波形为什么杂乱无章？SPI为什么可观不可测？

最近培训时，有学员做了一个可编程信号源，遇到了三个很有意思的现象，记录分享给大家。

第一个现象是，可编程信号源本来应该输出锯齿波，但是实测却是杂乱无章，见下图。

从上图中看，很像数据乱码，很可能是数字电路或软件逻辑的问题，因此就让学员就用示波器挂SPI接口看了下SPI波形。

第二个现象是学员发现，一旦SPI接口连接了示波器探头，信号源波形就正常了，正常波形见下图。

第三个现象是，一旦用手摸下图SPI的SCK时钟线（红色线为SCK），信号也会变得正常。

锁定是SPI的CLK时钟信号线引起的。

结合上面的现象：用示波器测试SCK信号线时正常、用手摸SCK信号线时也正常，大概率是两种操作引入了容性负载。

考虑到杜邦线很长，而且杜邦线质量未知，信号乱码很可能是信号完整性方面出了问题（SPI速率2.4MHz），而加入容性负载后，会滤除掉一些振铃，吸收高频噪声，使得信号平缓。

整改思路有下面3个：

1 降低SPI速率。我们评估降低速率会影响系统功能，此条方案不通过。

2 串联电阻调理波形。杜邦线和板子上没有位置，而且手边没有合适电阻，此条方案不通过。

3 sck信号线和地之间增加pF电容。最终选择此整改方案。

在SCK和地之间增加51pF电容后，波形如下，输出正常，非常可以。

最终方案：在制作PCB时，在SPI接口预留RC位置，方便调理信号。而且，PCB走线可控，环境更理想，大概率不需要使用RC。

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