Edzard Egberts <ed_09@tantec.de> - 2015-06-15 11:00 +0200

#186955 — Frage zu Flachbandkabelentstörung

Hallo,


Ich hab vor einigen Jahren eine Mikroprozessorbaugruppe auf Basis 
STM32F103 entworfen die mit einem TFT Touchscreen-Display ausgestattet 
ist. Die zugekaufte Displayeinheit hat einen zweireihigen 40-poligen 
(2x20) Anschluss im Raster 2,54mm. Der TFT-Controller befindet sich auf 
dem Display. Angesteuert wird das über 16 Datenleitungen sowie RD, WR 
und CS.

Das Display wird normalerweise direkt auf die Leiterplatte des 
Mikroprozessorsystems gesteckt und so funktioniert das auch einwandfrei.

Jetzt hat mein Kunde gegen meinen ausdrücklichen Rat entschieden, das 
Display von der Mikroprozessorplatine abzusetzen. Erst ging es um 30cm, 
dann um 1m, zuletzt sollten es 1,5m sein.

Es funktionierte so einigermaßen nachdem wir die Geschwindigkeit der 
STM32 GPIOs runter gesetzt haben, aber nicht perfekt, d.h. bei 
ungünstiger Kabelverlegung gibt es Fehler auf dem Bild.

Meine Lösung wäre, den Mikroprozessor direkt am Display zu belassen und 
eine weitere Platine zu installieren die dann abgesetzt wird. Das würde 
auch gehen, wäre aber etwas teurer. Geht um ca. 50,- €, aber mein Kunde 
will das nicht.

Ich hab jetzt Ferrite (Würth) für Flachbandkabel besorgt und meinem 
Kunden ein Kabel mit zwei von diesen Ferriten geschickt. Damit kann er 
erstmal rumprobieren. Hier bei mir kann ich das leider momentan nicht 
testen und ich bin skeptisch, ob das überhaupt was bringt. Andere 
Lösungen wie terminieren scheiden aus weil die Abschlusswiderstände viel 
zu niederohmig sein müssten und bei ca. 20 Terminatoren der Gesamtstrom 
zu hoch würde.

Deshalb meine Frage: Machen die Ferrite Sinn, oder welche Optionen hab 
ich noch?

Gruß

Stefan

[toc] | [next] | [standalone]

#186965

Stefan <df9bi@arcor.de> wrote:


 >Meine Lösung wäre, den Mikroprozessor direkt am Display zu belassen und 
 >eine weitere Platine zu installieren die dann abgesetzt wird. Das würde 
 >auch gehen, wäre aber etwas teurer. Geht um ca. 50,- ???, aber mein Kunde 
 >will das nicht.

Dann ist dein Kunde doof. :-)

Man kann soetwas hin bekommen und ich habe das auch schon gemacht, in
dem man auf beiden Seiten vernuenftig terminierte Bustreiber einsetzt
und Flachbandkabel verwendet wo jede zweite Ader auf Masse gelegt
ist. Also im Prinzip so wie bei SCSI.
Aber das wuerde ich heute nicht mehr machen. Einfach einen Controller
auf der Display und dann seriell mit RS485 ist einfacher. 
Jedenfall bei industriesteuerungsgedoens. Wenn du Videos abspielen
musst dann kann das anders sein.

 >testen und ich bin skeptisch, ob das überhaupt was bringt. Andere 
 >Lösungen wie terminieren scheiden aus weil die Abschlusswiderstände viel 
 >zu niederohmig sein müssten und bei ca. 20 Terminatoren der Gesamtstrom 
 >zu hoch würde.

Du kannst ja eine Reihenschaltung aus Kondensator und Widerstand fuer
die Terminierung verwenden.

 >Deshalb meine Frage: Machen die Ferrite Sinn, oder welche Optionen hab 
 >ich noch?

Erklaer deinen Kunden das er deine Fachkenntnis bezahlt und das die
nun von seinem Vorhaben abraet. :-)

Olaf

[toc] | [prev] | [next] | [standalone]

#186966

Am 13.06.2015 um 12:20 schrieb Reinhardt Behm:
> On 13.06.2015 18:07, Stefan wrote:
>> Am 13.06.2015 um 11:02 schrieb Eric Bruecklmeier:
>>> Am 13.06.2015 um 11:01 schrieb Eric Bruecklmeier:
>>>> Am 13.06.2015 um 10:55 schrieb Stefan:
>>>> [...]
>>>>>

>
> Das erhöht die Kapazität der Leitungen. Das könnte zum einen die Flanken
> verschleifen, zum anderen erhöht es auch die Ströme auf den
> Masseleitungen. Das Display sieht also ein anderes Groundpotential als
> an der Signalquelle, besonders dann, wenn sich viele Signale
> gleichzeitig ändern. Das kann zu Fehlinterpretation der Pegel führen.
> Viele Signale gehen von 0 auf 1 -> viel Strom fließt auf der
> Masseleitung vom Display zur CPU -> Masse am Display ist höher als an
> der CPU. Der effektive Signalhub ist kleiner, also auch der Störabstand.

Nachvollziehbar. Ich überlege gerade, die Stromversorgungsleitungen 
extra zu führen...

Die Masse der Abschirmung würde ja nur einseitig aufgelegt werden, kann 
also nicht als zusätzlicher Leiter für GND dienen. Was ist da besser, 
Masse am Mikroproz an den Schirm anlegen oder am Display? Ich schreibe 
nur zum Display, lese keine Daten aus.

Gruß

Stefan

[toc] | [prev] | [next] | [standalone]

#186971

Am 13.06.2015 um 12:07 schrieb Stefan:
> Am 13.06.2015 um 11:02 schrieb Eric Bruecklmeier:
>> Am 13.06.2015 um 11:01 schrieb Eric Bruecklmeier:
>>> Am 13.06.2015 um 10:55 schrieb Stefan:
>>> [...]
>>>>
>>>> Deshalb meine Frage: Machen die Ferrite Sinn, oder welche Optionen hab
>>>> ich noch?
>>>
>>> Meinst Du nicht, daß das eher ein X-Talk zwischen den Signalen ist? Jede
>>> zweite Leitung liegt bereits auf GND?
>>
>> Ingrid meint noch: geschirmtes Flachbandkabel verwenden...
>
> Hab ich auch schon überlegt, aber mein Kunde berichtete, dass die
> Probleme dann auftreten, wenn das Kabel direkt auf ein Blech gelegt
> wird.

Kapazitive Probleme?


-- 
http://www.headless-brewing.com/

[toc] | [prev] | [next] | [standalone]

#187003

Und so sprach Stefan:

> ...
> Genau deshalb, wobei ich noch mal prüfen muss, ob man mit der
> Konfiguration der GPIOs noch was machen kann. Der STM32 hat da diverse
> Betriebsarten.
> ...

Die Betriebsgeschwindigkeit der GPIOS auf den niedrigsten möglichen Wert
stellen.

Roland

[toc] | [prev] | [next] | [standalone]

#187024

Am 13.06.2015 um 21:26 schrieb Roland Ertelt:
> Und so sprach Stefan:
>
>> ...
>> Genau deshalb, wobei ich noch mal prüfen muss, ob man mit der
>> Konfiguration der GPIOs noch was machen kann. Der STM32 hat da diverse
>> Betriebsarten.
>> ...
>
> Die Betriebsgeschwindigkeit der GPIOS auf den niedrigsten möglichen Wert
> stellen.

Das haben wir schon, hat auch einiges gebracht. Vorher ging es mit Kabel 
gar nicht.

Gruß

Stefan

[toc] | [prev] | [next] | [standalone]

#187025

Am 13.06.2015 um 16:52 schrieb Joerg:

> Das erste waere allerdings, methodisch ranzugehen: Miss nach, welche
> Impedanz das Kabel hat. Meist liegt die bei Flachband zwischen 100ohm
> und 150ohm. Das laesst sich mit einem flotten Puls und Beobachtung der
> Reflexion messen. Niederinduktiven SMT Widerstand am Ende solange
> aendern, bis fast keine Reflexion mehr kommt -> Nun hast Du die
> Kabelimpedanz. Ich nehme oft ein winziges Trimmpotentiometer und dann
> nochmal mit einem SMT Widerstand zur Bestaetigung.

Ist klar. Ich habe das bisher nicht gemacht, weil ich davon ausgegangen 
war, dass ich eh die 20 Leitungen nicht alle terminieren kann.

Aufgrund der Hinweise hier denke ich aber, es es eventuell reicht, die 
WR und CS-Leitung zu terminieren.

Wir steuern das Display quasi von Hand an, also Wert auf Datenleitungen 
schreibem, CS-setzen, WR-setzen, CS-zurücknehmen, wr-zurücknehmen.

Reihenfolge hab ich jetzt nicht im Kopf. Das ganze bearbeitet auch ein 
Mitarbeiter von mir dem ich jetzt helfen muss.

Jedenfalls könnte ich mir vorstellen, dass Störimpulse auf WR und CS das 
Problem sind, denn delays zwischen dem Setzen der Datenleitungen und 
WR,CS haben nichts gebracht.

> dieser Kabel. Da muss etwas Plastik mit geringer relativer
> Dielektrizitaetskonstante, Pappe, Holz oder was immer zwischen und dies
> kostet ja auch nicht die Welt.

Ja, sollte machbar sein, irgendwas aufgeschäumtes...

> Ferrite ueber das ganze Kabel helfen allenfalls fuer die EMV. Sie moegen
> zwar eine kleine Veraenderung Deiner Situation bringen, jedoch waere das
> dann zu marginal. Frage am Rande: Warum kostet das Absetzen des uC
> soviel Geld? Fuer 50 Euro bekommt man in unserer Gegend ein super
> Abendessen fuer zwei, mit Schampus.

Es geht darum, den Mikroprozessor aus dem Einflussbereich eines 
möglichen Angreifers zu entfernen, also das TFT-Display ist von außen 
zugänglich und kann leicht zerstört werden. Normalerweise befindet sich 
die Platine mit dem Mikroprozessor und diversen Schaltausgängen direkt 
dahinter. Da könnte ein Angreifer direkt an die Schaltausgänge. Das 
ganze System soll in eine Wand eingebaut werden, also Display draußen, 
Mikroprozessor drinnen, optional sogar eingebaut in einen Tresor.

Meine Lösung wäre, einfach eine zweite Mikroprozessorplatine mit den 
Schaltausgängen über eine serielle Schnittstelle nach innen legen. So 
haben wir das auch bei einem Prototypen gemacht. Mein Kunde will das 
aber nicht, weil er dann eben diese zusätzliche Platine benötigt. Und 
diese kostet nun mal ca. 40,- €. Das Flachbandkabel kostet weniger als 
10,- €.

Ursprünglich sollte einfach ein Loch durch die Wand gebohrt werden. Dann 
hätten 30cm Kabel gereicht. Jetzt ist man auf den Dreh gekommen, dass 
man sich das zusätzliche Bohrlich sparen kann, wenn man das 
Flachbandkabel ein paar mal um die Ecke legt.

Fazit: Wenn alle Stricke reißen, kommt doch die 2. Platine.


Gruß

Stefan

[toc] | [prev] | [next] | [standalone]

#187028

Stefan schrieb:

> Es geht darum, den Mikroprozessor aus dem Einflussbereich eines 
> möglichen Angreifers zu entfernen, also das TFT-Display ist von außen 
> zugänglich und kann leicht zerstört werden. Normalerweise befindet sich 
> die Platine mit dem Mikroprozessor und diversen Schaltausgängen direkt 
> dahinter. Da könnte ein Angreifer direkt an die Schaltausgänge. Das 
> ganze System soll in eine Wand eingebaut werden, also Display draußen, 
> Mikroprozessor drinnen, optional sogar eingebaut in einen Tresor.

Das klingt ja soweit ganz plausibel.

> Meine Lösung wäre, einfach eine zweite Mikroprozessorplatine mit den 
> Schaltausgängen über eine serielle Schnittstelle nach innen legen. So 
> haben wir das auch bei einem Prototypen gemacht. Mein Kunde will das 
> aber nicht, weil er dann eben diese zusätzliche Platine benötigt. Und 
> diese kostet nun mal ca. 40,- €. Das Flachbandkabel kostet weniger als 
> 10,- €.

Kann man dafür nicht ein fertiges Platinchen nehmen, für ~5€? Aber ich 
sehe schon, die Verkabelung zum Display wird dann noch teurer :-(

> Ursprünglich sollte einfach ein Loch durch die Wand gebohrt werden. Dann 
> hätten 30cm Kabel gereicht. Jetzt ist man auf den Dreh gekommen, dass 
> man sich das zusätzliche Bohrlich sparen kann, wenn man das 
> Flachbandkabel ein paar mal um die Ecke legt.
> 
> Fazit: Wenn alle Stricke reißen, kommt doch die 2. Platine.

Mach Deinem Kunden einfach klar, daß Sicherheit auch ihren Preis hat.

DoDi

[toc] | [prev] | [next] | [standalone]

#187067

Stefan wrote:
> Am 13.06.2015 um 12:23 schrieb Michael Schwingen:
>> On 2015-06-13, Stefan <df9bi@arcor.de> wrote:
>>> testen und ich bin skeptisch, ob das überhaupt was bringt. Andere
>>> Lösungen wie terminieren scheiden aus weil die Abschlusswiderstände viel
>>> zu niederohmig sein müssten und bei ca. 20 Terminatoren der Gesamtstrom
>>> zu hoch würde.
>>
>> Serienterminierung an der Quelle - Flachbandkabel mit jeder 2. Ader
>> auf GND
>> sollte um die 100 Ohm liegen.  Fall die Probleme durch Reflexionen und
>> nicht
>> durch Crosstalk/Einkopplungen kommen, sollte das helfen.

Für Einkopplung sind digitale Leitungen normalerweise zu niederohmig und
haben einen zu großen Störabstand, das Problem sind ziemlich sicher
Reflektionen.

>> Kritisch sind die Strobes (RD, WR, CS), auf die Terminierung der
>> Datenleitungen kann man möglicherweise verzichten.

Die Reflektionen müsste man mit dem Oszi gut als Zacken an den Flanken
sehen, der den Eingang mehrfach triggert. Die Daten müssen also einige
Zeit vor und nach den Strobes stabil anliegen, dann muss nichts
terminiert werden. Ich habe so eine Flachbandverbindung mal mit kleinen
Kondensatoren gerettet (so 100 pF bis 1 nF?), die dann die Flanken der
Strobes gebügelt haben (WR, CS) - dreckige Lösung, aber preiswert und
wirksam.

[toc] | [prev] | [next] | [standalone]

#187072

On 2015-06-15, Edzard Egberts <ed_09@tantec.de> wrote:
> Für Einkopplung sind digitale Leitungen normalerweise zu niederohmig und
> haben einen zu großen Störabstand, das Problem sind ziemlich sicher
> Reflektionen.

Das wäre auch meine Einschätzung.

> Die Reflektionen müsste man mit dem Oszi gut als Zacken an den Flanken
> sehen, der den Eingang mehrfach triggert. Die Daten müssen also einige
> Zeit vor und nach den Strobes stabil anliegen, dann muss nichts
> terminiert werden.

Nein. Wenn der Eingang durch Reflexionen auf Clock/Strobe die Flanke doppelt
sieht und die Daten zweimal übernimmt anstatt einmal, nützt es nichts, wenn
die bereits lange vorher stabil anliegen.

> Ich habe so eine Flachbandverbindung mal mit kleinen
> Kondensatoren gerettet (so 100 pF bis 1 nF?), die dann die Flanken der
> Strobes gebügelt haben (WR, CS) - dreckige Lösung, aber preiswert und
> wirksam.

Ja, geht zur Not - BTDT (bis das Redesign des PCB fertig war). Bei einer
reinen Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit definierter Richtung sollte aber die
Serienterminierung helfen, ohne zusätzliche Belastungen zu erzeugen.

cu
Michael

[toc] | [prev] | [next] | [standalone]

#187082

Michael Schwingen wrote:
> On 2015-06-15, Edzard Egberts <ed_09@tantec.de> wrote:
>> Die Reflektionen müsste man mit dem Oszi gut als Zacken an den Flanken
>> sehen, der den Eingang mehrfach triggert. Die Daten müssen also einige
>> Zeit vor und nach den Strobes stabil anliegen, dann muss nichts
>> terminiert werden.
> 
> Nein. Wenn der Eingang durch Reflexionen auf Clock/Strobe die Flanke doppelt
> sieht und die Daten zweimal übernimmt anstatt einmal, nützt es nichts, wenn
> die bereits lange vorher stabil anliegen.

Stimmt, ich hatte nur an ein einfaches Register gedacht, aber ein
LCD-Display würde dann ja zwei Zeichen lesen...

>> Ich habe so eine Flachbandverbindung mal mit kleinen
>> Kondensatoren gerettet (so 100 pF bis 1 nF?), die dann die Flanken der
>> Strobes gebügelt haben (WR, CS) - dreckige Lösung, aber preiswert und
>> wirksam.
> 
> Ja, geht zur Not - BTDT (bis das Redesign des PCB fertig war). Bei einer
> reinen Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit definierter Richtung sollte aber die
> Serienterminierung helfen, ohne zusätzliche Belastungen zu erzeugen.

Serienterminierung war mir gar nicht gegenwärtig, das sieht aber
interessant aus. Einfach je 120 Ohm in Serie an die Ausgänge WR, CS und
ggf. RD und das sollte funktionieren? Da bin ich ja mal gespannt!

[toc] | [prev] | [standalone]

Back to top | Article view | de.sci.electronics

csiph-web