信号完整性 一、 什么是信号完整性? 如果你发现，以前低速时代积累的设计经验现在似乎都不灵了，同样的设计，以前没问题，可是现在却无法工作，那么恭喜你，你碰到了硬件设计中最核心的问题：信号完整性。早一天遇到，对你来说是好事。 在过去的低速时代，电平跳变时信号上升时间较长，通常几个 ns。器件间的互连线不至于影响电路的功能，没必要关心信号完整性问题。但在今天的高速时代，随着 IC 输出开关速度的提高，很多都在皮秒级，不管信号周期如何，几乎所有设计都遇到了信号完整性问题。另外，对低功耗追求使得内核电压越来越低，1.2v 内核电压已经很常见了。因此系统能容忍的噪声余量越来越小，这也使得信号完整性问题更加突出。 广义上讲，信号完整性是指在电路设计中互连线引起的所有问题，它主要研究互连线的电气特性参数与 数字 信号的电压电流 波 形 相 互作用 后 ，如何影响到产 品 性能的问题。主要表 现在对时序 的影响、信号振 铃 、信号反 射 、近 端 串 扰 、远 端 串 扰 、开关噪声、非 单 调 性、地 弹 、电源 反 弹 、衰 减 、容性负 载 、电磁 辐 射 、电磁 干 扰 等 。 信号完整性问题的根 源 在于信号上升时间的减 小。即 使布 线拓 扑 结 构 没有变化 ，如果采 用 了信号上升时间很小的 IC 芯 片 ，现有设计也将 处 于临 界 状 态 或 者 停 止 工作。 下 面 谈 谈 几种 常见的信号完整性问题。 反 射 ： 图 1 显 示 了信号反 射 引起的波 形 畸 变。看 起来就 像 振 铃 ，拿 出你制 作的电路板 ，测一测 各 种 信号，比 如时钟 输出或 是高速数据 线输出，看 看 是不是存 在这种 波 形 。如果有，那么你该 对信号完整性问题有个感 性的认 识 了，对，这就 是一种 信号完整性问题。 很多硬件工程 师 都会 在时钟 输出信号上串 接 一个小电阻 ，至于为 什么，他 们 中很多人 都说不清 楚 ，他 们 会 说，很多成 熟 设计上都有，照 着做 的。或 许 你知 道 ，可是确 实 很多人说不清 这个小小电阻 的作用 ，包 括 很多有了三 四 年 经验的硬件工程 师 ，很惊 讶 么?可这确 实是事实 ，我 碰到过很多。其 实 这个小电阻 的作用 就 是为 了解 决 信号反 射 问题。而 且 随着电阻的加大 ，振 铃 会 消 失 ，但你会 发现信号上升...
