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  • 信号完整性知识基础(pdf)

    现代的电子设计和芯片制造技术正在飞速发展,电子产品的复杂度、时钟和总线频率等等都呈快速上升趋势,但系统的电压却不断在减小,所有的这一切加上产品投放市场的时间要求给设计师带来了前所未有的巨大压力。要想保证产品的一次性成功就必须能预见设计中可能出现的各种问题,并及时给出合理的解决方案,对于高速的数字电路来说,最令人头大的莫过于如何确保瞬时跳变的数字信号通过较长的一段传输线,还能完整地被接收,并保证良好的电磁兼容性,这就是目前颇受关注的信号完整性(SI)问题。本章就是围绕信号完整性的问题,让大家对高速电路有个基本的认识,并介绍一些相关的基本概念。 第一章 高速数字电路概述.....................................................................................51.1 何为高速电路...............................................................................................51.2 高速带来的问题及设计流程剖析...............................................................61.3 相关的一些基本概念...................................................................................8第二章 传输线理论...............................................................................................122.1 分布式系统和集总电路.............................................................................122.2 传输线的RLCG 模型和电报方程...............................................................132.3 传输线的特征阻抗.....................................................................................142.3.1 特性阻抗的本质.................................................................................142.3.2 特征阻抗相关计算.............................................................................152.3.3 特性阻抗对信号完整性的影响.........................................................172.4 传输线电报方程及推导.............................................................................182.5 趋肤效应和集束效应.................................................................................232.6 信号的反射.................................................................................................252.6.1 反射机理和电报方程.........................................................................252.6.2 反射导致信号的失真问题.................................................................302.6.2.1 过冲和下冲.....................................................................................302.6.2.2 振荡:.............................................................................................312.6.3 反射的抑制和匹配.............................................................................342.6.3.1 串行匹配.........................................................................................352.6.3.1 并行匹配.........................................................................................362.6.3.3 差分线的匹配.................................................................................392.6.3.4 多负载的匹配.................................................................................41第三章 串扰的分析...............................................................................................423.1 串扰的基本概念.........................................................................................423.2 前向串扰和后向串扰.................................................................................433.3 后向串扰的反射.........................................................................................463.4 后向串扰的饱和.........................................................................................463.5 共模和差模电流对串扰的影响.................................................................483.6 连接器的串扰问题.....................................................................................513.7 串扰的具体计算.........................................................................................543.8 避免串扰的措施.........................................................................................57第四章 EMI 抑制....................................................................................................604.1 EMI/EMC 的基本概念..................................................................................604.2 EMI 的产生..................................................................................................614.2.1 电压瞬变.............................................................................................614.2.2 信号的回流.........................................................................................624.2.3 共模和差摸EMI ..................................................................................634.3 EMI 的控制..................................................................................................654.3.1 屏蔽.....................................................................................................654.3.1.1 电场屏蔽.........................................................................................654.3.1.2 磁场屏蔽.........................................................................................674.3.1.3 电磁场屏蔽.....................................................................................674.3.1.4 电磁屏蔽体和屏蔽效率.................................................................684.3.2 滤波.....................................................................................................714.3.2.1 去耦电容.........................................................................................714.3.2.3 磁性元件.........................................................................................734.3.3 接地.....................................................................................................744.4 PCB 设计中的EMI.......................................................................................754.4.1 传输线RLC 参数和EMI ........................................................................764.4.2 叠层设计抑制EMI ..............................................................................774.4.3 电容和接地过孔对回流的作用.........................................................784.4.4 布局和走线规则.................................................................................79第五章 电源完整性理论基础...............................................................................825.1 电源噪声的起因及危害.............................................................................825.2 电源阻抗设计.............................................................................................855.3 同步开关噪声分析.....................................................................................875.3.1 芯片内部开关噪声.............................................................................885.3.2 芯片外部开关噪声.............................................................................895.3.3 等效电感衡量SSN ..............................................................................905.4 旁路电容的特性和应用.............................................................................925.4.1 电容的频率特性.................................................................................935.4.3 电容的介质和封装影响.....................................................................955.4.3 电容并联特性及反谐振.....................................................................955.4.4 如何选择电容.....................................................................................975.4.5 电容的摆放及Layout ........................................................................99第六章 系统时序.................................................................................................1006.1 普通时序系统...........................................................................................1006.1.1 时序参数的确定...............................................................................1016.1.2 时序约束条件...................................................................................1066.2 源同步时序系统.......................................................................................1086.2.1 源同步系统的基本结构...................................................................1096.2.2 源同步时序要求...............................................................................110第七章 IBIS 模型................................................................................................1137.1 IBIS 模型的由来...................................................................................... 1137.2 IBIS 与SPICE 的比较.............................................................................. 1137.3 IBIS 模型的构成...................................................................................... 1157.4 建立IBIS 模型......................................................................................... 1187.4 使用IBIS 模型......................................................................................... 1197.5 IBIS 相关工具及链接..............................................................................120第八章 高速设计理论在实际中的运用.............................................................1228.1 叠层设计方案...........................................................................................1228.2 过孔对信号传输的影响...........................................................................1278.3 一般布局规则...........................................................................................1298.4 接地技术...................................................................................................1308.5 PCB 走线策略............................................................................................134

    标签: 信号完整性

    上传时间: 2013-11-01

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  • 高速PCB基础理论及内存仿真技术(经典推荐)

    第一部分 信号完整性知识基础.................................................................................5第一章 高速数字电路概述.....................................................................................51.1 何为高速电路...............................................................................................51.2 高速带来的问题及设计流程剖析...............................................................61.3 相关的一些基本概念...................................................................................8第二章 传输线理论...............................................................................................122.1 分布式系统和集总电路.............................................................................122.2 传输线的RLCG 模型和电报方程...............................................................132.3 传输线的特征阻抗.....................................................................................142.3.1 特性阻抗的本质.................................................................................142.3.2 特征阻抗相关计算.............................................................................152.3.3 特性阻抗对信号完整性的影响.........................................................172.4 传输线电报方程及推导.............................................................................182.5 趋肤效应和集束效应.................................................................................232.6 信号的反射.................................................................................................252.6.1 反射机理和电报方程.........................................................................252.6.2 反射导致信号的失真问题.................................................................302.6.2.1 过冲和下冲.....................................................................................302.6.2.2 振荡:.............................................................................................312.6.3 反射的抑制和匹配.............................................................................342.6.3.1 串行匹配.........................................................................................352.6.3.1 并行匹配.........................................................................................362.6.3.3 差分线的匹配.................................................................................392.6.3.4 多负载的匹配.................................................................................41第三章 串扰的分析...............................................................................................423.1 串扰的基本概念.........................................................................................423.2 前向串扰和后向串扰.................................................................................433.3 后向串扰的反射.........................................................................................463.4 后向串扰的饱和.........................................................................................463.5 共模和差模电流对串扰的影响.................................................................483.6 连接器的串扰问题.....................................................................................513.7 串扰的具体计算.........................................................................................543.8 避免串扰的措施.........................................................................................57第四章 EMI 抑制....................................................................................................604.1 EMI/EMC 的基本概念..................................................................................604.2 EMI 的产生..................................................................................................614.2.1 电压瞬变.............................................................................................614.2.2 信号的回流.........................................................................................624.2.3 共模和差摸EMI ..................................................................................634.3 EMI 的控制..................................................................................................654.3.1 屏蔽.....................................................................................................654.3.1.1 电场屏蔽.........................................................................................654.3.1.2 磁场屏蔽.........................................................................................674.3.1.3 电磁场屏蔽.....................................................................................674.3.1.4 电磁屏蔽体和屏蔽效率.................................................................684.3.2 滤波.....................................................................................................714.3.2.1 去耦电容.........................................................................................714.3.2.3 磁性元件.........................................................................................734.3.3 接地.....................................................................................................744.4 PCB 设计中的EMI.......................................................................................754.4.1 传输线RLC 参数和EMI ........................................................................764.4.2 叠层设计抑制EMI ..............................................................................774.4.3 电容和接地过孔对回流的作用.........................................................784.4.4 布局和走线规则.................................................................................79第五章 电源完整性理论基础...............................................................................825.1 电源噪声的起因及危害.............................................................................825.2 电源阻抗设计.............................................................................................855.3 同步开关噪声分析.....................................................................................875.3.1 芯片内部开关噪声.............................................................................885.3.2 芯片外部开关噪声.............................................................................895.3.3 等效电感衡量SSN ..............................................................................905.4 旁路电容的特性和应用.............................................................................925.4.1 电容的频率特性.................................................................................935.4.3 电容的介质和封装影响.....................................................................955.4.3 电容并联特性及反谐振.....................................................................955.4.4 如何选择电容.....................................................................................975.4.5 电容的摆放及Layout ........................................................................99第六章 系统时序.................................................................................................1006.1 普通时序系统...........................................................................................1006.1.1 时序参数的确定...............................................................................1016.1.2 时序约束条件...................................................................................1063.2 高速设计的问题.......................................................................................2093.3 SPECCTRAQuest SI Expert 的组件.......................................................2103.3.1 SPECCTRAQuest Model Integrity .................................................2103.3.2 SPECCTRAQuest Floorplanner/Editor .........................................2153.3.3 Constraint Manager .......................................................................2163.3.4 SigXplorer Expert Topology Development Environment .......2233.3.5 SigNoise 仿真子系统......................................................................2253.3.6 EMControl .........................................................................................2303.3.7 SPECCTRA Expert 自动布线器.......................................................2303.4 高速设计的大致流程...............................................................................2303.4.1 拓扑结构的探索...............................................................................2313.4.2 空间解决方案的探索.......................................................................2313.4.3 使用拓扑模板驱动设计...................................................................2313.4.4 时序驱动布局...................................................................................2323.4.5 以约束条件驱动设计.......................................................................2323.4.6 设计后分析.......................................................................................233第四章 SPECCTRAQUEST SIGNAL EXPLORER 的进阶运用..........................................2344.1 SPECCTRAQuest Signal Explorer 的功能包括:................................2344.2 图形化的拓扑结构探索...........................................................................2344.3 全面的信号完整性(Signal Integrity)分析.......................................2344.4 完全兼容 IBIS 模型...............................................................................2344.5 PCB 设计前和设计的拓扑结构提取.......................................................2354.6 仿真设置顾问...........................................................................................2354.7 改变设计的管理.......................................................................................2354.8 关键技术特点...........................................................................................2364.8.1 拓扑结构探索...................................................................................2364.8.2 SigWave 波形显示器........................................................................2364.8.3 集成化的在线分析(Integration and In-process Analysis) .236第五章 部分特殊的运用...............................................................................2375.1 Script 指令的使用..................................................................................2375.2 差分信号的仿真.......................................................................................2435.3 眼图模式的使用.......................................................................................249第四部分:HYPERLYNX 仿真工具使用指南............................................................251第一章 使用LINESIM 进行前仿真.......................................................................2511.1 用LineSim 进行仿真工作的基本方法...................................................2511.2 处理信号完整性原理图的具体问题.......................................................2591.3 在LineSim 中如何对传输线进行设置...................................................2601.4 在LineSim 中模拟IC 元件.....................................................................2631.5 在LineSim 中进行串扰仿真...................................................................268第二章 使用BOARDSIM 进行后仿真......................................................................2732.1 用BOARDSIM 进行后仿真工作的基本方法...................................................2732.2 BoardSim 的进一步介绍..........................................................................2922.3 BoardSim 中的串扰仿真..........................................................................309

    标签: PCB 内存 仿真技术

    上传时间: 2013-11-07

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  • 基于ATmega16单片机步进电机控制技术的探讨

    [摘要]步进电机(脉冲电动机)作为执行元件,是机电一体化的关键产品之一,广泛应用在各种自动化控制系统中。随着数字技术的发展,它在数控机床、轧钢机和军事工业等部门得到了广泛的应用。本文对步进电机的驱动控制进行了探讨,并对步进电机控制的不同技术方案进行了分析、比较和讨论。采用ATmegal6控制步进电机,步进电机的速度大小与ATmegal6产生的PWM波的频率成线性正比关系。由单片机计算加减速阶段的频率值比较复杂,而且所需周期较长,因此将频率值储存在数组或表中。  

    标签: ATmega 16 单片机 步进电机

    上传时间: 2015-01-02

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  • PLC课程设计课题集

    PLC课程设计课题集

    标签: PLC

    上传时间: 2013-12-26

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  • CAN-bus网络通过无线wifi接入以太网的解决方案V0.9

    CANWiFi-600/622是为电信级应用而设计的工业级CAN转WiFi接口卡/设配器,它内部集成了一路/两路CAN-bus 接口、一个以太网接口、一路无线WIFI接口以及TCP/IP 协议栈,符合 IEEE802.11b/g/n 标准,具有传输速率高、接收灵敏度高和传输距离远等特点,CANWIFI-600/622通过与 WiFi 基站设备(或无线宽带路由器或无线AP)一起配合使用,设备可以在与其它拥有相同网络ID的接入点间自由的漫游,通过无线WiFi把CAN网络接入Wireless Ethernet。用户利于它可以轻松完成CAN-bus 网络和Wireless Ethernet的互连互通,进一步拓展CAN-bus 网络的范围。

    标签: CAN-bus wifi 0.9 网络

    上传时间: 2015-01-02

    上传用户:cooran

  • 低压智能断路器应用中非正常跳闸及解决措施

    分析了某型低压智能断路器在应用中出现的非正常跳闸现象, 并提出了解决该类问题的措施。关键词 低压智能断路器 非正常跳闸 负载电流  低压智能断路器的非正常跳闸现象随着低压智能断路器的广泛应用, 其优点已得到共识, 但在实际应用中也出现一些问题。其中较典型的是非正常跳闸现象, 有时这些非正常跳闸对工程进度及竣工投运会产生非常严重的影响。笔者曾经负责筹建的金茂大厦电气系统, 在调试过程中低压主系统的智能断路器常常出现非正常跳闸现象。

    标签: 低压 智能断路器 跳闸

    上传时间: 2014-01-20

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  • 量程自动转换电压表设计

    基于51单片机量程自动转换电压表设计

    标签: 量程自动转换 电压表设计

    上传时间: 2014-01-25

    上传用户:黄蛋的蛋黄

  • 基于硬件辅助虚拟化技术的交叉视图进程检测

    分析了进程隐藏技术和检测技术,对Strider Ghost Buster所使用的交叉视图进程检测技术及相关问题进行了深入研究,结合硬件辅助虚拟化技术,提出了一种新的进程检测技术——HCDP。通过实验结果验证了HCDP的有效性和完整性。

    标签: 硬件 检测 辅助 虚拟化技术

    上传时间: 2015-01-03

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  • U盘电路原理与维修技术

    U盘电路原理与维修技术

    标签: U盘 电路原理 维修技术

    上传时间: 2014-04-30

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  • pcie_cn (pcie基本概念及其工作原理介绍)

    pcie基本概念及其工作原理介绍:PCI Express®(或称PCIe®),是一项高性能、高带宽,此标准由互连外围设备专业组(PCI-SIG)制 订,用于替代PCI、PCI Extended (PCI-X)等基于总线的通讯体系架构以及图形加速端口(AGP)。 转向PCIe主要是为了实现显著增强系统吞吐量、扩容性和灵活性的目标,同时还要降低制造成本,而这 些都是基于总线的传统互连标准所达不到的。PCI Express标准在设计时着眼于未来,并且能够继续演 进,从而为系统提供更大的吞吐量。第一代PCIe规定的吞吐量是每秒2.5千兆比特(Gbps),第二代规 定的吞吐量是5.0 Gbps,而最近公布PCIe 3.0标准已经支持8.0 Gbps的吞吐量。在PCIe标准继续充分利 用最新技术来提供不断加大的吞吐量的同时,采用分层协议也便于PCI向PCIe的演进,并保持了与现有 PCI应用的驱动程序软件兼容性。 虽然最初的目标是计算机扩展卡以及图形卡,但PCIe目前也广泛适用于涵盖更广的应用门类,包括网络 组建、通信、存储、工业电子设备和消费类电子产品。 本白皮书的目的在于帮助读者进一步了解PCI Express以及成功PCIe成功应用。 PCI Express基本工作原理 拓扑结构 本节介绍了PCIe协议的基本工作原理以及当今系统中实现和支持PCIe协议所需要的各个组成部分。本节 的目标在于提供PCIe的相关工作知识,并未涉及到PCIe协议的具体复杂性。 PCIe的优势就在于降低了复杂度所带来的成本。PCIe属于一种基于数据包的串行连接协议,它的复杂度 估计在PCI并行总线的10倍以上。之所以有这样的复杂度,部分是由于对以千兆级的速度进行并行至串 行的数据转换的需要,部分是由于向基于数据包实现方案的转移。 PCIe保留了PCI的基本载入-存储体系架构,包括支持以前由PCI-X标准加入的分割事务处理特性。此 外,PCIe引入了一系列低阶消息传递基元来管理链路(例如链路级流量控制),以仿真传统并行总线的 边带信号,并用于提供更高水平的健壮性和功能性。此规格定义了许多既支持当今需要又支持未来扩展 的特性,同时还保持了与PCI软件驱动程序的兼容性。PCI Express的先进特性包括:自主功率管理; 先进错误报告;通过端对端循环冗余校验(ECRC)实现的端对端可靠性,支持热插拔;以及服务质量(QoS)流量分级。

    标签: pcie_cn pcie 基本概念 工作原理

    上传时间: 2013-11-29

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