Timinganalyse in PCB-ontwerp met hoge snelheid

Voor ontwerpers van digitale systemen is timinganalyse een belangrijk onderdeel van het -snelle PCB-ontwerp. Vooral met de opkomst van de 100M-bus, nadat de signaalrandsnelheid picoseconden heeft bereikt, zijn de systeemprestaties meer afhankelijk van het -frontontwerp, dat nauwkeurige timinganalyse en berekening aan het begin van het ontwerp vereist. Timinganalyse en signaalintegriteit zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden en een goede signaalkwaliteit is de sleutel tot timingrelaties. Signaalkwaliteitsproblemen veroorzaakt door reflectie, overspraak en andere fenomenen zullen waarschijnlijk timingverschuivingen en wanorde veroorzaken, en we moeten deze twee samen beschouwen bij het ontwerpen.

Het startpunt van timinganalyse is om het ontwerpschema te bepalen volgens de relatie tot het tot stand brengen van het signaal of de vasthoudtijd. Deze methode doorloopt het hele ontwerpproces, inclusief IC-ontwerp, boardontwerp en systeemontwerp.

Time-of-flight verwijst naar het verschil tussen het moment waarop het signaal wordt verzonden en het moment waarop het signaal stabiel is aan de ontvangende kant, en wordt gebruikt om de vertraging uit te drukken die wordt veroorzaakt door bedrading en belasting . In het geval van lage snelheid kan dit worden bepaald door middel van een benaderingsmethode, maar bij het ontwerp van een hoge-snelheidsprint moet dit worden bepaald door een simulatiemethode vanwege factoren zoals belasting en transmissielijneffect. Nadat de vliegtijd is bepaald, kan de timingberekening worden uitgevoerd met behulp van een tabel of handmatige methode om te controleren of het signaal voldoet aan de vereisten voor signaalbemonstering en vasthoud. Keer dit proces op dezelfde manier om om regels voor routeringslengte te verkrijgen.

Het kenmerk van de gemeenschappelijke klokmodus is dat de klokken van de zendontvangers worden geleverd door de gemeenschappelijke klokbron. Het heeft twee kenmerken. Een daarvan is dat de gegevens binnen één cyclus de ontvangende kant moeten bereiken, en de tweede is dat het klokverschil een grote invloed heeft op de timing.

Wanneer de klok en gegevens worden aangestuurd door hetzelfde type interface, hoeft de timingberekening meestal alleen rekening te houden met het faseverschil tussen beide. Als dit niet het geval is, moet het faseverschil (zoals de bedradingslengte) worden aangepast aan de vliegtijd. De methode in die zin dat de dataklokroutering even lang is, wordt ineffectief.

In het ontwerp hebben andere factoren, zoals schakelruis, inter-symboolinterferentie en niet-ideale lussen invloed op de signaalfase. Daarom moeten we aan de ene kant redelijkerwijs ontwerpmarges toevoegen aan het timingontwerp en aan de andere kant moeten we andere ontwerpmethoden toepassen om de invloed van interferentie te verminderen.