在FPGA开发中,实现UART接口时,EIA/TIA-232(俗称RS-232)接口的走线设计至关重要。合理的走线布局不仅能提升通信稳定性,还能有效减少信号干扰。下面将直接列出EIA/TIA-232接口在FPGA UART开发中的关键要点。
1、信号线布局
TX/RX线对:UART的发送(TX)和接收(RX)线应对称布局,减少电磁干扰(EMI)。
控制线:如RTS(请求发送)、CTS(清除发送)等控制线,需与TX/RX线保持一定间距,避免信号耦合。
2、线宽与间距
线宽:信号线宽建议不小于0.5mm,确保信号传输的完整性。
间距:相邻信号线间距至少1mm,以减少信号间的串扰。
3、地线设计
独立地线:为EIA/TIA-232接口提供独立的地线,确保信号地的稳定。
多点接地:在电路板的不同位置为地线提供多个接地点,提高抗干扰能力。
4、阻抗匹配
终端电阻:在传输线末端添加120Ω的终端电阻,以匹配线路阻抗,减少信号反射。
阻抗连续性:保持传输线阻抗的连续性,避免阻抗突变导致的信号损失。
5、屏蔽与防护
屏蔽层:使用带屏蔽层的电缆,减少外界电磁场对信号的干扰。
防护元件:在接口处添加TVS管或磁珠等防护元件,防止静电或浪涌电压损坏电路。
6、布局与走线规范
短路径:尽量缩短信号线的长度,减少信号衰减和延迟。
避免直角:走线时避免使用直角弯折,采用45°或圆弧过渡,减少信号反射。
分层布局:将数字信号与模拟信号分层布局,减少相互干扰。
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