【知的好奇心の見地から、是非とも理由を公開して頂きたい独創技術】
http://www.amd.com/epd/processors/4.32bitcont/13.lan4xxfam/22.lansc400/index.html
からElan400のデータシートを探ると、次のような項目がある。
一般に水晶発振器は
という回路で組まれるので、どうやらELANはこのコンデンサとか抵抗を内蔵しているらしい。
>The 32-kHz oscillator circuit is shown in Figure 6; the only external component required for operation is a 32.768-kHz crystal. The inverting amplifier (AMP) is integrated on-chip together with the feedback resistor and the load capacitors.
と記されている通りである。
ところで、アレであるが、http://www.morphyplanning.co.jp/Products/MorphyOne/schematic_ver2_4.pdf に公開されているが
となっている。
ここで2つの疑問点がある。
(1) このC53の15pFのパラのコンデンサは何であろうか?これでは等価回路が
となってしまう気がする。このコンデンサの意味は是非とも知りたいところである。(クロックの微調整?)
2002/11/21追記:
某巨大匿名掲示板の書き込みによれば、判明した様です。
(すんません、引用しようと思ったんですが、全体的に口調がアレなんで省略させて頂きます。すんません>見つけてくれた人)
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http://morphy-ml.hp.infoseek.co.jp/ohpa/msg03243.html
[ohpa:3243] ELAN 経験者として
<XTAL部>
・このままでは時計精度が出ないと思います。32KXTAL1ピンとクリスタル4ピン間に
直列に15pFのセラコンを入れた方が良いでしょう。後で調整する必要がありますが。
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はい。はっきりと32KXTAL1ピンとクリスタル4ピン間に「直列に」とアドバイスされてますね。
これはまぁ正しくて、精密な発振器を作るとなると
っていう様に、水晶に直列にトリマコンデンサを追加した回路はよく見られます。
というわけで、単純に、32KXTAL1ピンとクリスタル4ピン間っていうのを、クリスタルの1−4ピン間 と読み間違えたと思われます。
まぁ等価回路っていうと っていうのもありますから、一概に間違いではなく、
並列に入れてしまった15pFは負荷調整だと思えば、これで動かなくなる、と決め付けられるものでも無いんですが、アドバイス通り直列に入れたほうがいいような気もします。
(2)MC206((Xtal)の2,3番ピンの取り扱い
エプソンデバイスのサイトの資料:
http://www.epsondevice.com/qd/products/suisyo_sindousi/MC-206/pdf/MC_206.pdf
によれば
#2、#3は外部接続しないでください と書いてあるのだが、上記回路図ではGNDに落としてあるように見えるが、やはり開いているピンがクロック近くにあると、オープンにするよりGNDに落として安定化させたい、という所だろうか?
この辺もどの様に考えてそうしたのか知りたいところである。
ちなみに僕はXtalを含んだ回路の設計はしたことがないが、仕様書にNCのピンがあったとしたら、そこはどこにも繋げないのが普通だと思うので、このあたりは上記の様にオープンにしてしまう不安定性を危惧したモノだとすれば大英断かもしれない。
2002/11/21追記
某巨大掲示板への書き込みによりますと
344 名前:昨日のXtal指摘のおせっかい 投稿日:02/11/20
17:21 ID:???
>>338
ちなみに、AMDのリファレンスは、こうなってます。
おもいっきり、XTALの2,3は×してありますね(w
確かに。(笑)。
2002/11/23追記:ここのELANについている、C38,C39のコンデンサですが
The crystal capacitor locations on the evaluation board are not populated and not necessary in a finished design. They were included for testing purposes only.
ということです。(無いのが普通)
某掲示板より画像を頂きました。
32.768と表記されているのが、どうやら水晶のようです。右側の上下2ピンはどうやらGNDに落ちているようです。
で、肝心の水晶とCPUの配線ですが、うぅむ。ビアで他層へ引いてますねぇ。まぁ繋がってりゃいいんならいいか。
某巨大匿名掲示板によれば、
734 名前:いつでもどこでも名無しさん 投稿日:02/11/19
18:43 ID:???
すいません。ど素人なんで教えて欲しいけど
水晶って、ビア通して、他の層に潜ってから、またビア通して、ICに繋ぐほうがいいんですか?
ぼくなんか素人だから、何も考えず、表層だけで、真っ先にクロックと水晶を最短で繋いちゃうんですが。
736 名前:いつでもどこでも名無しさん 投稿日:02/11/19
18:46 ID:???
>>734
普通そう考えるよね。
X'talも90°回転すると両端子が同じ長さに出来るため
更にいい感じ。
だそうです。ちなみにボクも全く同意です。
(こんな感じ?)
このあたり、「繋がってりゃ動く」ものかもしれないので、絶対ダメってわけじゃありませんが、
「わざわざパターンを長くしてまで内層を通しすのに、どういうメリットがあるのか、技術的にはとても興味があります」
(2002.11.23画像とか追加)
ちなみにCPUボード(8MHzだけど)のリファレンスには、クロックとCPUの繋ぎ方について推奨パターンが乗っているのもあるくらいで、
水晶とCPUの配線のしかたっていうのは、神経を使うべき箇所だというのが私見です。
このあたり、某巨大匿名掲示板では、
というのが多数意見のようですが、
ということで、まぁ結論を避けるとしても、そんな感じです
ついでに、クロック周りじゃなくて、クロック下の配線ですが
と、電源層は、表層のすぐ下の層になっている。また、クリスタルの結線に関しては
Board Layout Suggestions
The following suggestions
concern the ElanSC400 microcontroller evaluation
board layout strategy for
the 32-kHz oscillator, the PLLs, and the power supplies.
The goal is to minimize
noise and noise coupling associated with the way the board
is laid out. Special
care is needed to minimize
board leakages which can be fatal
to pins that
are sensitive to
leakage currents, such as the two crystal oscillator
pins,
(つまり、水晶のピンに関して、極力注意を払いなさい ってこと。)
XTAl1 and XTAL2.
32-kHz Oscillator
Prudent board layout for the 32-kHz oscillator suggests
the following precautions:
The crystal capacitor locations on the
evaluation board are not populated and
not necessary in a finished design.
They were included for testing purposes only.
Route the area around the oscillator by hand.
Keep the two traces, XTAL1 and XTAL2, as short as possible.
(つまり、水晶の配線は、極力短くしなさい ってこと。)
Keep all noisy signals (e.g., PLL filters and other
clocking signals) as far away
from XTAL1 and XTAL2 as possible. XTAL1
is much more
sensitive to noise
coupling than XTAL2.
(特に、XTAL1は、とってもノイズにセンシチブ!)
(流石にここは守られていて、MO25において、XTAL1と水晶の配線は最短です!。偉い!)
Minimize parasitic
capacitance between XTAL1 and XTAL2; even a few
picofarads
can potentially cause the oscillation frequency to be off target.
(XTAL1とXTAL2の間の寄生容量は、数pFでも、周波数の狂いが出るよ)
って書いてあるんですがねぇ
(2002.11.24追記:2ch的翻訳(笑))