Analýza časovania vo vysokorýchlostnom návrhu PCB

Pre dizajnérov digitálnych systémov je analýza časovania dôležitou súčasťou{0}}vysokorýchlostného návrhu PCB. Najmä so vznikom zbernice 100M, keď rýchlosť okrajov signálu dosiahne pikosekundy, výkon systému viac závisí od návrhu predného-konca, čo si na začiatku návrhu vyžaduje presnú časovú analýzu a výpočet. Analýza časovania a integrita signálu sú neoddeliteľné a dobrá kvalita signálu je kľúčom k zabezpečeniu časových vzťahov. Problémy s kvalitou signálu spôsobené odrazmi, presluchmi a inými javmi pravdepodobne prinesú posun v načasovaní a poruchu a pri navrhovaní musíme tieto dva faktory brať do úvahy spoločne.

Východiskovým bodom časovej analýzy je určenie schémy návrhu podľa vzťahu vytvorenia signálu alebo času držania. Táto metóda prechádza celým procesom návrhu, vrátane návrhu IC, návrhu dosky a návrhu systému.

Čas-letu{1}} označuje rozdiel od okamihu, keď je signál odoslaný, do okamihu, keď je signál stabilný na prijímacej strane, a používa sa na vyjadrenie oneskorenia spôsobeného vedením a záťažou . V prípade nízkej rýchlosti ju možno určiť približnou metódou, ale pri návrhu vysokorýchlostnej dosky plošných spojov-musí byť určená simulačnou metódou kvôli faktorom, ako je zaťaženie a vplyv prenosovej linky. Po určení času letu je možné vykonať výpočet načasovania pomocou tabuľky alebo ručnej metódy, aby sa skontrolovalo, či signál spĺňa požiadavky na vzorku signálu a podržanie. Podobne zmeňte tento proces, aby ste získali pravidlá dĺžky smerovania.

Charakteristickým znakom režimu spoločných hodín je, že hodiny vysielačov a prijímačov sú poskytované spoločným zdrojom hodín. Má dve vlastnosti. Jedným z nich je, že údaje sa musia dostať na prijímaciu stanicu v rámci jedného cyklu, a druhým je, že rozdiel v hodinách má veľký vplyv na načasovanie.

Zvyčajne, keď sú hodiny a dáta riadené rovnakým typom rozhrania, výpočet časovania musí brať do úvahy iba fázový rozdiel medzi nimi. Ak tomu tak nie je, fázový rozdiel (napríklad dĺžka vedenia) je potrebné upraviť podľa doby letu. Metóda v tom zmysle, že smerovanie dátových hodín má rovnakú dĺžku, sa stáva neúčinnou.

V návrhu majú na fázu signálu vplyv aj ďalšie faktory, ako je šum pri prepínaní, medzi-symbolové rušenie a-neideálne slučky. Preto by sme na jednej strane mali primerane pridať návrhové rezervy v návrhu časovania a na druhej strane musíme prijať iné metódy návrhu na zníženie vplyvu rušenia.