Технология PCB - Эмуляция PCB в системе PCB и целостность сигнала

а, моделирование PCB and DDRтри memory design

1 Overview Today's computer system DDR3 memory technology has been widely used, постоянное повышение скорости передачи данных, and now it is as high as 1866Mbps.

в условиях такой высокоскоростной магистрали, чтобы обеспечить надежность качества передачи данных, выполнить требования по хронологическому порядку параллельной шины, возникают большие проблемы с проектированием и реализацией параллельной шины.

В настоящем документе для количественного анализа конструкции DDR3 используется главным образом инструментарий анализа временн * х пространств Cadence, в котором описываются основные факторы, влияющие на Целостность сигналов DDR3 в хронологическом порядке, а также улучшения и оптимизации конструкций на основе результатов анализа в целях повышения качества сигналов. значительно повысилась его надежность и безопасность.

2.DDR3 обзор памяти DDR3 памяти похож на память DDR2, включая 2 регулятора и части памяти, все из которых используют исходные синхронизации времени, т.е. выбранные сигналы (часы) передаются не из отдельного источника времени, а из драйвера.

Он имеет более высокую скорость передачи данных, чем DR2, до 1866 мбps; DDR3 использует также 8 - битную технологию предварительной выборки, что значительно повышает ширину полосы хранения и рабочее напряжение 1,5 V для обеспечения снижения энергозатрат на тех же частотах. интерфейс DDR3 спроектирован с трудом. Он использует уникальную топологическую структуру, а также использует технологию « балансировки записи» для управления внутренним отклонением и другие эффективные меры.

Несмотря на его роль в обеспечении целостности конструкции и сигналов, система хранения с высокой частотой и широкой полосой частот не является полной. поэтому, simulation analysis is necessary to ensure the integrity of design implementation and signal quality.

3 эмуляционный анализ DDR3 в сочетании с описанием проекта: выберите 64 - битный модуль CPU PowerPC, в котором используется MT41J256M16HA - 125IT в качестве памяти.

В результате анализа процессора P5020 скорость передачи данных на шине памяти модуля составляет 1333 МТ / с, а аналоговая частота - 666 МГц.

3.1 преданалитическая подготовка, it is necessary to communicate with the PCB manufacturer based on the impedance of DDR3 to confirm its laminated structure. в скоростной передаче ключом к обеспечению характеристики линии передачи является непрерывная характеристика сопротивления. Determine the impedance control of the высокоскоростной сигнал PCB линия в определённом диапазоне, so that the printed circuit board becomes a "controllable impedance board", это основа моделирования.

однолинейное сопротивление шины DDR3 составляет 50°), and the differential linear impedance is 100Ω. Установить значение напряжения в конце сети, including the passive device allocation model of the analyzed device, Определение свойств типа устройства, and ensure the device pin attributes (input and output, power grounding, сорт.)......

Во - вторых, быстрое решение проблемы целостности сигнала в высокоскоростной системе PCB

быстрое решение проблемы целостности сигнала в высокоскоростной системе PCB. по мере повышения скорости передачи данных вопрос о целостности сигналов стал одним из наиболее важных факторов, рассмотренных инженерами - конструкторами. Это экспоненциальное увеличение скорости данных можно наблюдать в таких прикладных программах, как маршрутизаторы / коммутаторы с высокой полосой частот, такие, как портативные мобильные устройства и продукты отображения потребления. встряхивание (шум) является основной причиной снижения уровня целостности сигнала в конструкции. Помимо использования компоновки, согласования сопротивлений и более дорогостоящих материалов для обеспечения целостности сигналов, конструктор может просто добавить в конструкцию смешивающихся приёмников, таких как уравнитель, для решения проблем смешивания.

Таким образом, конструкторы не должны обращать внимание на Целостность сигналов, а на центральное проектирование системы. в прошлом сигнальная проводка обычно рассматривалась как простое понятие, которое не отличалось бы между видеосигналом, голосовым сигналом или сигналом данных с точки зрения линий электропередач. Поэтому в прошлом мало кто заботился о сигнальной проводке. однако сейчас ситуация полностью изменилась. скорость передачи видеосигналов в настоящее время достигает 3,3 Гбит / с на канал, сигнал данных значительно превышает 5 Гбит / с на канал.

высокоскоростные последовательные стандарты, такие, как PCI Express, XAUI, SATA, TMD и порт дисплея, требуют, чтобы проектировщики и инженеры не только рассмотрели вопрос о целостности сигналов, но и глубже осознали, как это повлияет на производительность и надежность системы. чтобы освоить эти знания, инженер должен прежде всего понять факторы, влияющие на Целостность сигналов в системе. потеря целостности сигнала в системе можно наблюдать за усилением тряски сигнала. общее смешивание систем состоит главным образом из двух типов смешивания, а именно: случайного смешивания и определенного смешивания. случайные тряски безграничны, в основном подчиняются гауссовому распределению, а определённые тряски ограничены и предсказуемы.

в 90% систем детерминирование является основной проблемой целостности сигналов, которую должен решить проектировщик. В число факторов неопределенности входят кодовые помехи (ISI), искажение пространственного соотношения и периодическое смешивание, обусловленные, соответственно, ограничениями полосы пропускания, асимметрией тактного цикла и перекрестной связью или проблемами EMI.

пассивные элементы, такие, как соединители, проводки PCB, длинные кабели и другие пассивные элементы, расположенные вдоль линий электропередач, являются наиболее важными источниками детерминированного смешивания. Чем выше частота сигнала, тем больше затухание, тем больше уровень мощности в указанном потоке данных, тем больше несоответствие, что приводит к появлению сигнала в ISI.

ISI снижает целостность сигнала, что достаточно для того, чтобы помешать приемнику правильно извлекать какие - либо фактические данные из сигнала принимающего конца. причина несоответствия уровней мощности заключается в том, что конструктор не может гарантировать передачу данных в проектировании. данные могут изменяться (0 - 1 - 0 - 1 - 0 - 1 - 1 - 0 - 1 и т.д. Очевидно, что шесть вышеупомянутых переменных битов в шесть раз больше, чем шесть постоянных потоков данных "1". Поскольку налоговая льгота в 6 раз выше, чем первоначально, частота сигнала увеличится в 6 раз.

Если поток данных состоит из этих двух типов, сигнал приемника будет иметь совершенно иной уровень мощности, так как частота выше, чем больше затухание.

Большинство стандартов высокоскоростных сигналов для устранения несоответствий мощностей требуют сведения к минимуму количества непрерывных битов, таких как кодировка 8B / 10B. программа кодирования обеспечивает, чтобы поток данных не превышал 4 бит подряд.

Тем не менее, по - прежнему можно увеличить мощность приемника в четыре раза. для компенсации рассогласования уровней мощности в целях сокращения ISI разработчики PCB могут использовать методы выравнивания или усиления.

The PCB equalization technology will increase the power of all high-speed bits, so that the received signals in the high-speed and low-speed bits have the same power level, Таким образом, уменьшать рассогласование ступеней мощности. The opposite of exacerbating balance, но цель одинакова: не совпадает с минимальным уровнем мощности. It is done by reducing the power of the low-speed bit, это увеличит мощность скоростного долота.