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在PCB设计时为什么需要做蛇形等长设计?

人气:443 发表时间:2019-11-20 15:57:56

在PCB设计中,等长走线主要是针对一些高速的并行总线来讲的。

由于这类并行总线往往有多根数据信号基于同一个时钟采样,每个时钟周期可能要采样两次(DDRSDRAM)甚至4次,而随着芯片运行频率的提高,信号传输延迟对时序的影响的比重越来越大,为了保证在数据采样点(时钟的上升沿或者下降沿)能正确采集所有信号的值,就必须对信号传输的延迟进行控制。等长走线的目的就是为了尽可能的减少所有相关信号在PCB上的传输延迟的差异。

高速信号有效的建立保持窗口比较小,要让数据和控制信号都落在有效窗口内,数据、时钟或数据之间、控制信号之间的走线长度差异就很小。具体允许的偏差可以通过计算时延来得到。

其实一般来说,时序逻辑信号要满足建立时间和保持时间并有一定的余量。只要满足这个条件,信号是可以不严格等长的。

然而,实际情况是,对于高速信号来说(例如DDR2、DDR3、FSB),在设计的时候是无法知道时序是否满足建立时间和保持时间要求(影响因素太多,包括芯片内部走线和容性负载造成的延时差别都要考虑,很难通过计算估算出实际值),必须在芯片内部设置可控延时器件(通过寄存器控制延时),然后扫描寄存器的值来尝试各种延时,并通过观察信号(直接看波形,测量建立保持时间)来确定延时的值使其满足建立时间和保持时间要求。不过同一类信号一般只对其中一根或几根信号线来做这种观察,为了使所有信号都满足时序要求,只好规定同一类信号走线全部严格等长。


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