隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微電子技術(shù)的深入發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。以ARM和以FPGA為核心的嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)前嵌入式研究的熱點(diǎn)，而相關(guān)研究的開(kāi)展需要功能強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)平臺(tái)支持，因此基于ARM和FPGA的開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)研究具有重要意義。 本文分別設(shè)計(jì)了一款基于PXA270的ARM開(kāi)發(fā)平臺(tái)和一款基于Virtex5的FPGA開(kāi)發(fā)平臺(tái)，主要針對(duì)電源管理、接口設(shè)計(jì)、板級(jí)時(shí)序等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上利用PADS Logic設(shè)計(jì)工具完成了系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)，并借助Hyperlynx SI仿真工具，對(duì)PCB的板級(jí)設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行了分析，實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)PCB的可靠設(shè)計(jì)。最后對(duì)平臺(tái)各模塊進(jìn)行了調(diào)試，通過(guò)在平臺(tái)上運(yùn)行操作系統(tǒng)并加載可執(zhí)行程序的方法驗(yàn)證了平臺(tái)整體功能。 本文的特色體現(xiàn)在以下三個(gè)方面： (1)結(jié)合PXA270處理器內(nèi)部的電源管理單元和MAX1586A集成電源管理芯片，實(shí)現(xiàn)了PXA270開(kāi)發(fā)平臺(tái)的動(dòng)態(tài)電源管理，有效降低了平臺(tái)功耗； (2)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了FF/BT/STUART、USB Host/Client、SD/MMC、AC'97、LCD和擴(kuò)展VGA、PCMCIA/CF等多種接口，具有良好的開(kāi)發(fā)靈活性和通用性； (3)對(duì)開(kāi)發(fā)平臺(tái)PCB板級(jí)走線中可能出現(xiàn)的反射、串?dāng)_、時(shí)序沖突等問(wèn)題進(jìn)行評(píng)估，給出了布線約束方案，使系統(tǒng)可靠性得到有效提高。
標(biāo)簽： FPGA ARM 嵌入式開(kāi)發(fā) 平臺(tái)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-06
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在高速數(shù)字電路飛速發(fā)展的今天，信號(hào)的頻率不斷提高, 信號(hào)完整性設(shè)計(jì)在P C B設(shè)計(jì)中顯得日益重要。其中由于傳輸線效應(yīng)所引起的信號(hào)反射問(wèn)題是信號(hào)完整性的一個(gè)重要方面。本文研究分析了高速PCB 設(shè)計(jì)中的反射問(wèn)題的產(chǎn)生原因，并利用Hyperlynx 軟件進(jìn)行了仿真，最后提出了相應(yīng)的解決方法。
上傳時(shí)間： 2013-10-16
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印刷電路板（PCB）設(shè)計(jì)解決方案市場(chǎng)和技術(shù)領(lǐng)軍企業(yè)Mentor Graphics（Mentor Graphics）宣布推出Hyperlynx® PI（電源完整性）產(chǎn)品，滿足業(yè)內(nèi)高端設(shè)計(jì)者對(duì)于高性能電子產(chǎn)品的需求。Hyperlynx PI產(chǎn)品不僅提供簡(jiǎn)單易學(xué)、操作便捷，又精確的分析，讓團(tuán)隊(duì)成員能夠設(shè)計(jì)可行的電源供應(yīng)系統(tǒng)；同時(shí)縮短設(shè)計(jì)周期，減少原型生成、重復(fù)制造，也相應(yīng)降低產(chǎn)品成本。隨著當(dāng)今各種高性能/高密度/高腳數(shù)集成電路的出現(xiàn)，傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來(lái)越需要工程師與布局設(shè)計(jì)人員的緊密合作，以確保能夠透過(guò)眾多PCB電源與接地結(jié)構(gòu)，為IC提供純凈、充足的電力。配合先前推出的Hyperlynx信號(hào)完整性（SI）分析和確認(rèn)產(chǎn)品組件，Mentor Graphics目前為用戶提供的高性能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)堪稱業(yè)內(nèi)最全面最具實(shí)用性的解決方案。“我們擁有非常高端的用戶，受到高性能集成電路多重電壓等級(jí)和電源要求的驅(qū)使，需要在一個(gè)單一的PCB中設(shè)計(jì)30余套電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)。”Mentor Graphics副總裁兼系統(tǒng)設(shè)計(jì)事業(yè)部總經(jīng)理Henry Potts表示。“上述結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要快速而準(zhǔn) 確的直流壓降(DC Power Drop)和電源雜訊(Power Noise)分析。擁有了精確的分析信息，電源與接地層結(jié)構(gòu)和解藕電容數(shù)(de-coupling capacitor number)以及位置都可以決定，得以避免過(guò)于保守的設(shè)計(jì)和高昂的產(chǎn)品成本。”
上傳時(shí)間： 2013-11-18
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第一部分 信號(hào)完整性知識(shí)基礎(chǔ).................................................................................5第一章 高速數(shù)字電路概述.....................................................................................51.1 何為高速電路...............................................................................................51.2 高速帶來(lái)的問(wèn)題及設(shè)計(jì)流程剖析...............................................................61.3 相關(guān)的一些基本概念...................................................................................8第二章 傳輸線理論...............................................................................................122.1 分布式系統(tǒng)和集總電路.............................................................................122.2 傳輸線的RLCG 模型和電報(bào)方程...............................................................132.3 傳輸線的特征阻抗.....................................................................................142.3.1 特性阻抗的本質(zhì).................................................................................142.3.2 特征阻抗相關(guān)計(jì)算.............................................................................152.3.3 特性阻抗對(duì)信號(hào)完整性的影響.........................................................172.4 傳輸線電報(bào)方程及推導(dǎo).............................................................................182.5 趨膚效應(yīng)和集束效應(yīng).................................................................................232.6 信號(hào)的反射.................................................................................................252.6.1 反射機(jī)理和電報(bào)方程.........................................................................252.6.2 反射導(dǎo)致信號(hào)的失真問(wèn)題.................................................................302.6.2.1 過(guò)沖和下沖.....................................................................................302.6.2.2 振蕩：.............................................................................................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 差分線的匹配.................................................................................392.6.3.4 多負(fù)載的匹配.................................................................................41第三章 串?dāng)_的分析...............................................................................................423.1 串?dāng)_的基本概念.........................................................................................423.2 前向串?dāng)_和后向串?dāng)_.................................................................................433.3 后向串?dāng)_的反射.........................................................................................463.4 后向串?dāng)_的飽和.........................................................................................463.5 共模和差模電流對(duì)串?dāng)_的影響.................................................................483.6 連接器的串?dāng)_問(wèn)題.....................................................................................513.7 串?dāng)_的具體計(jì)算.........................................................................................543.8 避免串?dāng)_的措施.........................................................................................57第四章 EMI 抑制....................................................................................................604.1 EMI/EMC 的基本概念..................................................................................604.2 EMI 的產(chǎn)生..................................................................................................614.2.1 電壓瞬變.............................................................................................614.2.2 信號(hào)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 電場(chǎng)屏蔽.........................................................................................654.3.1.2 磁場(chǎng)屏蔽.........................................................................................674.3.1.3 電磁場(chǎng)屏蔽.....................................................................................674.3.1.4 電磁屏蔽體和屏蔽效率.................................................................684.3.2 濾波.....................................................................................................714.3.2.1 去耦電容.........................................................................................714.3.2.3 磁性元件.........................................................................................734.3.3 接地.....................................................................................................744.4 PCB 設(shè)計(jì)中的EMI.......................................................................................754.4.1 傳輸線RLC 參數(shù)和EMI ........................................................................764.4.2 疊層設(shè)計(jì)抑制EMI ..............................................................................774.4.3 電容和接地過(guò)孔對(duì)回流的作用.........................................................784.4.4 布局和走線規(guī)則.................................................................................79第五章 電源完整性理論基礎(chǔ)...............................................................................825.1 電源噪聲的起因及危害.............................................................................825.2 電源阻抗設(shè)計(jì).............................................................................................855.3 同步開(kāi)關(guān)噪聲分析.....................................................................................875.3.1 芯片內(nèi)部開(kāi)關(guān)噪聲.............................................................................885.3.2 芯片外部開(kāi)關(guān)噪聲.............................................................................895.3.3 等效電感衡量SSN ..............................................................................905.4 旁路電容的特性和應(yīng)用.............................................................................925.4.1 電容的頻率特性.................................................................................935.4.3 電容的介質(zhì)和封裝影響.....................................................................955.4.3 電容并聯(lián)特性及反諧振.....................................................................955.4.4 如何選擇電容.....................................................................................975.4.5 電容的擺放及Layout ........................................................................99第六章 系統(tǒng)時(shí)序.................................................................................................1006.1 普通時(shí)序系統(tǒng)...........................................................................................1006.1.1 時(shí)序參數(shù)的確定...............................................................................1016.1.2 時(shí)序約束條件...................................................................................1063.2 高速設(shè)計(jì)的問(wèn)題.......................................................................................2093.3 SPECCTRAQuest SI Expert 的組件.......................................................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 仿真子系統(tǒng)......................................................................2253.3.6 EMControl .........................................................................................2303.3.7 SPECCTRA Expert 自動(dòng)布線器.......................................................2303.4 高速設(shè)計(jì)的大致流程...............................................................................2303.4.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的探索...............................................................................2313.4.2 空間解決方案的探索.......................................................................2313.4.3 使用拓?fù)淠０弪?qū)動(dòng)設(shè)計(jì)...................................................................2313.4.4 時(shí)序驅(qū)動(dòng)布局...................................................................................2323.4.5 以約束條件驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì).......................................................................2323.4.6 設(shè)計(jì)后分析.......................................................................................233第四章 SPECCTRAQUEST SIGNAL EXPLORER 的進(jìn)階運(yùn)用..........................................2344.1 SPECCTRAQuest Signal Explorer 的功能包括：................................2344.2 圖形化的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)探索...........................................................................2344.3 全面的信號(hào)完整性(Signal Integrity)分析.......................................2344.4 完全兼容 IBIS 模型...............................................................................2344.5 PCB 設(shè)計(jì)前和設(shè)計(jì)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)提取.......................................................2354.6 仿真設(shè)置顧問(wèn)...........................................................................................2354.7 改變?cè)O(shè)計(jì)的管理.......................................................................................2354.8 關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)...........................................................................................2364.8.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)探索...................................................................................2364.8.2 SigWave 波形顯示器........................................................................2364.8.3 集成化的在線分析(Integration and In-process Analysis) .236第五章 部分特殊的運(yùn)用...............................................................................2375.1 Script 指令的使用..................................................................................2375.2 差分信號(hào)的仿真.......................................................................................2435.3 眼圖模式的使用.......................................................................................249第四部分：Hyperlynx 仿真工具使用指南............................................................251第一章 使用LINESIM 進(jìn)行前仿真.......................................................................2511.1 用LineSim 進(jìn)行仿真工作的基本方法...................................................2511.2 處理信號(hào)完整性原理圖的具體問(wèn)題.......................................................2591.3 在LineSim 中如何對(duì)傳輸線進(jìn)行設(shè)置...................................................2601.4 在LineSim 中模擬IC 元件.....................................................................2631.5 在LineSim 中進(jìn)行串?dāng)_仿真...................................................................268第二章 使用BOARDSIM 進(jìn)行后仿真......................................................................2732.1 用BOARDSIM 進(jìn)行后仿真工作的基本方法...................................................2732.2 BoardSim 的進(jìn)一步介紹..........................................................................2922.3 BoardSim 中的串?dāng)_仿真..........................................................................309
標(biāo)簽： PCB 內(nèi)存 仿真技術(shù)
上傳時(shí)間： 2014-04-18
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信號(hào)完整性問(wèn)題是高速PCB 設(shè)計(jì)者必需面對(duì)的問(wèn)題。阻抗匹配、合理端接、正確拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)解決信號(hào)完整性問(wèn)題的關(guān)鍵。傳輸線上信號(hào)的傳輸速度是有限的，信號(hào)線的布線長(zhǎng)度產(chǎn)生的信號(hào)傳輸延時(shí)會(huì)對(duì)信號(hào)的時(shí)序關(guān)系產(chǎn)生影響，所以PCB 上的高速信號(hào)的長(zhǎng)度以及延時(shí)要仔細(xì)計(jì)算和分析。運(yùn)用信號(hào)完整性分析工具進(jìn)行布線前后的仿真對(duì)于保證信號(hào)完整性和縮短設(shè)計(jì)周期是非常必要的。在PCB 板子已焊接加工完畢后才發(fā)現(xiàn)信號(hào)質(zhì)量問(wèn)題和時(shí)序問(wèn)題，是經(jīng)費(fèi)和產(chǎn)品研制時(shí)間的浪費(fèi)。1.1 板上高速信號(hào)分析我們?cè)O(shè)計(jì)的是基于PowerPC 的主板，主要由處理器MPC755、北橋MPC107、北橋PowerSpanII、VME 橋CA91C142B 等一些電路組成，上面的高速信號(hào)如圖2-1 所示。板上高速信號(hào)主要包括：時(shí)鐘信號(hào)、60X 總線信號(hào)、L2 Cache 接口信號(hào)、Memory 接口信號(hào)、PCI 總線0 信號(hào)、PCI 總線1 信號(hào)、VME 總線信號(hào)。這些信號(hào)的布線需要特別注意。由于高速信號(hào)較多，布線前后對(duì)信號(hào)進(jìn)行了仿真分析，仿真工具采用Mentor 公司的Hyperlynx7.1 仿真軟件，它可以進(jìn)行布線前仿真和布線后仿真。
標(biāo)簽： Hyperlynx 仿真軟件 主板設(shè)計(jì) 中的應(yīng)用
上傳時(shí)間： 2013-11-04
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提出一種增加去耦支路損耗抑制電源分配網(wǎng)絡(luò)PDN中并聯(lián)諧振的方法。該方法通過(guò)在去耦支路引入一個(gè)串聯(lián)電阻，使PDN的損耗增加，從而抑制PDN并聯(lián)諧振。給出了理論模型，借助Hyperlynx PI仿真軟件在DM642板卡上進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，在去耦支路引入一個(gè)0.45 Ω電阻，可將PDN并聯(lián)諧振處的品質(zhì)因數(shù)Q從282抑制到13。同時(shí)，分析了引入電阻對(duì)去耦效果的影響。當(dāng)引入電阻小于0.45 Ω時(shí)，可通過(guò)增加去耦電容并聯(lián)個(gè)數(shù)來(lái)補(bǔ)償引入電阻對(duì)去耦的影響。
標(biāo)簽： 電源分配 并聯(lián)諧振 網(wǎng)絡(luò)
上傳時(shí)間： 2013-11-16
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我采用XC4VSX35或XC4VLX25 FPGA來(lái)連接DDR2 SODIMM和元件。SODIMM內(nèi)存條選用MT16HTS51264HY-667(4GB)，分立器件選用8片MT47H512M8。設(shè)計(jì)目標(biāo)：當(dāng)客戶使用內(nèi)存條時(shí)，8片分立器件不焊接；當(dāng)使用直接貼片分立內(nèi)存顆粒時(shí)，SODIMM內(nèi)存條不安裝。請(qǐng)問(wèn)專家：1、在設(shè)計(jì)中，先用Xilinx MIG工具生成DDR2的Core后，管腳約束文件是否還可更改？若能更改，則必須要滿足什么條件下更改？生成的約束文件中，ADDR，data之間是否能調(diào)換？ 2、對(duì)DDR2數(shù)據(jù)、地址和控制線路的匹配要注意些什么？通過(guò)兩只100歐的電阻分別連接到1.8V和GND進(jìn)行匹配 和 通過(guò)一只49.9歐的電阻連接到0.9V進(jìn)行匹配，哪種匹配方式更好？ 3、V4中，PCB LayOut時(shí)，DDR2線路阻抗單端為50歐，差分為100歐？Hyperlynx仿真時(shí)，那些參數(shù)必須要達(dá)到那些指標(biāo)DDR2-667才能正常工作？ 4、 若使用DDR2-667的SODIMM內(nèi)存條，能否降速使用？比如降速到DDR2-400或更低頻率使用？ 5、板卡上有SODIMM的插座，又有8片內(nèi)存顆粒，則物理上兩部分是連在一起的，若實(shí)際使用時(shí)，只安裝內(nèi)存條或只安裝8片內(nèi)存顆粒，是否會(huì)造成信號(hào)完成性的影響？若有影響，如何控制？ 6、SODIMM內(nèi)存條(max:4GB)能否和8片分立器件(max:4GB)組合同時(shí)使用，構(gòu)成一個(gè)(max:8GB)的DDR2單元？若能，則布線阻抗和FPGA的DCI如何控制？地址和控制線的TOP圖應(yīng)該怎樣？ 7、DDR2和FPGA（VREF pin）的參考電壓0.9V的實(shí)際工作電流有多大？工作時(shí)候，DDR2芯片是否很燙，一般如何考慮散熱？ 8、由于多層板疊層的問(wèn)題，可能頂層和中間層的銅箔不一樣后，中間的夾層后度不一樣時(shí)，也可能造成阻抗的不同。請(qǐng)教DDR2-667的SODIMM在8層板上的推進(jìn)疊層？
標(biāo)簽： FPGA DDR2 連接 問(wèn)題討論
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介紹了TI公司模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS5287的性能特點(diǎn)。用ADS5287作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)了MIMO中頻接收機(jī)電路，完成了系統(tǒng)的PCB設(shè)計(jì)，并使用Hyperlynx軟件中的Boradsim工具對(duì)設(shè)計(jì)中重要的高速信號(hào)線做了信號(hào)完整分析。
標(biāo)簽： 5287 MIMO ADS 接收機(jī)
上傳時(shí)間： 2014-01-11
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