本文探讨的重点是PCB设计人员利用IP,并进一步采用拓扑规划和布线工具来支持IP,快速完成整个PCB设计。从图1可以看出,设计工程师的职责是通过布局少量必要元件、并在这些元件之间规划关键互连路径来获取IP。一旦获取到了IP,就可将这些IP信息提供给PCB设计人员,由他们完成剩余的设计。 图1:设计工程师获取IP,PCB设计人员进一步采用拓扑规划和布线工具支持IP,快速完成整个PCB设计。现在无需再通过设计工程师和PCB设计人员之间的交互和反复过程来获取正确的设计意图,设计工程师已经获取这些信息,并且结果相当精确,这对PCB设计人员来说帮助很大。在很多设计中,设计工程师和PCB设计人员要进行交互式布局和布线,这会消耗双方许多宝贵的时间。从以往的经历来看交互操作是必要的,但很耗时间,且效率低下。设计工程师提供的最初规划可能只是一个手工绘图,没有适当比例的元件、总线宽度或引脚输出提示。随着PCB设计人员参与到设计中来,虽然采用拓扑规划技术的工程师可以获取某些元件的布局和互连,不过,这个设计可能还需要布局其它元件、获取其它IO及总线结构和所有互连才能完成。PCB设计人员需要采用拓扑规划,并与经过布局的和尚未布局的元件进行交互,这样做可以形成最佳的布局和交互规划,从而提高PCB设计效率。随着关键区域和高密区域布局完成及拓扑规划被获取,布局可能先于最终拓扑规划完成。因此,一些拓扑路径可能必须与现有布局一起工作。虽然它们的优先级较低,但仍需要进行连接。因而一部分规划围绕布局后的元件产生了。此外,这一级规划可能需要更多细节来为其它信号提供必要的优先级。
上传时间: 2014-01-14
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对于电子产品设计师尤其是线路板设计人员来说,产品的可制造性设计(Design For Manufacture,简称DFM)是一个必须要考虑的因素,如果线路板设计不符合可制造性设计要求,将大大降低产品的生产效率,严重的情况下甚至会导致所设计的产品根本无法制造出来。目前通孔插装技术(Through Hole Technology,简称THT)仍然在使用,DFM在提高通孔插装制造的效率和可靠性方面可以起到很大作用,DFM方法能有助于通孔插装制造商降低缺陷并保持竞争力。本文介绍一些和通孔插装有关的DFM方法,这些原则从本质上来讲具有普遍性,但不一定在任何情况下都适用,不过,对于与通孔插装技术打交道的PCB设计人员和工程师来说相信还是有一定的帮助。1、排版与布局在设计阶段排版得当可避免很多制造过程中的麻烦。(1)用大的板子可以节约材料,但由于翘曲和重量原因,在生产中运输会比较困难,它需要用特殊的夹具进行固定,因此应尽量避免使用大于23cm×30cm的板面。最好是将所有板子的尺寸控制在两三种之内,这样有助于在产品更换时缩短调整导轨、重新摆放条形码阅读器位置等所导致的停机时间,而且板面尺寸种类少还可以减少波峰焊温度曲线的数量。(2)在一个板子里包含不同种拼板是一个不错的设计方法,但只有那些最终做到一个产品里并具有相同生产工艺要求的板才能这样设计。(3)在板子的周围应提供一些边框,尤其在板边缘有元件时,大多数自动装配设备要求板边至少要预留5mm的区域。(4)尽量在板子的顶面(元件面)进行布线,线路板底面(焊接面)容易受到损坏。不要在靠近板子边缘的地方布线,因为生产过程中都是通过板边进行抓持,边上的线路会被波峰焊设备的卡爪或边框传送器损坏。(5)对于具有较多引脚数的器件(如接线座或扁平电缆),应使用椭圆形焊盘而不是圆形,以防止波峰焊时出现锡桥(图1)。
上传时间: 2013-10-26
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LVDS(低压差分信号)标准ANSI/TIA /E IA26442A22001广泛应用于许多接口器件和一些ASIC及FPGA中。文中探讨了LVDS的特点及其PCB (印制电路板)设计,纠正了某些错误认识。应用传输线理论分析了单线阻抗、双线阻抗及LVDS差分阻抗计算方法,给出了计算单线阻抗和差分阻抗的公式,通过实际计算说明了差分阻抗与单线阻抗的区别,并给出了PCB布线时的几点建议。关键词: LVDS, 阻抗分析, 阻抗计算, PCB设计 LVDS (低压差分信号)是高速、低电压、低功率、低噪声通用I/O接口标准,其低压摆幅和差分电流输出模式使EM I (电磁干扰)大大降低。由于信号输出边缘变化很快,其信号通路表现为传输线特性。因此,在用含有LVDS接口的Xilinx或Altera等公司的FP2GA及其它器件进行PCB (印制电路板)设计时,超高速PCB设计和差分信号理论就显得特别重要。
上传时间: 2013-10-31
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EDA工程建模及其管理方法研究2 1 随着微电子技术与计算机技术的日益成熟,电子设计自动化(EDA)技术在电子产品与集成电路 (IC)芯片特别是单片集成(SoC)芯片的设计应用中显得越来越重要。EDA技术采用“自上至下”的设计思想,允许设计人员能够从系统功能级或电路功能级进行产品或芯片的设计,有利于产品在系统功能上的综合优化,从而提高了电子设计项目的协作开发效率,降低新产品的研发成本。 近十年来,EDA电路设计技术和工程管理方面的发展主要呈现出两个趋势: (1) 电路的集成水平已经进入了深亚微米的阶段,其复杂程度以每年58%的幅度迅速增加,芯片设计的抽象层次越来越高,而产品的研发时限却不断缩短。 (2) IC芯片的开发过程也日趋复杂。从前期的整体设计、功能分,到具体的逻辑综合、仿真测试,直至后期的电路封装、排版布线,都需要反复的验证和修改,单靠个人力量无法完成。IC芯片的开发已经实行多人分组协作。由此可见,如何提高设计的抽象层次,在较短时间内设计出较高性能的芯片,如何改进EDA工程管理,保证芯片在多组协作设计下的兼容性和稳定性,已经成为当前EDA工程中最受关注的问题。
上传时间: 2013-10-15
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通用阵列逻辑GAL实现基本门电路的设计 一、实验目的 1.了解GAL22V10的结构及其应用; 2.掌握GAL器件的设计原则和一般格式; 3.学会使用VHDL语言进行可编程逻辑器件的逻辑设计; 4.掌握通用阵列逻辑GAL的编程、下载、验证功能的全部过程。 二、实验原理 1. 通用阵列逻辑GAL22V10 通用阵列逻辑GAL是由可编程的与阵列、固定(不可编程)的或阵列和输出逻辑宏单元(OLMC)三部分构成。GAL芯片必须借助GAL的开发软件和硬件,对其编程写入后,才能使GAL芯片具有预期的逻辑功能。GAL22V10有10个I/O口、12个输入口、10个寄存器单元,最高频率为超过100MHz。 ispGAL22V10器件就是把流行的GAL22V10与ISP技术结合起来,在功能和结构上与GAL22V10完全相同,并沿用了GAL22V10器件的标准28脚PLCC封装。ispGAl22V10的传输时延低于7.5ns,系统速度高达100MHz以上,因而非常适用于高速图形处理和高速总线管理。由于它每个输出单元平均能够容纳12个乘积项,最多的单元可达16个乘积项,因而更为适用大型状态机、状态控制及数据处理、通讯工程、测量仪器等领域。ispGAL22V10的功能框图及引脚图分别见图1-1和1-2所示。 另外,采用ispGAL22V10来实现诸如地址译码器之类的基本逻辑功能是非常容易的。为实现在系统编程,每片ispGAL22V10需要有四个在系统编程引脚,它们是串行数据输入(SDI),方式选择(MODE)、串行输出(SDO)和串行时钟(SCLK)。这四个ISP控制信号巧妙地利用28脚PLCC封装GAL22V10的四个空脚,从而使得两种器件的引脚相互兼容。在系统编程电源为+5V,无需外接编程高压。每片ispGAL22V10可以保证一万次在系统编程。 ispGAL22V10的内部结构图如图1-3所示。 2.编译、下载源文件 用VHDL语言编写的源程序,是不能直接对芯片编程下载的,必须经过计算机软件对其进行编译,综合等最终形成PLD器件的熔断丝文件(通常叫做JEDEC文件,简称为JED文件)。通过相应的软件及编程电缆再将JED数据文件写入到GAL芯片,这样GAL芯片就具有用户所需要的逻辑功能。 3.工具软件ispLEVER简介 ispLEVER 是Lattice 公司新推出的一套EDA软件。设计输入可采用原理图、硬件描述语言、混合输入三种方式。能对所设计的数字电子系统进行功能仿真和时序仿真。编译器是此软件的核心,能进行逻辑优化,将逻辑映射到器件中去,自动完成布局与布线并生成编程所需要的熔丝图文件。软件中的Constraints Editor工具允许经由一个图形用户接口选择I/O设置和引脚分配。软件包含Synolicity公司的“Synplify”综合工具和Lattice的ispVM器件编程工具,ispLEVER软件提供给开发者一个简单而有力的工具。
上传时间: 2013-11-17
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第二部分:DRAM 内存模块的设计技术..............................................................143第一章 SDR 和DDR 内存的比较..........................................................................143第二章 内存模块的叠层设计.............................................................................145第三章 内存模块的时序要求.............................................................................1493.1 无缓冲(Unbuffered)内存模块的时序分析.......................................1493.2 带寄存器(Registered)的内存模块时序分析...................................154第四章 内存模块信号设计.................................................................................1594.1 时钟信号的设计.......................................................................................1594.2 CS 及CKE 信号的设计..............................................................................1624.3 地址和控制线的设计...............................................................................1634.4 数据信号线的设计...................................................................................1664.5 电源,参考电压Vref 及去耦电容.........................................................169第五章 内存模块的功耗计算.............................................................................172第六章 实际设计案例分析.................................................................................178 目前比较流行的内存模块主要是这三种:SDR,DDR,RAMBUS。其中,RAMBUS内存采用阻抗受控制的串行连接技术,在这里我们将不做进一步探讨,本文所总结的内存设计技术就是针对SDRAM 而言(包括SDR 和DDR)。现在我们来简单地比较一下SDR 和DDR,它们都被称为同步动态内存,其核心技术是一样的。只是DDR 在某些功能上进行了改进,所以DDR 有时也被称为SDRAM II。DDR 的全称是Double Data Rate,也就是双倍的数据传输率,但是其时钟频率没有增加,只是在时钟的上升和下降沿都可以用来进行数据的读写操作。对于SDR 来说,市面上常见的模块主要有PC100/PC133/PC166,而相应的DDR内存则为DDR200(PC1600)/DDR266(PC2100)/DDR333(PC2700)。
上传时间: 2013-10-18
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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: 2013-11-07
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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: 2013-10-09
上传用户:songrui
由于Powerpcb(pads)本身布不了蛇形线,要用pads带的Blazeroutel来布.Blazeroute是PADS专用的布线工具.用Blazeroute打开pcb,如图
上传时间: 2013-12-23
上传用户:yuanyuan123
信号完整性问题是高速PCB 设计者必需面对的问题。阻抗匹配、合理端接、正确拓扑结构解决信号完整性问题的关键。传输线上信号的传输速度是有限的,信号线的布线长度产生的信号传输延时会对信号的时序关系产生影响,所以PCB 上的高速信号的长度以及延时要仔细计算和分析。运用信号完整性分析工具进行布线前后的仿真对于保证信号完整性和缩短设计周期是非常必要的。在PCB 板子已焊接加工完毕后才发现信号质量问题和时序问题,是经费和产品研制时间的浪费。1.1 板上高速信号分析我们设计的是基于PowerPC 的主板,主要由处理器MPC755、北桥MPC107、北桥PowerSpanII、VME 桥CA91C142B 等一些电路组成,上面的高速信号如图2-1 所示。板上高速信号主要包括:时钟信号、60X 总线信号、L2 Cache 接口信号、Memory 接口信号、PCI 总线0 信号、PCI 总线1 信号、VME 总线信号。这些信号的布线需要特别注意。由于高速信号较多,布线前后对信号进行了仿真分析,仿真工具采用Mentor 公司的Hyperlynx7.1 仿真软件,它可以进行布线前仿真和布线后仿真。
上传时间: 2013-11-17
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