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[PCB] 不等长,毋宁死?

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发表于 2019-9-27 15:12 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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文 / 姜杰(微信公众号:高速先生)
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4 I, D1 d* B9 m4 w, K自从盘古开天地,三皇五帝到如今。似乎自打我们接触PCB设计,蜿蜒蛇行的等长绕线就是挥之不去的噩梦。大家都知道等长的目的是等时,那么为什么要等时呢?什么样的信号才需要等时?等时的误差要做到多少才满足要求?这便是今天的主题——“时序”。
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! V0 ~' H1 _! ]& E" l
7 f4 H2 }! q0 {. Q. K并行通信和串行通信是两种常见的数据传输方式,如果把线路(通道)比作道路,几辆车齐头并进的前进方式是“并行”,一辆一辆鱼贯而行的就属于“串行”了。在早期I/O速率都不高的情况下,并行通信的速度要比串行通信的速度快得多,效率也更高,耗时更少。对于并行信号而言,时序问题出现了,如何保证通道上的数据同时被接收芯片准确的捕获?什么又是共同时钟时序?《高速串行简史(二):并行通信之系统同步方式》/ G" O. w" N: s% ]* y  Z& R
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4 E2 k$ ]3 ?( u/ @0 T共同时钟的并行总线,虽然现在还有一些诸如常见的Local bus总线等应用,但已跟不上高速设计的需求,目前使用更加广泛的是源同步总线方式,比如,DDR信号。源同步时钟总线的时序要求主要是分组等长。但是等长只是满足了静态偏移,影响更大的是动态偏移,也就是SSN,ISI,Crosstalk等,不能过度强调等长(+/-1mil),而忽略了其他更重要的设计要求。究竟源同步方式是如何改善系统同步的先天不足的呢?《高速串行简史(三):并行通信之源同步方式》
# k4 Z2 k0 b: A% d! T) q1 S( Z- ^1 S1 l  I3 Y

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对于DDR总线,地址/命令/控制信号都是参考时钟信号,数据信号参考DQS,这些信号波形的相对位置之间存在一定的约束。想必大家对这类信号的等长要求早已烂熟于心,可是,等长绕线对于信号波形之间的关系会产生什么样的影响呢?《DDR时序学习笔记》  k2 Y: V  x6 {

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. [+ V- Q/ `/ W: i  Q  E2 @$ z& x- b0 i7 W  r; c2 n" [
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实现了走线的等长设计就一定会等时吗?未必!因为还有同组不同层、过密的蛇形绕线、跨分割、玻纤效应、封装长度等干扰因素,这些因素对信号传输延时的影响到底有多大?《既等长,为何不等时1》《既等长,为何不等时2》
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6 }5 A) r' a! R+ `" y( T% S& S

. W) J  }9 X8 S4 h7 n# j: R! L3 g( ]- b/ s0 h, Z- S
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1 R4 v2 |' W1 D1 k
+ e4 ?  z, Q! Q$ m2 D% w* }' C$ P
又到了敲黑板,划重点的时候,重要的事情说三遍:
- X2 M2 R" }9 L4 M- V
# w3 i) E4 n0 h$ L0 K, m$ @) [( a: z5 I4 D5 s& i# r
1、等长从来都不是目的,系统要求的是等时!
+ ~* {: r- e+ S& U. G2 n0 f2、除了差分对内的等时是为了相位之外,绝大多数的等时都是为了时序!
! G7 L; \6 F1 W# A4 @& Z+ ]3、为了时序而绕线,就一定要搞通时序关系,看懂时序图!$ D& |  n* b* P1 y

; @2 b0 v5 e8 R; n% l" u# f: N
* @, |$ K' u. WPCB设计十大误区-绕不完的等长一
9 ?  K5 O1 a. ]9 u) M* HPCB设计十大误区-绕不完的等长二3 U- r1 X$ f/ U* |
PCB设计十大误区-绕不完的等长三
5 I0 _, X5 v: _* H- @! P) tPCB设计十大误区-绕不完的等长四* P/ t" {/ L, x7 {4 h5 `' x
PCB设计十大误区-绕不完的等长五
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! B8 @# X# P3 L+ @1 _3 e5 s/ h
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————你可能错过的往期干货————
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- [2 A$ N: v0 h- @1 E
关于叠层设计的这一点你们一定要看
- J% v" w" C& l2 t: K0 c. R% v; Z设计从层叠开始# Y2 }4 N% t  z2 w* Y8 ~* C
宝藏文,高速先生所有原创技术文章,戳戳戳!
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