本文關(guān)鍵詞： 通用串行總線 信號(hào)完整性 三維全波電磁仿真 混合模S參數(shù) 高速電路設(shè)計(jì)　出處：《西安電子科技大學(xué)》2012年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：現(xiàn)今的高速系統(tǒng)中,信號(hào)傳輸速率及時(shí)鐘頻率的不斷提高,當(dāng)高速信號(hào)經(jīng)過(guò)互連線時(shí)會(huì)產(chǎn)生延遲、反射、衰減、串?dāng)_、色散等信號(hào)完整性問(wèn)題。信號(hào)完整性問(wèn)題已成為高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否成功的關(guān)鍵問(wèn)題之一。通用串行總線(USB)協(xié)會(huì)于2008年推出USB3.0規(guī)范,數(shù)據(jù)傳輸速度達(dá)到5Gbps,是USB2.0傳輸速度的10倍。因此信號(hào)完整性問(wèn)題成為USB3.0電路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。 本文首先介紹了USB的總線特點(diǎn),比較了USB2.0與USB3.0的共同點(diǎn)及差異點(diǎn),說(shuō)明了USB3.0的體系結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)傳輸,給出了USB3.0的測(cè)試項(xiàng)目。然后,研究了信號(hào)完整性問(wèn)題及其分析方法,推導(dǎo)了不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)差分電路的混合模S參數(shù)表達(dá)式,并將其應(yīng)用到高速差分互連系統(tǒng)的信號(hào)完整性分析。接下來(lái)主要圍繞電磁建模仿真,運(yùn)用三維全波電磁仿真軟件HFSS,仿真分析了單端和差分傳輸線上測(cè)試點(diǎn)及過(guò)孔的添加對(duì)USB3.0高速信號(hào)傳輸?shù)挠绊�；然后從這些分析結(jié)果中得出結(jié)論,建立設(shè)計(jì)規(guī)則,從而指導(dǎo)高速電路的設(shè)計(jì),解決信號(hào)完整性問(wèn)題；最后,完成了主板的電路設(shè)計(jì)、布局與布線；板級(jí)USB3.0信號(hào)仿真分析；對(duì)實(shí)際主板的USB3.0信號(hào)進(jìn)行了測(cè)試。 本論文中提出的設(shè)計(jì)規(guī)則對(duì)改善高速信號(hào)完整性起到很好的效果,并且已經(jīng)推廣到第三代串行硬件驅(qū)動(dòng)器接口(SATA3.0)設(shè)計(jì)中。
[Abstract]:In today's high speed system, the increasing of signal transmission rate and clock frequency will cause delay, reflection, attenuation and crosstalk when high speed signal passes through the interconnect. Dispersion and other signal integrity problems. Signal integrity has become one of the key problems in the design of high-speed digital systems. The Universal Serial bus (USB) Association introduced the USB3.0 specification in 2008. The speed of data transmission is 5 Gbpss, which is 10 times faster than that of USB2.0, so the problem of signal integrity becomes a key factor in the design of USB3.0 circuits. This paper first introduces the characteristics of USB bus, compares the common points and differences between USB2.0 and USB3.0, explains the architecture and data transmission of USB3.0, and gives the test items of USB3.0. Then, the problem of signal integrity and its analysis method are studied. The mixed mode S parameter expressions of different topology differential circuits are derived and applied to the signal integrity analysis of high speed differential interconnection systems. In this paper, the influence of test points and holes on USB3.0 high-speed signal transmission is analyzed by using 3D full wave electromagnetic simulation software HFSS, and the design rules are established by drawing conclusions from these analysis results. In order to guide the design of high-speed circuit, solve the problem of signal integrity; finally, the main board circuit design, layout and wiring; board level USB3.0 signal simulation analysis; the actual motherboard USB3.0 signal testing. The design rules proposed in this paper have a good effect on improving the high speed signal integrity and have been extended to the design of the third generation serial hardware driver interface SATA3.0).
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TP336;TN911.6

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1529191