NSS或SCLK信号边缘不干净，出现高频噪声

发表于 2025-8-29 16:43

发表于 2025-9-23 22:06

当NSS或SCLK信号边缘出现高频噪声，导致MOSI/MISO数据在SCLK无效边沿变化时，需从物理层干扰、电源完整性、时钟信号质量、软件配置四方面系统性排查

发表于 2025-9-23 23:23

电容耦合：相邻信号线（如SCLK与MOSI）间寄生电容导致电压变化耦合，尤其在高速信号（如SCLK频率＞10MHz）时，上升沿/下降沿的瞬态电流会通过电容注入噪声。电感耦合：信号线电流变化产生磁场，在邻近线（如NSS与MISO）上感应出电压，共模回流路径不良时（如地平面断裂），串扰加剧。辐射干扰：外部电磁场（如开关电源、电机）通过辐射耦合到SPI总线，在信号边缘引入高频毛刺。

发表于 2025-9-24 07:18

增大SPI信号线间距（≥3倍线宽），避免长距离平行走线（并行长度≤λ/4，如10MHz信号λ=30m，并行长度≤7.5cm）。采用“信号-地-信号”层叠结构，确保关键信号层紧贴地平面，提供低阻抗回流路径。在时钟线（SCLK）和关键控制线（NSS）两侧布置地屏蔽线，并通过过孔连接地层。

发表于 2025-9-24 08:48

对高速SPI总线（如频率＞20MHz），在信号线末端串联10~100Ω电阻（匹配传输线阻抗），减少反射噪声。

发表于 2025-9-24 10:46

将SPI总线与其他高速信号（如USB、DDR）隔离，避免交叉干扰。

发表于 2025-9-24 12:09

开关电源输出纹波（如100mVpp）通过电源完整性路径注入SPI模块，导致信号边缘抖动。

发表于 2025-9-24 14:16

可能是从机设备（如传感器）切换负载时，地平面电压波动（地弹）通过公共地线耦合到MISO信号。

发表于 2025-9-24 16:10

主设备（如MCU）内部时钟发生器（如RC振荡器）相位噪声较大，导致SCLK边沿不陡峭（如上升时间＞5ns）。传输线效应：长距离SCLK传输（如＞20cm）未匹配阻抗，引发反射导致边沿过冲/下冲。

发表于 2025-9-24 17:58

模式不匹配也可能会导致这样，主从设备SPI模式（CPOL/CPHA）配置错误，导致数据在错误边沿采样。例如，主机配置为Mode 0（CPOL=0, CPHA=0），从机误配置为Mode 1（CPHA=1），数据在上升沿变化而非采样。

发表于 2025-9-24 20:11

降低SCLK频率（如从10MHz降至1MHz），为从机留出足够处理时间。在主机代码中插入延时（如for(int i=0; i<100; i++) __NOP();），人为调整时钟与数据时序。

发表于 2025-9-26 16:13

用稳压电源

发表于 2025-9-26 16:13

添加滤波电容

发表于 2025-9-26 17:13

如果系统中有模拟和数字电路，应将它们的电源分离，以减少相互干扰。

发表于 2025-9-26 18:14

对于长距离传输或易受干扰的环境，可以使用屏蔽线来减少EMI。

发表于 2025-9-26 16:15

在选择SPI接口器件时，应优先考虑低噪声、高稳定性的产品。

发表于 2025-9-26 19:15

降低SPI的通信速率

发表于 2025-9-26 19:15

用校验和或CRC

NSS或SCLK信号边缘不干净，出现高频噪声

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