芯片|电子工程师会犯的29个常见错误!( 四 )


信号完整性
常见错误25:这些信号都经过仿真了 , 肯定没问题 。

正 解:仿真模型不可能与实物一模一样 , 连不同批次加工的实物都有差别 , 就更别说模型了 。 再说实际情况千差万别 , 仿真也不可能穷举所有可能 , 尤其是串扰 。 曾经有一教训是某单板只有特定长度的包极易丢包 , 最后的原因是长度域的值是0xFF , 当这个数据出现在总线上时 , 干扰了相邻的WE信号 , 导致写不进RAM 。 其它数据也会对WE产生干扰 , 但干扰在可接受的范围内 , 可是当8位总线同时由0边1时 , 附近的信号就招架不住了 。 结论是仿真结果仅供参考 , 还应留有足够的余量 。
常见错误26:为保证干净的电源 , 去偶电容是多多益善 。
正 解:总的来说 , 去偶电容越多电源当然会更平稳 , 但太多了也有不利因素:浪费成本、布线困难、上电冲击电流太大等 。 去偶电容的设计关键是要选对容量并且放对地方 , 一般的芯片手册都有争对去偶电容的设计参考 , 最好按手册去做 。
常见错误27:既然是数字信号 , 边沿当然是越陡越好 。
正 解:边沿越陡 , 其频谱范围就越宽 , 高频部分的能量就越大;频率越高的信号就越容易辐射(如微波电台可做成手机 , 而长波电台很多国家都做不出来) , 也就越容易干扰别的信号 , 而自身在导线上的传输质量却变得越差 。 所以能用低速芯片的尽量使用低速芯片 。
常见错误28:信号匹配真麻烦 , 如何才能匹配好呢?
正 解:一般来说是当信号在导线上的传输时间超过其跳变时间时 , 信号的反射问题才显得重要 。 信号产生反射的原因是线路阻抗的不均匀造成的 , 匹配的目的就是为了使驱动端、负载端及传输线的阻抗变得接近 , 但能否匹配得好 , 与信号线在PCB上的拓扑结构也有很大关系 , 传输线上的一条分支、一个过孔、一个拐角、一个接插件、不同位置与地线距离的改变等都将使阻抗产生变化 , 而且这些因素将使反射波形变得异常复杂 , 很难匹配 , 因此高速信号仅使用点到点的方式 , 尽可能地减少 过孔、拐角等问题 。
常见错误29:100M的数据总线应该算高频信号 , 至于这个时钟信号频率才8K , 问题不大 。
正 解:数据总线的值一般是由控制信号或时钟信号的某个边沿来采样的 , 只要争对这个边沿保持足够的建立时间和保持时间即可 , 此范围之外有干扰也罢过冲也罢都不会有多大影响(当然过冲最好不要超过芯片所能承受的最大电压值) , 但时钟信号不管频率多低(其实频谱范围是很宽的) , 它的边沿才是最关键的 , 必须保证其单调性 , 并且跳变时间需在一定范围内 。
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