TMS320DM365視頻電路板設(shè)計(jì)與信號(hào)完整性分析
本文選題:DM365 + PCB。 參考:《浙江工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:當(dāng)前,電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)已經(jīng)全面進(jìn)入高速電路設(shè)計(jì)時(shí)代,時(shí)鐘頻率的提高和電路板集成度的增加引發(fā)了諸多的信號(hào)完整性問(wèn)題。在PCB設(shè)計(jì)中,布局、布線(xiàn)、元件選取都需要考慮信號(hào)完整性;只有把反射、串?dāng)_、時(shí)序、電源完整性、SSN噪聲這些問(wèn)題解決好,才能很好的設(shè)計(jì)成功一塊電路板。本文討論了dm365視頻電路板的板級(jí)仿真和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程:首先完成電路板的原理圖設(shè)計(jì);在整個(gè)PCB設(shè)計(jì)過(guò)程中貫穿信號(hào)完整性設(shè)計(jì)思想,將布線(xiàn)前仿真結(jié)果轉(zhuǎn)化為約束規(guī)則指導(dǎo)該dm365的PCB設(shè)計(jì),并對(duì)布線(xiàn)后的PCB進(jìn)行仿真驗(yàn)證;最后對(duì)主板進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證,完成dm365的PCB設(shè)計(jì)功能。相比于傳統(tǒng)的PCB設(shè)計(jì)流程,本文所采用的方法具有開(kāi)發(fā)周期短,早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題早處理問(wèn)題,一次成功率大等優(yōu)點(diǎn)。本文重點(diǎn)分析了dm365電路板設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要面對(duì)的信號(hào)完整性問(wèn)題。對(duì)于內(nèi)存各總線(xiàn)的反射分析,得出了阻抗匹配策略。對(duì)于串?dāng)_問(wèn)題,討論了耦合長(zhǎng)度和間距對(duì)串?dāng)_的影響,得出了抑制串?dāng)_的布線(xiàn)方法。對(duì)于內(nèi)存總線(xiàn)的時(shí)序問(wèn)題,推導(dǎo)了內(nèi)存模塊必須要滿(mǎn)足的時(shí)序關(guān)系式,并進(jìn)行了布線(xiàn)后的時(shí)序仿真,驗(yàn)證電路板的布線(xiàn)是否滿(mǎn)足時(shí)序關(guān)系式,從而指導(dǎo)內(nèi)存模塊的布線(xiàn)。分析了電源分配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方法,提出了改進(jìn)的目標(biāo)阻抗方法,并基于此方法,對(duì)電源分配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì),指導(dǎo)去耦電容的選型和擺放,從而減小同步開(kāi)關(guān)噪聲。對(duì)整個(gè)電路板的電源平面進(jìn)行了諧振分析,指導(dǎo)了電路板的布局設(shè)計(jì)。此外,本文還詳細(xì)描述了視頻電路板的主要的功能模塊的原理圖電路設(shè)計(jì),包括內(nèi)存DDR2模塊、視頻TVP5146m2模塊、電源模塊等等。并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的PCB電路板封裝設(shè)計(jì)、疊層設(shè)計(jì)、布局布線(xiàn),并在仿真的基礎(chǔ)上對(duì)電路板做出改進(jìn)。
[Abstract]:At present, electronic system design has entered the era of high-speed circuit design. The improvement of clock frequency and the increase of circuit board integration lead to many problems of signal integrity. In the PCB design, the layout, wiring and component selection all need to consider the signal integrity; only by solving the problems of reflection, crosstalk, timing, power integrity and PCB noise, can a circuit board be successfully designed. This paper discusses the board level simulation and design process of dm365 video circuit board: first, the schematic design of the circuit board is completed; the whole PCB design process runs through the idea of signal integrity design. The simulation results before routing are transformed into constraint rules to guide the PCB design of the dm365, and the PCB after routing is simulated and verified. Finally, the main board is tested and verified to complete the PCB design function of dm365. Compared with the traditional PCB design process, the method adopted in this paper has the advantages of short development cycle, early problem detection and early processing, and high primary success rate. In this paper, the problem of signal integrity that must be faced in the design of dm365 circuit board is analyzed. For the reflection analysis of each bus in memory, the impedance matching strategy is obtained. For crosstalk, the effects of coupling length and spacing on crosstalk are discussed, and the routing method to suppress crosstalk is obtained. For the timing problem of the memory bus, the timing relation that the memory module must satisfy is deduced, and the timing simulation after wiring is carried out to verify whether the wiring of the circuit board meets the timing relation, so as to guide the routing of the memory module. The design method of power distribution network is analyzed, and an improved target impedance method is proposed. Based on this method, the power distribution network is designed to guide the selection and placement of decoupling capacitors so as to reduce the synchronous switching noise. The resonant analysis of the power plane of the whole circuit board is carried out, which guides the layout design of the circuit board. In addition, the schematic circuit design of main function modules of video circuit board is described in detail, including memory DDR2 module, video TVP5146m2 module, power module and so on. On this basis, the packaging design, lamination design, layout and wiring of PCB circuit board are designed, and the circuit board is improved on the basis of simulation.
【學(xué)位授予單位】:浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TN41
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,本文編號(hào):1831991
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