СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 7/2016

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 79 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2016 ходимости, создаёт для них вручную правило Matched Lengths. Изначально Мастер поддерживал соз- дание маршрутов xSignal для несколь- ких компонентов только по указанию пользователя. Сейчас он получил рас- ширение, позволяющее автоматиче- ски создавать маршруты xSignal и клас- сы маршрутов xSignal для некоторых из популярных коммуникационных интерфейсов и интерфейсов памяти. Первым получил поддержку интер- фейс памяти DDR3/DDR4. У ЧЁТ КОНСТРУКТИВНОЙ ДЛИНЫ ВЫВОДОВ В КОРПУСАХ УСТРОЙСТВ В расчёте Signal Length (Длина марш- рута сигнала) учитывается Pin/Pkg Length (Конструктивная длина выво- да корпуса), что важно для цифровых интерфейсов, работающих на часто- тах более 500 МГц, где длина вывода микросхемы или проволоки внутри корпуса, соединяющего вывод с кри- сталлом, оказывает ощутимое влияние на время прохождения сигналов [2]. Это задержка, обусловленная аппаратными особенностями микросхемы, называ- ется Pin-Package Delay. Производите- ли микросхем предоставляют инфор- мацию о вносимых задержках, указы- вая время в пикосекундах, или длину от кристалла до конца вывода микросхе- мы. В AltiumDesigner используется спо- соб учёта с указанием длины, поскольку в этом случае вносимую задержку лег- ко прибавить к полной длине прово- дника или маршруту xSignal во время проектирования. Информация о значе- нии параметра Pin/Pkg Length доступ- на в любом режиме работы с цепями в панели PCB. Информацию о влиянии конструк- тивных особенностей микросхемы на время прохождения сигнала необходи- мо учитывать на этапе назначения вхо- дов/выходов или после конфигуриро- вания FPGA. Значение Pin/Pkg Length вносится в Pin Properties (Свойства вывода) в символе компонента в раз- дел PCB Options. Внесение данных выполняется на этапе формирования библиотеки или на этапе проектирова- ния электрической схемы. После сохра- нения проекта в файл печатной платы значение длины передаётся в свойства контактной площадки Pad из раздела Properties. Р АСЧЁТ СУММАРНОЙ ДЛИНЫ ТРАССЫ МАРШРУТА СИГНАЛА Для расчёта суммарной длины марш- рута сигнала xSignals в AltiumDesigner применяется собственный калькуля- тор длины, который использует сле- дующую формулу: L xsig = L track + L via + H cu / 2 + + L pin/pkg (s) + L pin/pkg (l) , где L track рассчитывается с учётом кратчайшего пути в участках медно- го покрытия платы (контактные пло- щадки, регионы и т.п.), L via – расстояние между Layer(start) и Layer(stop) с учё- том H слоёв, заданных в Layer Stack Manager, H cu / 2 – половина суммы тол- щин медного покрытия начального и конечного слоя при переходе между слоями (например, (0,035 + 0,018) / 2 = = 0,0265, сколько переходов столь- ко дополнительных слагаемых тол- щины меди), L pin/pkg (s) – длина выво- да устройства-источника сигнала, L pin/pkg (l) – длина вывода устройства- приёмника сигнала. Т РАССИРОВКА X S IGNAL После определения стратегии трасси- ровки и объектов xSignal производит- ся постепенный сдвиг островов ком- поновки элементов [3] для получения пространства для прокладки трасс зиг- загообразных проводников (меандров). Последнее, собственно, и требуется для решения самой главной задачи – син- хронизации сигналов. Формирование меандра производится с помощью сле- дующих инструментов: для одиноч- ной трассы – Tools > Interactive Length Tuning (см. рис. 14), для дифференци- альной трассы – Tools > Interactive Diff Pair Length Tuning. Данный инструмент позволяет выбрать форму меандра и интерак- тивно изменять параметры меандра, настраивая необходимую точность длины для обеспечения заданной задержки сигнала (см. рис. 15). З АКЛЮЧЕНИЕ Рассмотренный вариант решения задачи синхронизации высокоскорост- ных цепей при проектировании топо- логии печатной платы для высокоско- ростного интерфейса является одним из наиболее формализованных. Пред- лагаемый набор инструментов в САПР Altium Designer позволяет проектиро- вать современные высокоскоростные интерфейсы передачи данных, опре- деляя полный путь прохождения сиг- нала с учётом конструктивных длин выводов устройств источника и при- ёмника сигнала, формируя необходи- мые задержки сигнала путём добавле- ния в проект интерактивно настраива- емого меандра. Л ИТЕРАТУРА 3. Altium. xSignal Wizard. www.techdocs. altium.com/display/ADOH/xSignal+ Wizard. 4. Altium. Pin-Package Delay Support. www.techdocs.altium.com/display/ADOH/ ((Pin-Package+Delay+Support))_AD. 5. Хватынец С.А . Эвристический алгоритм проектирования многослойных ком- мутационных плат. Сетевой электрон- ный научный журнал «Системотехника». 2008. №6. Рис. 15. Интерактивная подстройка меандра проводника на плате Рис. 14. Настройка конструктивных параметров формы меандра