2016年11月12日土曜日

SPIバス・バッファ(TC74HC541)基板の製作

ブレッドボードで実験しているとケーブルが抜けたりしてややこしいので、以前考えていた基板を作ってみた。(ほんとはプログラミングするのに疲れたので息抜き(^q^;)

回路図

基板図

使いやすいようにピンヘッダを変更。バス・バッファと状態表示用のLEDx8のGNDを分離。

Github:
https://github.com/ryood/BaseMachine/tree/master/SPI%20Bus%20Buffer

部品面

TC74HC541の出力に入れるダンピング抵抗は値を変更できるようにピンヘッダを使って実装した。写真はブレッドボード用のジャンパを使ってショートした状態。

出力は4系統のピンソケットと測定用のピンヘッダ。

ハンダ面

ジャンパ配線がないのではんだ付けは楽ちん。ピンソケットが格子状になっているところはハンダブリッジだけでつなぐのは至難の技なので抵抗とうの切った足を中に仕込んでいる。

ダンピング抵抗のテスト



NucleoからSPI信号を出力してArduinoで受信するようにテストプログラムを書いて実験してみた。赤色LEDはSPIバス・バッファとは全く関係なくて基板面積が余ったのでベースマシンのデバッグ用に載せてみた。

ダンピング抵抗の値を変えつつ、SPIのSCK信号を拾ってみた。(東芝製TC74HC541AP使用)

0Ω (ショート)

ch1:74HC541の入力 ch2:ダンピング抵抗からの出力

22Ω

33Ω

47Ω

68Ω

100Ω

TC74HC541を通すとダンピング抵抗を入れなくても波形の暴れは抑えられるが、20ns秒程度遅れるようだ。

100Ωは波形のなまりが顕著だが、その他は評価が難しい。とりあえずショートさせた状態で様子見しようかな?

東芝製TC74HC541APと日立製HD74HC541Pの比較


同じ74HC541でも型番によってDATASHEETのスペックが少し違う。aitendoでHD74HC541Pを仕入れてみたので比較。どちらもダンピング抵抗は0Ωにして測定した。

東芝製TC74HC541AP (50円@秋月)


日立製HD74HC541(100円@aitendo)

これも評価が難しい(@@;