随着系统设计复杂性和集成度的大规模提高,电子系统设计师们正在从事100MHZ以上的电路设计,总线的工作频率也已经达到或者超过50MHZ,有一大部分甚至超过100MHZ。目前约80% 的设计的时钟频率超过50MHz,将近50% 以上的设计主频超过120MHz,有20%甚至超过500M。当系统工作在50MHz时,将产生传输线效应和信号的完整性问题;而当系统时钟达到120MHz时,除非使用高速电路设计知识,否则基于传统方法设计的PCB将无法工作。因此,高速电路信号质量仿真已经成为电子系统设计师必须采取的设计手段。只有通过高速电路仿真和先进的物理设计软件,才能实现设计过程的可控性。传输线效应基于上述定义的传输线模型,归纳起来,传输线会对整个电路设计带来以下效应。 · 反射信号Reflected signals · 延时和时序错误Delay & Timing errors · 过冲(上冲/下冲)Overshoot/Undershoot · 串扰Induced Noise (or crosstalk) · 电磁辐射EMI radiation
上传时间: 2013-11-16
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第一部分 信号完整性知识基础.................................................................................5第一章 高速数字电路概述.....................................................................................51.1 何为高速电路...............................................................................................51.2 高速带来的问题及设计流程剖析...............................................................61.3 相关的一些基本概念...................................................................................8第二章 传输线理论...............................................................................................122.1 分布式系统和集总电路.............................................................................122.2 传输线的RLCG 模型和电报方程...............................................................132.3 传输线的特征阻抗.....................................................................................142.3.1 特性阻抗的本质.................................................................................142.3.2 特征阻抗相关计算.............................................................................152.3.3 特性阻抗对信号完整性的影响.........................................................172.4 传输线电报方程及推导.............................................................................182.5 趋肤效应和集束效应.................................................................................232.6 信号的反射.................................................................................................252.6.1 反射机理和电报方程.........................................................................252.6.2 反射导致信号的失真问题.................................................................302.6.2.1 过冲和下冲.....................................................................................302.6.2.2 振荡:.............................................................................................312.6.3 反射的抑制和匹配.............................................................................342.6.3.1 串行匹配.........................................................................................352.6.3.1 并行匹配.........................................................................................362.6.3.3 差分线的匹配.................................................................................392.6.3.4 多负载的匹配.................................................................................41第三章 串扰的分析...............................................................................................423.1 串扰的基本概念.........................................................................................423.2 前向串扰和后向串扰.................................................................................433.3 后向串扰的反射.........................................................................................463.4 后向串扰的饱和.........................................................................................463.5 共模和差模电流对串扰的影响.................................................................483.6 连接器的串扰问题.....................................................................................513.7 串扰的具体计算.........................................................................................543.8 避免串扰的措施.........................................................................................57第四章 EMI 抑制....................................................................................................604.1 EMI/EMC 的基本概念..................................................................................604.2 EMI 的产生..................................................................................................614.2.1 电压瞬变.............................................................................................614.2.2 信号的回流.........................................................................................624.2.3 共模和差摸EMI ..................................................................................634.3 EMI 的控制..................................................................................................654.3.1 屏蔽.....................................................................................................654.3.1.1 电场屏蔽.........................................................................................654.3.1.2 磁场屏蔽.........................................................................................674.3.1.3 电磁场屏蔽.....................................................................................674.3.1.4 电磁屏蔽体和屏蔽效率.................................................................684.3.2 滤波.....................................................................................................714.3.2.1 去耦电容.........................................................................................714.3.2.3 磁性元件.........................................................................................734.3.3 接地.....................................................................................................744.4 PCB 设计中的EMI.......................................................................................754.4.1 传输线RLC 参数和EMI ........................................................................764.4.2 叠层设计抑制EMI ..............................................................................774.4.3 电容和接地过孔对回流的作用.........................................................784.4.4 布局和走线规则.................................................................................79第五章 电源完整性理论基础...............................................................................825.1 电源噪声的起因及危害.............................................................................825.2 电源阻抗设计.............................................................................................855.3 同步开关噪声分析.....................................................................................875.3.1 芯片内部开关噪声.............................................................................885.3.2 芯片外部开关噪声.............................................................................895.3.3 等效电感衡量SSN ..............................................................................905.4 旁路电容的特性和应用.............................................................................925.4.1 电容的频率特性.................................................................................935.4.3 电容的介质和封装影响.....................................................................955.4.3 电容并联特性及反谐振.....................................................................955.4.4 如何选择电容.....................................................................................975.4.5 电容的摆放及Layout ........................................................................99第六章 系统时序.................................................................................................1006.1 普通时序系统...........................................................................................1006.1.1 时序参数的确定...............................................................................1016.1.2 时序约束条件...................................................................................1063.2 高速设计的问题.......................................................................................2093.3 SPECCTRAQuest SI Expert 的组件.......................................................2103.3.1 SPECCTRAQuest Model Integrity .................................................2103.3.2 SPECCTRAQuest Floorplanner/Editor .........................................2153.3.3 Constraint Manager .......................................................................2163.3.4 SigXplorer Expert Topology Development Environment .......2233.3.5 SigNoise 仿真子系统......................................................................2253.3.6 EMControl .........................................................................................2303.3.7 SPECCTRA Expert 自动布线器.......................................................2303.4 高速设计的大致流程...............................................................................2303.4.1 拓扑结构的探索...............................................................................2313.4.2 空间解决方案的探索.......................................................................2313.4.3 使用拓扑模板驱动设计...................................................................2313.4.4 时序驱动布局...................................................................................2323.4.5 以约束条件驱动设计.......................................................................2323.4.6 设计后分析.......................................................................................233第四章 SPECCTRAQUEST SIGNAL EXPLORER 的进阶运用..........................................2344.1 SPECCTRAQuest Signal Explorer 的功能包括:................................2344.2 图形化的拓扑结构探索...........................................................................2344.3 全面的信号完整性(Signal Integrity)分析.......................................2344.4 完全兼容 IBIS 模型...............................................................................2344.5 PCB 设计前和设计的拓扑结构提取.......................................................2354.6 仿真设置顾问...........................................................................................2354.7 改变设计的管理.......................................................................................2354.8 关键技术特点...........................................................................................2364.8.1 拓扑结构探索...................................................................................2364.8.2 SigWave 波形显示器........................................................................2364.8.3 集成化的在线分析(Integration and In-process Analysis) .236第五章 部分特殊的运用...............................................................................2375.1 Script 指令的使用..................................................................................2375.2 差分信号的仿真.......................................................................................2435.3 眼图模式的使用.......................................................................................249第四部分:HYPERLYNX 仿真工具使用指南............................................................251第一章 使用LINESIM 进行前仿真.......................................................................2511.1 用LineSim 进行仿真工作的基本方法...................................................2511.2 处理信号完整性原理图的具体问题.......................................................2591.3 在LineSim 中如何对传输线进行设置...................................................2601.4 在LineSim 中模拟IC 元件.....................................................................2631.5 在LineSim 中进行串扰仿真...................................................................268第二章 使用BOARDSIM 进行后仿真......................................................................2732.1 用BOARDSIM 进行后仿真工作的基本方法...................................................2732.2 BoardSim 的进一步介绍..........................................................................2922.3 BoardSim 中的串扰仿真..........................................................................309
上传时间: 2014-04-18
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高速PCB设计指南之(一~八 )目录 2001/11/21 一、1、PCB布线2、PCB布局3、高速PCB设计 二、1、高密度(HD)电路设计2、抗干扰技术3、PCB的可靠性设计4、电磁兼容性和PCB设计约束 三、1、改进电路设计规程提高可测性2、混合信号PCB的分区设计3、蛇形走线的作用4、确保信号完整性的电路板设计准则 四、1、印制电路板的可靠性设计 五、1、DSP系统的降噪技术2、POWERPCB在PCB设计中的应用技术3、PCB互连设计过程中最大程度降低RF效应的基本方法 六、1、混合信号电路板的设计准则2、分区设计3、RF产品设计过程中降低信号耦合的PCB布线技巧 七、1、PCB的基本概念2、避免混合讯号系统的设计陷阱3、信号隔离技术4、高速数字系统的串音控制 八、1、掌握IC封装的特性以达到最佳EMI抑制性能2、实现PCB高效自动布线的设计技巧和要点3、布局布线技术的发展 注:以上内容均来自网上资料,不是很系统,但是对有些问题的分析还比较具体。由于是文档格式,所以缺图和表格。另外,可能有小部分内容重复。
上传时间: 2014-05-15
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【摘要】电力直流系统是变电站安全运行的基础,随着变电站数字化、智能化程度的不断提高,对站用电源的管理也提出了新的、更高的要求。而管理的的基础,就是设备能准确、高速的反应当前设备的电压、电流、开关状态等信息。做到设备不死机,不停机,干扰不误报等。随着微电子技术、计算机和通讯技术的飞速发展,新器件的研制、生产周期的日益缩短。为了满足工业自动化,新技术、新器件不断应用到新产品中。模拟量采集包括直流电压和电流。开关量采集包括开关的分合,继电器的投入切除等。
上传时间: 2013-11-02
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动态血糖监测有助于糖尿病人监控血糖、控制病情。在动态血糖监测仪器设计中,微处理器是影响系统功耗的重要因素。为了最大限度地延长连续监测时间,论文提出了一种基于高速、高集成度的混合信号片上系统级单片机C8051F040的动态血糖监测系统的低功耗设计方案,采取了一系列的硬件和软件优化措施,通过理论计算和实测,给出了在连续血糖监测条件下系统功耗的优化方法。结果显示,使用一节5号电池供电,系统可以连续工作400小时以上。
上传时间: 2013-10-29
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摘要:本系统采用cPLD和AvR单片机作为逻辑控制核心,设计了姿态存储测试系统,以实现姿态信息的采集、编帧和存储。详细介绍了姿态测试系统的工作原理和硬件设计。利用AVR单片机,控制数据的写、读、擦除操作,利用cPLD的逻辑控制功能完善了存储测试系统的各个工作状态,提高了存储测试系统工作的可靠性。验证了该系统可以完成对模拟信号的高速采样和存储。结合cPLD、AVR单]fit~ 1]Flash存储器的优点,实现了8通道数据的高速采集,其存储容量大、噪声小、功耗低。
上传时间: 2014-12-22
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内容提要: 此书结合一些试验题刚,介绍了8098单片机的基本结构,指令的用法,一些操作的实例。 第一部分 习题 第1章 概论 第2章 8090单片机的基本结构 第3章 中央处理单元CPU 第4章 储存器及使用方法 第5章 指令系统 第6章 中断系统及其扩展方法 第7章 IBM PC/XT与8098单片机之间的数据通信 第8章 数据采集与处理系统 第9章 高速输入通道和智能化测试仪表 第10章 高速输出通道及其在进步电视控制系统中的应用 第11章 8098单片机与CRT屏幕显示器的接口电路设计 第12章 8098单片机与打印机的接口电路设计 第13章 8098单片机应用系统的键盘及其接口电路设计 第14章 8098单片机快速随动系统设计 第15章 8098单片机温度控制系统设计 第二部分 习题答案与例题
上传时间: 2013-11-19
上传用户:zhangchu0807
介绍一种基于C8051单片机的动态心电监护系统。该系统由两部分组成:以C8051F320单片机为核心的数据采集装置和以PC机为平台的分析处理系统。硬件电路功耗低,由单片机自带的USB接口将数据传送给PC机。软件平台采用LabVIEW可视化虚拟仪器系统开发平台,将传统仪器的功能模块集成到计算机中,用户可通过修改虚拟仪器的程序改变其功能。采用USB接口实时传输心电数据,并将数据采集模块设计为计算机外设,使该系统高速快捷、小巧便携。 Abstract: In this design,a low-cost ECG electrocardiogram monitoring system is introduced,which consists of two parts:data acquisition device based on C8051F320and PC terminal as the analysis and processing system.The system is low-power consumption,the data is transmitted to the PC terminal by USB interface of the C8051F320.By using the visible virtual instrument system developing platform LabVIEW,the traditional instruments function modules are integrated into the computer,so the user can modify virtual instrument software to change its function to meet their needs.Using USB in-terface to realize real-time ECG data transmission,in addition,ECG data acquisition module is designed as the computer peripheral,which makes the syetem high-speed and portable.
上传时间: 2013-11-13
上传用户:zhangzhenyu
TLC1543是TI公司推出的采用SPI技术的模数转换器。具有输入通道多、高速、高分辨率、性价比高、易于和单片机接口等特点,在各种数据采集系统中有着广阔的应用空间。51单片机、TLC1543加上很少的外围器件即可构成一个高性价比的数据采集系统,同时TLC1543占用单片机I/O资源较少,使得单片机有足够的I/O资源去完成如控制、显示等功能。由AT89C52和TLC1543构成的三相单独可调400Hz中频电源的数据采集系统在实际运用中达到很好的效果。
上传时间: 2013-11-17
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具有PCI总线等接口形式的采集卡虽然传输速率高,但安装麻烦,易受PC机插槽数量、地址、中断资源的限制。为了解决以上问题,设计了基于ISP1581的高速USB接口的多通道数据采集系统,介绍了系统硬件组成以及软件程序的开发过程。经验证,系统最高传输速率可达60 Mb/s。
上传时间: 2013-10-31
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