文档介绍：摘要几百罥鼼的处理器已经随处可见,从比到频率的数据总线关键词:信号完整性时序设计决的问题——互连线的反射、串绕和时延,我们把他们统称为信号完整性问题。带来的新问题——时延,进行分析,并讨论了相应问题的解决方法。在此基础上,性问题——信号的时延,对此我们应用软件和相应器件生产商提供的随着人们对数据、语音、图像等大量数据的实时传输需要的巨增,人们对带宽的要求也越来越高,这就推动了处理器和总线速度的不断提升。目前,频率从也已经屡见不鲜,而且将来还会有更高速度的器件和更高工作速度的总线出现。但是伴随着数字信号速度的提高,硬件电路设计师们也正在面临一个新的难以解这些问题的出现给系统硬件设计带来了更大的挑战,许多从逻辑角度看来正确的设计,如果在实际系统设计中处理不当就会导致整个设计失败。系统己不再像以往设计中仅仅只是支撑电子元器件的平台,而变成了一个高性能的系统结构。专家预测,在未来硬件电路设计开销方面,逻辑功能设计的开销将大为缩减,而与高速设计相关的开销将占到总开销的%甚至更多,高速互连设计已经成为系统设计能否成功的主导因素。本文基于信号完整性基本理论,对串扰、反射,以及为解决这两个问题而我们针对自行研发的视频解码系统,应用高速系统的信号完整性设计流程进行系统分析与设计。首先,≡瘢贫苏鱿低的参数基准传输线,非传统,为整个系统的研究提供了方便。其次,我们通过仔细研究和软件仿真,确定了适合于本系统的拓扑结构,找出了反射和串扰的解决方法。再次,在解决了反射和串绕的问题后,又引入了新的信号完整文件对时延仿真分析,最后确定了整个系统的约束条件。由仿真和分析的结果制定相关布局、布线规则约束系统设计,而在最后我们也对系统进行仿真验证,达到良好的设计效果,缩短了硬件设计的开发周期,也进一步证明了高速系统设计的仿真分析和设计方法的重要性。系统仿真设计砑﨟软件
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第一章绪论信号完整性的研究背景及意义当前,著名的摩尔定律引导着电子产品的发展方向——更小、更快、更便宜、研发周期更短。目前电子系统的设计己经进入了耙陨系纳杓屏煊颍贗器件性能不断攀升的背后,信号完整性问题已经成为电子设计的一个瓶颈。信号完整性问题引起人们的注意,最早起源于一次“奇怪”的设计失败现象⋯:当时,美国硅谷一家著名的影像探测系统制造商早在昵熬图壕晒ι杓啤⒅造并上市的产品,却在最近从生产线下线的产品中出现了问题,新产品无法正常运行,这是个南低成杓疲坪跷扌肟悸歉咚偕杓品矫娴奈侍猓H貌品设计工程师们困惑的是新产品没有任何设计上的修改,甚至采用的元器件型号也与原始设计的要求一致,唯一的区别是带造技术的进步,新采购的电子元器件实现了小型化、快速化。新的器件工艺技术使得新生产的每一个芯片都成为高速器件,也正是这些高速器件应用中的信号完整性问题导致了系统的失败。随着集成电路开关速度的提高,信号的上升和下降时间迅速缩减,不管信号频率如何,系统都将成为高速系统并且会出现各种各样的信号完整性问题。随着工作频率的不断提高和信号上升/下降时间的不断缩短,系统设计方面信号完整性问题主要体现为:低持蟹瓷湫藕诺挠跋觳坏貌恢厥樱藕偶涞拇潘孀判藕叛氐氖奔浼跎俣泳纾陨狭礁龃湎咝вΦ贾滦藕旁诖涔讨械脑肷菹蕖⒌サ餍陨踔谅呒错误。低车氖毙蛴嗔考跣。踔脸鱿质毙蚍矫娴奈侍猓当信号沿的时间接近及以下时,对电源系统的稳定性和电磁干扰问题我们也不得忽视了。从目前来看,现代科学技术的飞速发展,器件集成度大规模的提高,同时各类数字器件的信号沿越来越陡,己经可以达到几个踔粮。徽庋咚俚男号切换对于系统设计者而言,需要考虑在低频的电路设计中所不需要考虑的信号完整性口题,诸如反射、串扰、延时等等】。同时许多系统的工作频率也很高,达到几十踔辽习費,以适应人们对于大量数据的处理的需求,例如图像数据处理、音频处理等。这就要求在电路设计中要仔细研究所有错误凑业揭迷矗髀
信号完整性的基本问题及高速信号的定义可能导致信号完整性的因素和条件,并且在印制电路板之前将这些问题加以完善的解决。这样可以及时地发现问题,并加以修正,提高系统的工作性能,缩短系统的研发周期,减少系统的投入,提高产品的竞争力。整个系统设计中出现的信号完整性问题,从理论上来讲是由于在如此高速的信号传输速率下工作,系统的每个分立元件ㄗ呦对于整个系统来讲已经不能看作是集总参数的了,而应该看成是分布参数的。我们应该把整个系统的信号传递方式通过麦克思维方程组建模,把信号传递的方式看成是传输线的传递方式。通过这种简单的理想数学模型,可以给我们一些量的帮助。介此,我们便可以从根本上去解决信号的传输质量问题,而尽量减少一些中继或是改善信号质量的器件的使