用串行RapidIO交换处理高速电路板设计的信号完整性问题

的阻抗与其传输器件匹配。阻抗不匹配可能会影响前缘与后缘的质量、稳定延迟时间、串扰以及EMI。

必须确保同步信号组之间有足够的通道间隔，必须限制通道长度并将差分对信号之间的偏移降至最低。布线时应最大限度地减少布线层转换次数，从而限制寄生效应。不必要的电感及杂散电容中的过孔成本非常高，应尽量减少。除BGA衬垫外，通常每个通道最多允许有两个过孔。

对信号完整性彻底验证至关紧要。利用估计寄生效应，设计前分析可提供了解设计性能所需的数据，但准确的后设计寄生效应可提供发现潜在信号完整性问题所需的详情。采用该方法，可创建电路网表以进行模拟并记录结果。

若尽可能缩短通道及信号通道，通过接地层或彼此物理隔离的方式进行屏蔽，并注意避免阻抗不匹配或任何导致共振的配置，即可获得良好的信号完整性。

选择串行RapidIO交换芯片，实现较高的信号完整性

设计人员如何选择串行RapidIO交换？正如良好的设计惯例可以帮助电路板设计人员控制电路板级通信产生的信号噪音一样，硬件设计人员需积极考虑时钟生成的特性、传输预加重及接收器均衡、优化封装技术、有效的球状映射及异步设计的串行RapidIO交换机，方可确保系统级设计具有较高的信号完整性。显然，在选择串行接口时，设计人员选择的芯片不仅要具有合适的功能，还必须是专为解决高速信号难题而设计的交换芯片。

目前，Tundra Semiconductor Corporation可提供具有以上特性的三代串行RapidIO交换产品。Tsi 57x产品线包括Tsi574、Tsi576及Tsi578，各款的端口数各不相同，介于4至16个端口之间，运转速度介于1.25G至3.125G之间。各端口支持x1及x4通道可选，每端口的功耗为120至200mW。Tsi57x产品线具有本文所述的所有信号完整性的特征，包括传输预加重及接收器均衡。该产品较前款Tsi56x产品线增加了一些新功能，包括多播功能、矩阵性能监控。另外，许多高级通信管理功能已经优化，可满足无线基站、无线网络控制器、有线网络基础架构及军用航空电子系统等应用的高性能要求。

本文小结

通过上述分析可以发现，若熟知基本设计规则，在系统中应用高频率互连(例如串行RapidIO)时可避免任何与信号完整性差相关的传统问题，例如噪音、瞬间效应、串扰或抖动等等。

作者：

Devashish Paul

串行RapidIO交换产品经理

Tundra Semiconductor Corporation

devashish.paul@tundra.com