设计合理的高速总线测试方法

每种情况下，设计工程师进行广泛的Spice仿真，以及实实在在的物理验证，以证明所述连接解决方案要的有效性和可靠性。

HyperTransport

作为一个创新型的串行连接接口，HyperTransport可以在理论值为16GBps的速率传输数据。物理层采用了具有800mV压摆和200ps数据有效窗的LVDS信号技术。如前所述，由于HyperTransport没有任何连接器，它也提出了独特的挑战。没有连接器，对于问题根本原因的跟踪、对于复杂时序的捕获和对系统稳定性的确认，即使不是不可能的，也会变得很困难。

为了接入HyperTransport链路，连接器必须被设计到目标系统中。这里Spice模型显示了HyperTransport链路规范、80针RobinsON Nugent连接器和Future Plus FS2240 HyperTransport分析探测器的值。此例用于说明目的。

FS2240被设计用于对两台HyperTranspor设备之间进行采样。每一个单向连接链路安排一个探测连接。8b链路包括8个数据信令、1个控制信令和1个时钟信令，而16b链路包括16个数据信令、1个控制信令和2个时钟信令。目标设计的HyperTransport信号被通过孤立的尖端电阻连至探测器。当探测器附着于目标时，它在每个链路的差分对之间仅呈现标称负载。

利用前一代嵌入式总线，对于设计工程师而言典型的测试解决方案是，在板布局设计中包含一个测试连接器。在较低的频率上，所产生的分支短根(stub)对总线的影响极小。但在现今差分总线的频率上，分支短根就成为不可接受的反射源。一种简单的解决方案是对连接器连接端和链路之间，以尖端电阻器进行桥接。当不再需要测试连接时，只要去掉尖端电阻器以消除分支短根相关的问题。

当需要从设计走向制造时，只要不加载尖端电阻器和连接器，仅留下连接器的连接端。该解决方案还有一个隐藏的好处：如果产品在现场失效，或整个产品系列出现问题，很容易连至总线以验证操作。简单地加载连接器和尖端电阻，板就准备好可以进行测试了。

为使对目标HyperTransport的影响降至最小，必须仔细地将连接设计到电路中。这些通过采用Spice模型作为电路仿真的一部分而实现。正确的尖端电阻值、连接器的放置和线路长度，对于组合连接器和减小对链路的影响都很重要。目标设计要求包括：从驱动设备到连接器的延迟得到补偿；到连接器的最大刻蚀长度有限；从目标信号到尖端电阻器的分支短根长度最小。

图1显示了从驱动器到的Robinson Nugent连接器的推荐的刻蚀长度。注意，在数据链路和时钟线之间线路长度之差必须在±0.02英寸范围内。还有，差分对之间的线路长度之差限制在±0.02英寸。总之，从驱动器到连接器之间的线路长度被定义在小于4英寸。

为帮助设计工程师对设计进行的优化，也确定了线路的阻抗值。在226Ω尖端电阻输入侧的最小信号电压应为550mV标称值，如HyperTransport规范。给出的值基于1GHz的时钟频率，如果时钟频率低于1GHz，可以采用更长的线路长度。

仿真得出的预计显示了设计中没有连接器或尖端电阻器的数据线的信号特性(图2a)，和在设计中加入连接器和226Ω尖端电阻器的信号特性(图2b)。scope-like波形显示增加连接器、226Ω尖端电阻器以及我们的分析探测装置，导致小于7%的信号减弱。

如同工程学中的每件情一样，该解决方案也有折衷。它要求在板上留有空间以安装连接器，包括禁用区以连接FS2240测试连接器的外壳。选择80针RobinsonNugent连接器的原因之一在于它小巧的外型尺寸和高频特性。到目前为止，最大的折衷是在连接器内设计所要做的工作。

增加测试连接器要求进行规划。不事先考虑好就意味着你将无法对电路进行测试，或者你以后需要增加连接器。第一种情况将导致出售没有进行完整特性定义的产品，在第二种情况下，增加连接器会严重延迟产品开发。像生活中的大多数事情一样，开始时的一点点计划，将在后来节省大量的时间和金钱。

AGP3.0

这一代产品具有800mV压摆，266MTps(4X)和533MTps(8X)的数据速率。前一代产品AGP2.0具有266MTps最大数据速率，但压摆为1.5V。采用533MTps的速率，压摆减小50%，使采用AGP4X内插板极为困难，甚至是不可能的。

给定AGP信号特性和总线带宽，与针对HyperTransport所做的相类似，另一款连接器的设计将非常困难。所以，我们开发出一种独特的探测解决方案，利用现在PCI连接器的长处，同时防止了内插板可能引致的信号延迟和负载。

连接解决方案为一种柔性/局部柔性(stiffened-flex)性PCB，它直接焊接到目标AGP连接器后端(焊接端)。如图3所示，探测器适配器将包括独立的尖端电阻器和用于探测器线缆适配器的连接器，见图4