【正文】 片外電路產(chǎn)生，但是一定要跟隨VTT電壓的變化，VTT上的電壓波動要能同時反映到VREF上來，即兩者嚴格滿足VREF＝(2/3)VTT的比例關(guān)系，以達到最佳的噪聲容限。GTL+（Gunning Transceiver Logic Plus），也稱GTLP，增強性射電收發(fā)器邏輯，是GTL的派生。 LVTTLLVTTL（Lowvoltage TransistorToTransistor Logic）是由JEDEC在1994年正式制定的一種單端信號連接的數(shù)字邏輯標準。下表1為高速電路的參考界定表。對于模擬電路，當驅(qū)動器件的上升時間（tr）與下降時間（tf）中的較小者小于信號傳輸線延遲時間τ的12倍時，應(yīng)稱為高速電路。 電氣約束規(guī)則電氣約束集用于制定單個網(wǎng)絡(luò)電氣行為的規(guī)則，例如時序要求，噪聲容限等。以上估算，僅考慮了自然冷卻、通孔的情況，沒有考慮過孔的層間傳熱效應(yīng)，對于其它較為復雜的情況，如盲、埋孔等亦沒有考慮，如要準確計算出確切的溫度場分布圖，需要借助專業(yè)的熱場仿真工具。同時在PCB設(shè)計中盡量減少過孔的種類，以提高可制造性。不過，對于電源和地信號的去耦合電容和一些上、下拉電阻來說，電流不是很大，可以將這些線寬設(shè)置成12mil～15mil。 測試點間距測試點的間距規(guī)則需要參考規(guī)范《 印制電路板設(shè)計規(guī)范——生產(chǎn)可測性要求》的內(nèi)容進行設(shè)計。對于一些時鐘和模擬信號等易干擾網(wǎng)絡(luò)則需要將這些信號按照3W原則進行約束。”布線密度一般的板將間距設(shè)置成8mil，超高密度板設(shè)置到5mil，低密度板設(shè)置到10mil左右。 間距間距指的是PCB上兩個元素之間的距離，這個距離通常是兩個元素邊緣距邊緣的距離，不是中心至中心的距離。物理約束和電氣約束構(gòu)成了設(shè)計約束。 爬電距離(Creepage Distance):設(shè)備中兩導體間或一導體與搭接件之間沿著絕緣表面的最短距離。而對于周期性模擬信號的基本參數(shù)之一是頻率（f），也可用周期（T）來表示。 傳播延遲（Propagation delay）信號在傳輸線上傳輸?shù)难訒r稱為傳播延遲。 串擾（Crosstalk）容性耦合信號和感性耦合信號統(tǒng)稱為串擾。從產(chǎn)生原因上可分為兩種基本類型：隨機抖動和非隨機抖動（即確定性抖動），總抖動為兩者之和。 快速隨機訪問存儲器(fast cycle random access memory )快速隨機訪問存儲器(fast cycle random access memory )簡稱FCRAM,創(chuàng)造性地把DRAM型器件的密度優(yōu)勢與高速SRAM相對應(yīng)的隨機周期時間性能結(jié)合在一起。 雙倍速率SDRAM（Double Data Rate SDRAM）雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器（Double Data Rate SDRAM）簡稱DDR SDRAM，DDR SDRAM在原有的SDRAM的基礎(chǔ)上改進而來。本標準適用于公司EDA設(shè)計。2 規(guī)范性引用文件3 術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標準。DDR SDRAM可在一個時鐘周期內(nèi)傳送兩次數(shù)據(jù)。 RUMBUS DRAMRUMBUS DRAM簡稱RDRAM，是Rambus公司開發(fā)的具有系統(tǒng)帶寬的新型DRAM，它能在很高的頻率范圍內(nèi)通過一個簡單的總線傳輸數(shù)據(jù)。從表現(xiàn)形式上可分為三種基本類型：周期差抖動（Cyclecycle jitter）周期抖動（Period jitter）長期抖動（Longterm jitter）。 偏斜（Skew）同時發(fā)生的兩個信號在到達時間上的差異，包括驅(qū)動器件自身的輸出偏斜（內(nèi)部偏斜）和由電路板線路的布線差異引起的電路板延時的差異（外部偏斜）。 飛行時間（Flight time）飛行時間包含了傳播延遲和信號上升沿變化兩部分。兩者之間的關(guān)系是f=1/T。 電氣間隙(Clearance)設(shè)備中兩導體間或一導體與搭接件之間通過空氣的最短距離，即二者的視線距離。對于簡單的設(shè)計，約束規(guī)則可以根據(jù)工藝要求和網(wǎng)絡(luò)的電氣屬性等做出。一般需要設(shè)置的間距規(guī)則有：焊盤到焊盤間距、線到焊盤間距、線到過孔間距、線到線間距等等。另外，大面積銅箔（shape）的間距和測試點的間距與其它的間距不同需要另外再設(shè)置。 銅箔間距考慮到表層鋪銅在進行手焊的時候容易和器件焊盤發(fā)生短路，并且銅箔離信號線過近可能給信號線帶來串擾，并影響信號線的阻抗。其中，應(yīng)該優(yōu)先按照推薦值進行約束，當推薦值不能滿足要求的時候，則局部地方再按照最小值進行約束。具體請參考附錄1走線的過電流能力。電流較大的網(wǎng)絡(luò)，比如電源模塊的輸入、輸出等信號需要使用較大的過孔或者采用多個過孔連接，過孔的承載電流的能力按照這個格式進行簡單估算：D＝W/π，這里，π可以約等于3，W為線寬。具體請參考附錄2孔的過電流能力。一般情況下只有在涉及到高速走線信號完整性問題時才進行電氣約束設(shè)置。Tpd為傳輸線傳輸延遲，單位為ns/長度（或ps/長度）。當信號線長度大于表1中對應(yīng)的值時，界定為高速電路。LVTTL是一種通用的數(shù)字邏輯標準，應(yīng)用非常廣泛，被數(shù)字邏輯器件廠商普遍采用。GTLP是一種單端低電壓標準，具有開關(guān)速度高和噪聲容限大的優(yōu)點。注2：除了VTT、VREF的值要嚴格滿足表4的要求外，其余參數(shù)值只是典型的工作條件，不是規(guī)范要求。在特殊的抗噪聲應(yīng)用中，兩種標準的VREF還可調(diào)整為其它值，從而使高電平狀態(tài)下與低電平狀態(tài)下的噪聲容限均衡并最大化。 SSTLSSTL（Stub Series Terminated Logic）是由JEDEC（Joint Electron Device Engineering Council，屬于電子工業(yè)協(xié)會EIA）在1997年正式制定的一種電路邏輯標準，主要應(yīng)用于SRAM、DDR SDRAM等高速存儲器件。 SSTL_3I輸出緩沖端接方式如圖3，對平衡式并聯(lián)端接負載，SSTL_3I的輸出緩沖是串阻上拉輸出緩沖，驅(qū)動端需串接25Ω電阻，接收端并聯(lián)50Ω電阻來平衡傳輸線阻抗。 SSTL_2I輸出緩沖端接方式如圖5，對于平衡式單個并聯(lián)端接負載的，SSTL_2I的輸出緩沖是串阻上拉輸出緩沖，驅(qū)動端需串接25Ω電阻，接收端并聯(lián)50Ω電阻來平衡傳輸線阻抗。 SSTL_18輸出緩沖端接方式如圖7是對于平衡式雙并聯(lián)端接負載，SSTL_18的輸出端接方式，驅(qū)動端串接20Ω電阻，并聯(lián)50Ω電阻，接收端并聯(lián)50Ω電阻。HSTL單端輸入信號指的是信號單端發(fā)送、差分接收的一種信號傳輸方式。根據(jù)輸出緩沖特性的不同，HSTL輸出緩沖標準分HSTLI、HSTLII、HSTLIII、HSTLIV四種類型,主要性能參數(shù)如表7：表7 HSTL主要性能參數(shù)VCC 電平VREFVOHVOLVIHVIL傳輸帶寬HSTL_I/II VV CC V VVREF+600 MHzHSTL_III/IV V V V VVREF+600 MHz 兼容電平（端接方式）HSTL輸出緩沖分為HSTLI、HSTLII、HSTLIII、HSTLIV四種類型，需要各自對應(yīng)的端接方式。圖8 SSTLI輸出緩沖端接方式無端接負載方式圖9 SSTLI輸出緩沖端接方式對稱并聯(lián)端接負載方式布局布線要求：并聯(lián)電阻（RT）放在接收端，布線時最好的連接順序是先到接收端再到并聯(lián)端接。 HSTL CLASS III 輸出緩沖端接方式HSTL CLASS III和HSTL CLASS II輸出緩沖端接方式，如圖12和圖13所示。這種低擺幅和電流驅(qū)動輸出產(chǎn)生噪聲小，功耗低。 LVDS參數(shù)ANSI/TIA/EIA644（LVDS）標準規(guī)定的LVDS參數(shù)請見表8，實際芯片數(shù)據(jù)可能會不同。圖14 點到點的配置雙向通信的配置，同一時間只能允許一個方向發(fā)送數(shù)據(jù)，如圖15。圖16 多支路配置 PCB走線要求 差分對的走線要求雖然LVDS擺幅很低，差分的，~，但是輸出的上升和下降時間是小于ns級的，那么PCB上的互連線都要以傳輸線來對待。避免90176。旁路電容盡量靠近電源管腳放置；f) 保證PCB回流路徑短且寬，為映像電流的回流提供最小的環(huán)路；g) 差分線可以是邊緣耦合的微帶線、帶狀線或者層間耦合帶狀線。廠家加工進行阻抗調(diào)整時，盡量通過改變線寬來實現(xiàn)，不要移動走線。圖17 差分線間距圖示 差分對組的走線要求，或者將16路信號復用為10GHz信號或者相反解復用。如果信號是單向的，一般將收和發(fā)要分層布線，以免相互干擾。所以走線一般在表層，過孔不要大于1個，距離接收端最好小于7mm。圖18 BLVDS標準應(yīng)用點到點應(yīng)用如圖19所示：圖19 點到點應(yīng)用輸出特性如圖20所示：圖20 輸出特性480mV=|VAB|=650mV0VA 0VB0V=|VOS|=布線要求：(1) 差分線的阻抗控制在95至105歐姆之間，最好采用緊耦合的方式布線；(2) 差分對內(nèi)的兩條線長差控制在1mm之內(nèi)；(3) 優(yōu)先布mlvds總線，盡量減少線上的過孔；(4) 使mlvds單元盡量靠近插座，以減少stub的長度。一般77MHz、155MHz、622MHz、。10%35mVVOL輸出低電壓Tracking per volt of VEE VEE177。典型的ECL傳輸波形請見圖21。 PCB走線要求LVPECL電平的信號走線速率都比較高，除了要遵守LVDS電平的走線要求，還要滿足下列要求：1) 對于差分對兩根走線之間的相位偏差要求更加嚴格。5) 要求走線必須與地平面相鄰。 CML參數(shù)CML參數(shù)如表11所示。2) 一般要求過孔數(shù)量盡量少，不大于兩個。6) 要求走線必須與地平面相鄰。一般用交流耦合（如果發(fā)送和接收是相同的供電電壓，也可直流耦合，這樣簡單），同時注意直流工作點，幅度是否在接收范圍內(nèi)。對于沒有端接電阻的芯片注意電阻的取值，如果功耗大，需要加大上下拉電阻值，并再端接100Ω電阻，以保證獲得100Ω端接。 SDRAMSDRAM是使用很廣泛的一種存儲器，一般應(yīng)用在200MHz以下，常用在33MHz、90MHz、100MHz、125MHz、133MHz等。 外同步外同步：由外部時鐘給系統(tǒng)提供參考時鐘，數(shù)據(jù)從發(fā)送到接收需要兩個時鐘沿，一個鎖存發(fā)送數(shù)據(jù)，一個鎖存接收數(shù)據(jù)，在一個時鐘周期內(nèi)完成。Tcycle：時鐘周期圖24 外同步時序結(jié)構(gòu)圖計算公式如下：Tskew=TcoclkB+ TfltclkB (TcoclkA+ TfltclkA)Tax:Tcodata最大值Tin:Tcodata最小值slow：Tflt_data_max + Tax+ Tsu + Tjitter + Tskew + Tmargin_slow = TcycleTflt_data_max＜＝Tcycle－（Tax+ Tsu + Tjitter + Tskew + Tmargin_slow）fast：Tflt_data_min + Tin Tskew Tmargin_fast = ThdTft_data_min＞＝Thd－（Tin Tskew Tmargin_fast） 源同步源同步：是指時鐘與數(shù)據(jù)同時在兩個芯片間傳輸，與外同步相比不需要外部時鐘源來給SDRAM提供時鐘。 端接(1) 時鐘采用Ｔ型濾波，Ｔ型濾波的布局要緊湊，布線時盡量不要形成stub，；(2) 控制總線、地址總線采用源端串接電阻或直連；(3) 數(shù)據(jù)線有兩種端接方法，a) 一種是在CPU和SDRAM中間串接電阻；b) 另一種是分別在CPU和SDRAM兩邊串接電阻，具體的情況可以根據(jù)仿真確定。(3) 對于時鐘信號采用T型濾波，盡量走在內(nèi)層，保證3W間距(4) 對于時鐘頻率在50MHz以下一般在時序上沒有問題，走線盡量短。DDR SDRAM可在一個時鐘周期內(nèi)傳送兩次數(shù)據(jù)。源同步的時序計算公式基本與SDRAM相同。App DQSDQDDRDQSDQ圖28 寫時序框圖AppDQSAppDQDDRDQSDDRDQT1T2TvbTsuTvaT2ThoTsumarginThomargin圖29 寫時序圖表13 圖29中各參數(shù)定義項目解釋T1時鐘信號的飛行時間T2數(shù)據(jù)信號的飛行時間Tva驅(qū)動端時鐘信號選通到數(shù)據(jù)失效的最小時間Tvb驅(qū)動端時鐘信號選通前數(shù)據(jù)有效的最小時間Tsu接收端所需的最小建立時間Tho接收端所需的最小保持時間TsuMagin建立時間裕量ThoMagin保持時間裕量計算公式如下：(1) Tvb+T1=T2+Tsu+TsuMagin。App DQS DQDDRDQSDQ圖30 讀時序框圖DDRDQSDDRDQAppDQSAppDQT1Tsu+TsumarginTaxT2Tho+ThomarginTinT2Tcyc/4Tkh圖31 讀時序圖注意：淺黃色的時鐘表示當處理器收到存儲器發(fā)送的數(shù)據(jù)時，為了正確的采樣數(shù)據(jù)。 DDR的布線要求DDR的PCB設(shè)計遵循下面原則：(1) 源端串聯(lián)電阻距源端的距離小于5mm；盡量保證一組線內(nèi)從源端到串聯(lián)電阻的線保持等長。(5) RCOMP(補償電阻)接VTT()走線要小于1inch，線寬12MIL以上，與其它線間距大于10MIL。(9) 布線時要保證線上的stub盡量短。(13) 線長的匹配可以根據(jù)時序仿真的情況來決定，一般是頻率越高，對等長的要求越嚴格。圖35 QDR SDRAM內(nèi)