Frequência Máxima de Relógio SPI

Fórmula

Descrição

A frequência máxima de relógio do SPI (ou de qualquer interface síncrona) é limitada pela soma dos requisitos de temporização: tempo de setup (durante quanto tempo os dados devem estar estáveis antes do flanco do relógio), tempo de hold (durante quanto tempo os dados devem estar estáveis após o flanco do relógio) e atraso de propagação (atraso da pista mais atrasos do controlador/recetor). A soma destes determina o período mínimo de relógio, e a frequência máxima é o seu inverso. Na prática, deve adicionar-se uma margem adicional para jitter, diafonia e variação de fabrico.

Variáveis

• f_max — Frequência de relógio máxima alcançável (Hz)
• t_setup — Tempo de setup exigido pelo recetor (s)
• t_hold — Tempo de hold exigido pelo recetor (s)
• t_prop — Atraso de propagação total, controlador + PCB + recetor (s)

Notas Práticas

O SPI não tem uma frequência máxima especificada no próprio protocolo — é limitada inteiramente pelas especificações do dispositivo e pelo projeto da placa. Frequências máximas típicas de SPI: microcontroladores 10-50 MHz, memória flash 50-133 MHz, ADCs de alta velocidade até 200 MHz. Em barramentos SPI longos, o atraso de propagação domina. Uma pista de 10 cm acrescenta cerca de 600 ps de atraso. Verifique sempre a folha de dados do dispositivo específico para diagramas de temporização e requisitos mínimos de setup/hold.