高速信號與信號完整性

過大的串?dāng)_線間耦合過大使用上升時間緩慢的發(fā)送驅(qū)動器使用能提供更大驅(qū)動電流的驅(qū)動源時延太大傳輸線距離太長替換或重新布線,檢查串行端接頭使用阻抗匹配的驅(qū)動源,變更布線策略振蕩阻抗不匹配在發(fā)送端串接阻尼電阻什么是串?dāng)_（crosstalk）？串?dāng)_（crosstalk）是指在兩個不同的電性能之間的相互作用。產(chǎn)生串?dāng)_（crosstalk）被稱為Aggressor，而另一個收到干擾的被稱為Victim。通常，一個網(wǎng)絡(luò)既是Aggressor（入侵者），又是Victim（受害者）。振鈴和地彈都屬于信號完整性問題中單信號線的現(xiàn)象（伴有地平面回路），串?dāng)_則是由同一PCB板上的兩條信號線與地平面引起的，故也稱為三線系統(tǒng)。串?dāng)_是兩條信號線之間的耦合，信號線之間的互感和互容引起線上的噪聲。容性耦合引發(fā)耦合電流，而感性耦合引發(fā)耦合電壓。PCB板層的參數(shù)、信號線間距、驅(qū)動端和接收端的電氣特性及線端接方式對串?dāng)_都有一定的影響。什么是電磁兼容（EMI）？電磁干擾（EctromagnetiocInterference），或者電磁兼容性（EMI），是從一個傳輸線（transmissionline）（例如電纜、導(dǎo)線或封裝的管腳）得到的具有天線特性的結(jié)果。印制電路板、集成電路和許多電纜發(fā)射并影響電磁兼容性（EMI）的問題。FCC定義了對于一定的頻率的最大發(fā)射的水平（例如應(yīng)用于飛行控制器領(lǐng)域）。在時域（timedomain）和頻域（frequencydomain）之間又什么不同？時域（timedomain）是一個波形的示波器觀察，它通常用于找出管腳到管腳的延時（delays）、偏移（skew）、過沖（overshoot）、下沖（undershoot）以及設(shè)置時間（settingtimes）。頻域（frequencydomain）是一個波形的頻譜分析議的觀察，它通常用于波形與頻譜分析議的觀察、它通常用于波形與FCC和其他EMI控制限制之間的比較。（有一個比喻，它就象收音機――你在時域（timedomain）中聽見，但是你要找到你喜歡的電臺是在頻域（frequencydomain）內(nèi)。）什么是傳輸線（transmissionline）？傳輸線（transmissionline）是一個網(wǎng)絡(luò)（導(dǎo)線），并且它的電流返回的地和電源。電路板上的導(dǎo)線具有電阻、電容和電感等電氣特性。在高頻電路設(shè)計中，電路板線路上的電容和電感會使導(dǎo)線等效于一條傳輸線。傳輸線是所有導(dǎo)體及其接地回路的總和。什么是阻抗（impedance）？阻抗（Impedance）是傳輸線（transmissionline）上輸入電壓對輸入電流地比率值（Z0＝V/I）。當(dāng)一個源發(fā)出一個信號到線上，它將阻礙它驅(qū)動，直到2*TD時，源并沒有看到它地改變，在這里TD時線的延時（delay）。什么是反射（reflection）？反射（reflection）就是在傳輸線（transmissionline）上回波（echo）。信號功率（電壓和電流）的一部分傳輸?shù)骄€上并達(dá)到負(fù)載處，但是有一部分被反射（reflected）了。如果負(fù)載和線具有相同的（impedance），發(fā)射（Reflections）就不會發(fā)生了。如果負(fù)載阻抗小于源阻抗，反射電壓為負(fù)，反之，如果負(fù)載阻抗大于源阻抗，反射電壓為正。布線的幾何形狀、不正確的線端接、經(jīng)過連接器的傳輸及電源平面的不連續(xù)等因素的變化均會導(dǎo)致此類反射。什么是過沖（overshoot）？過沖（Overshoot）就是第一個峰值或谷值超過設(shè)定電壓――對于上升沿是指最高電壓而對于下降沿是指最低電壓。下沖（Undershoot）是指下一個谷值或峰值。過分的過沖（overshoot）能夠引起保護二級管工作，導(dǎo)致過早地失效。什么是下沖（undershoot）（ringback）？過沖（Overshoot）是第二個峰值或谷值超過設(shè)定電壓――對于上升沿過度地谷值或?qū)τ谙陆笛靥蟮胤逯怠＿^分地下沖（undershoot）能夠引起假的時鐘或數(shù)據(jù)錯誤（誤操作）。什么是振蕩（ringing）？振蕩（ringing）就是在反復(fù)出現(xiàn)過沖（overshoots）和下沖（undershoots）。信號的振鈴（ringing）和環(huán)繞振蕩（rounding）由線上過度的電感和電容引起，振鈴屬于欠阻尼狀態(tài)而環(huán)繞振蕩屬于過阻尼狀態(tài)。信號完整性問題通常發(fā)生在周期信號中，如時鐘等，振蕩和環(huán)繞振蕩同反射一樣也是由多種因素引起的，振蕩可以通過適當(dāng)?shù)亩私佑枰詼p小，但是不可能完全消除。什么是設(shè)置時間（settlingtime）？設(shè)置時間（settlingtime）就是對于一個振蕩的信號穩(wěn)定到指定的最終值所需的時間。什么是管腳到管腳（pin－to－pin）的延時（delay）管腳到管腳（pin－to－pin）的延時（delay）是指在驅(qū)動器狀態(tài)的改變到接收器狀態(tài)的改變之間的時間。這些改變通常發(fā)生在給定電壓的50％，最小延時發(fā)生在當(dāng)輸出第一個越過給定的閥值（threshold），最大延時發(fā)生在當(dāng)輸出最后一個越過電壓閥值（threshold），測量所有這些情況。什么是偏差（skew）？信號的偏移（skew）是對于同一個網(wǎng)絡(luò)到達(dá)不同的接收器端之間的時間偏差。偏移（skew）還被用于在邏輯門上時鐘和數(shù)據(jù)達(dá)到的時間偏差。什么是斜率（slewrate）？Slewrate就是邊沿斜率（－個信號的電壓有關(guān)的時間改變的比率）。I/O的技術(shù)規(guī)范（如PCI）狀態(tài)在兩個電壓之間，這就是斜率（slewrate），它是可以測量的。什么是靜態(tài)線（quiescentline）？在當(dāng)前的時鐘周期內(nèi)它不出現(xiàn)切換。另外也被稱為“stuck－at”線或static線。串?dāng)_（crosstalk）能夠引起一個靜態(tài)線在時鐘周期內(nèi)出現(xiàn)切換。什么是假時鐘（falseclocking）？假時鐘是指時鐘越過閥值（threshold）無意識的改變了狀態(tài)（有時在VIL或VIH之間）。通常由過分的下沖（undershoot）或串?dāng)_（crostalk）引起。什么是IBIS？IBIS是描述一個輸入/輸出（I/O）的EIA/ANSI標(biāo)準(zhǔn)。它包括DC（V/I）特性曲線，也包括瞬態(tài)（transient）（V/T）特性曲線curvesastablesofpoints。HyperLynx的網(wǎng)頁（Website）上有連接到IBIS的主頁，另外還有許多供應(yīng)商的IBIS模型網(wǎng)頁。什么是IC的高低電平切換門限？IC的高低電平切換門限指的是信號從一個狀態(tài)向另一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換所需的電壓值。當(dāng)發(fā)生阻尼現(xiàn)象時，信號電平可能會超過IC輸入腳的切換門限，從而將IC輸入信號變?yōu)椴淮_定狀態(tài)，這會導(dǎo)致時鐘出錯或數(shù)據(jù)的錯誤接收。什么是地電平面反彈噪聲和回流噪聲?在電路中有大的電流涌動時會引起地平面反彈噪聲（簡稱為地彈），如大量芯片的輸出同時開啟時，將有一個較大的瞬態(tài)電流在芯片與板的電源平面流過，芯片封裝與電源平面的電感和電阻會引發(fā)電源噪聲，這樣會在真正的地平面（0V）上產(chǎn)生電壓的波動和變化，這個噪聲會影響其它元器件的動作。負(fù)載電容的增大、負(fù)載電阻的減小、地電感的增大、同時開關(guān)器件數(shù)目的增加均會導(dǎo)致地彈的增大。由于地電平面（包括電源和地）分割，例如地層被分割為數(shù)字地、模擬地、屏蔽地等，當(dāng)數(shù)字信號走到模擬地線區(qū)域時，就會產(chǎn)生地平面回流噪聲。同樣電源層也可能會被分割為2.5V，3.3V，5V等。所以在多電壓PCB設(shè)計中，地電平面的反彈噪聲和回流噪聲需要特別關(guān)心。高頻電路的定義在數(shù)字電路中，是否是高頻電路取決于信號的上升沿和下降沿，而不是信號的頻率。F＝1/（Tr*л），Tr為上升/下降延時時間，當(dāng)F>100MH他（Tr<3.183ns）時就應(yīng)該按照高頻電路進行考慮，下列情況必須按照高頻規(guī)則進行設(shè)計：l系統(tǒng)時鐘超過50Hzl采用了上升/下降時間少于5ns的器件l數(shù)字/模擬混合電路高頻電路是取決于信號的上升沿和下降沿，而不是信號的頻率，但是不是Tr>100MHz時才考慮高頻規(guī)則進行設(shè)計，還要看傳輸介質(zhì)而定。通常約定如果線傳播延時大于1/2數(shù)字信號驅(qū)動端的上升時間，則認(rèn)為此類信號是高速信號并產(chǎn)生傳輸線效應(yīng)。信號的傳遞發(fā)生在信號狀態(tài)改變的瞬間，如上升或下降時間。信號從驅(qū)動端到接收端經(jīng)過一段固定的時間，如果傳輸時間小于1/2的上升或下降時間，那么來自接收端的反射信號將在信號改變狀態(tài)之前到達(dá)驅(qū)動端。反之，反射信號將在信號改變狀態(tài)之后到達(dá)驅(qū)動端。如果反射信號很強，疊加的波形就有可能會改變邏輯狀態(tài)。什么是長線高速系統(tǒng)中的長線（ElectricallyLongTrace）定義可以從頻域和時域兩個角度來定義：頻域定義當(dāng)線的物理長度和相應(yīng)頻率的波長具有可比性的時候（一般的說法是大于1/20波長），這樣的trace就叫做ElectricallyLongTrace，或者transmissionline（傳輸線）。時域定義當(dāng)信號線的傳輸延遲（propagationdelay）大于1/4信號上升時間（risetime）的時候，截止頻率（KneeFrequency）：這是表征數(shù)字電路中集中了大部分能量的頻率范圍（0.5/Tr）,記為Fknee,一般認(rèn)為超過這個頻率的能量對數(shù)字信號的傳輸沒有任何影響。特征阻抗（CharacteristicImpedance）：交流信號在傳輸線上傳播中的每一步遇到不變的瞬間阻抗就被稱為特征阻抗,也稱為浪涌阻抗,記為Z0?？梢酝ㄟ^傳輸線上輸入電壓對輸入電流的比率值(V/I)來表示。傳輸延遲（Propagationdelay）：指信號在傳輸線上的傳播延時,與線長和信號傳播速度有關(guān),記為tPD。微帶線（Micro-Strip）：指只有一邊存在參考平面的傳輸線。帶狀線（Strip-Line）：指兩邊都有參考平面的傳輸線。趨膚效應(yīng)（Skineffect）：指當(dāng)信號頻率提高時,流動電荷會漸漸向傳輸線的邊緣靠近,甚至中間將沒有電流通過。與此類似的還有集束效應(yīng),現(xiàn)象是電流密集區(qū)域集中在導(dǎo)體的內(nèi)側(cè)。反射（Reflection）：指由于阻抗不匹配而造成的信號能量的不完全吸收,發(fā)射的程度可以有反射系數(shù)ρ表示。過沖/下沖（Overshoot/undershoot）：過沖就是指接收信號的第一個峰值或谷值超過設(shè)定電壓——對于上升沿是指第一個峰值超過最高電壓;對于下降沿是指第一個谷值超過最低電壓,而下沖就是指第二個谷值或峰值。振蕩：在一個時鐘周期中,反復(fù)的出現(xiàn)過沖和下沖,我們就稱之為振蕩。振蕩根據(jù)表現(xiàn)形式可分為振鈴（Ringing）和環(huán)繞振蕩,振鈴為欠阻尼振蕩,而環(huán)繞振蕩為過阻尼振蕩。匹配（Termination）：指為了消除反射而通過添加電阻或電容器件來達(dá)到阻抗一致的效果。因為通常采用在源端或終端,所以也稱為端接。串?dāng)_：串?dāng)_是指當(dāng)信號在傳輸線上傳播時,因電磁耦合對相鄰的傳輸線產(chǎn)生的不期望的電壓噪聲干擾,這種干擾是由于傳輸線之間的互感和互容引起的。信號回流（Returncurrent）：指伴隨信號傳播的返回電流。自屏蔽（Selfshielding）：信號在傳輸線上傳播時,靠大電容耦合抑制電場,靠小電感耦合抑制磁場來維持低電抗的方法稱為自屏蔽。前向串?dāng)_（ForwardCrosstalk）：指干擾源對犧牲源的接收端產(chǎn)生的第一次干擾,也稱為遠(yuǎn)端干擾(Farendcrosstalk)。后向串?dāng)_（ForwardCrosstalk）：指干擾源對犧牲源的發(fā)送端產(chǎn)生的第一次干擾,也稱為近端干擾(Near-endcrosstalk)。屏蔽效率（SE）：是對屏蔽的適用性進行評估的一個參數(shù),單位為分貝。吸收損耗：吸收損耗是指電磁波穿過屏蔽罩的時候能量損耗的數(shù)量。反射損耗：反射損耗是指由于屏蔽的內(nèi)部反射導(dǎo)致的能量損耗的數(shù)量,他隨著波阻和屏蔽阻抗的比率而變化。校正因子：表示屏蔽效率下降的情況的參數(shù),由于屏蔽物吸收效率不高,其內(nèi)部的再反射會使穿過屏蔽層另一面的能量增加,所以校正因子是個負(fù)數(shù),而且只使用于薄屏蔽罩中存在多個反射的情況分析。差模EMI：傳輸線上電流從驅(qū)動端流到接收端的時候和它回流之間耦合產(chǎn)生的EMI,就叫做差模EMI。共模EMI：當(dāng)兩條或者多條傳輸線以相同的相位和方向從驅(qū)動端輸出到接收端的時候,就會產(chǎn)生共模輻射,既共模EMI。發(fā)射帶寬：即最高頻率發(fā)射帶寬,當(dāng)數(shù)字集成電路從邏輯高低之間轉(zhuǎn)換的時候,輸出端產(chǎn)生的方波信號頻率并不是導(dǎo)致EMI的唯一成分。該方波中包含頻率范圍更寬廣的正弦諧波分量,這些正弦諧波分量是工程師所關(guān)心的EMI頻率成分,而最高的EMI頻率也稱為EMI的發(fā)射帶寬。電磁環(huán)境：存在于給定場所的所有電磁現(xiàn)象的總和。電磁騷擾：任何能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低或者對有生命或者無生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。電磁干擾：電磁騷擾引起設(shè)備、傳輸通道和系統(tǒng)性能的下降。電磁兼容性：設(shè)備或者系統(tǒng)在電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。系統(tǒng)內(nèi)干擾：系統(tǒng)中出現(xiàn)由本系統(tǒng)內(nèi)部電磁騷擾引起的電磁干擾。系統(tǒng)間干擾：有其他系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁干擾對一個系統(tǒng)造成的電磁干擾。靜電放電：具有不同靜電電位的物體相互接近或者接觸時候而引起的電荷轉(zhuǎn)移。建立時間（SetupTime）：建立時間就是接收器件需要數(shù)據(jù)提前于時鐘沿穩(wěn)定存在于輸入端的時間。保持時間（HoldTime）：為了成功的鎖存一個信號到接收端,器件必須要求數(shù)據(jù)信號在被時鐘沿觸發(fā)后繼續(xù)保持一段時間,以確保數(shù)據(jù)被正確的操作。這個最小的時間就是我們說的保持時間。飛行時間（FlightTime）：指信號從驅(qū)動端傳輸?shù)浇邮斩?并達(dá)到一定的電平之間的延時,和傳輸延遲和上升時間有關(guān)。Tco：是指器件的輸入時鐘邊緣觸發(fā)有效到輸出信號有效的時間差,這是信號在器件內(nèi)部的所有延遲總和,一般包括邏輯延遲和緩沖延遲。緩沖延遲（bufferdelay）：指信號經(jīng)過緩沖器達(dá)到有效的電壓輸出所需要的時間時鐘抖動（Jitter）：時鐘抖動是指時鐘觸的,和后期布線沒有關(guān)系。時鐘偏移（Skew）：是指由同樣的時鐘產(chǎn)生的多個子時鐘信號之間的延時差異。假時鐘:假時鐘是指時鐘越過閾值(threshold)無意識地改變了狀態(tài)(有時在VIL或VIH之間)。通常由于過分的下沖(undershoot)或串?dāng)_(crosstalk)引起。電源完整性(PowerIntegrity)：指電路系統(tǒng)中的電源和地的質(zhì)量。同步開關(guān)噪聲（SimultaneousSwitchNoise）：指當(dāng)器件處于開關(guān)狀態(tài),產(chǎn)生瞬間變化的電流（di/dt）,在經(jīng)過回流途徑上存在的電感時,形成交流壓降,從而引起噪聲,簡稱SSN。也稱為Δi噪聲。地彈（GroundBounce）：指由于封裝電感而引起地平面的波動,造成芯片地和系統(tǒng)地不一致的現(xiàn)象。同樣,如果是由于封裝電感引起的芯片和系統(tǒng)電源差異,就稱為電源反彈（PowerBounce）。傳輸線（TransmissionLine）：由兩個具有一定長度的導(dǎo)體組成回路的連接線,我們稱之為傳輸線,有時也被稱為延遲線。集總電路（Lumpedcircuit）：在一般的電路分析中,電路的所有參數(shù),如阻抗、容抗、感抗都集中于空間的各個點上,各個元件上,各點之間的信號是瞬間傳遞的,這種理想化的電路模型稱為集總電路。分布式系統(tǒng)(DistributedSystem)：實際的電路情況是各種參數(shù)分布于電路所在空間的各處,當(dāng)這種分散性造成的信號延遲時間與信號本身的變化時間相比已不能忽略的時侯,整個信號通道是帶有電阻、電容、電感的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),這就是一個典型的分布參數(shù)系統(tǒng)。上升/下降時間（Rise/FallTime）：信號從低電平跳變?yōu)楦唠娖剿枰臅r間,通常是量度上升/下降沿在10%-90%電壓幅值之間的持續(xù)時間,記為Tr。截止頻率（KneeFrequency）：這是表征數(shù)字電路中集中了大部分能量的頻率范圍（0.5/Tr）,記為Fknee,一般認(rèn)為超過這個頻率的能量對數(shù)字信號的傳輸沒有任何影響。特征阻抗（CharacteristicImpedance）：交流信號在傳輸線上傳播中的每一步遇到不變的瞬間阻抗就被稱為特征阻抗,也稱為浪涌阻抗,記為Z0?？梢酝ㄟ^傳輸線上輸入電壓對輸入電流的比率值(V/I)來表示。傳輸延遲（Propagationdelay）：指信號在傳輸線上的傳播延時,與線長和信號傳播速度有關(guān),記為tPD。微帶線（Micro-Strip）：指只有一邊存在參考平面的傳輸線。帶狀線（Strip-Line）：指兩邊都有參考平面的傳輸線。趨膚效應(yīng)（Skineffect）：指當(dāng)信號頻率提高時,流動電荷會漸漸向傳輸線的邊緣靠近,甚至中間將沒有電流通過。與此類似的還有集束效應(yīng),現(xiàn)象是電流密集區(qū)域集中在導(dǎo)體的內(nèi)側(cè)。反射（Reflection）：指由于阻抗不匹配而造成的信號能量的不完全吸收,發(fā)射的程度可以有反射系數(shù)ρ表示。過沖/下沖（Overshoot/undershoot）：過沖就是指接收信號的第一個峰值或谷值超過設(shè)定電壓——對于上升沿是指第一個峰值超過最高電壓;對于下降沿是指第一個谷值超過最低電壓,而下沖就是指第二個谷值或峰值。振蕩：在一個時鐘周期中,反復(fù)的出現(xiàn)過沖和下沖,我們就稱之為振蕩。振蕩根據(jù)表現(xiàn)形式可分為振鈴（Ringing）和環(huán)繞振蕩,振鈴為欠阻尼振蕩,而環(huán)繞振蕩為過阻尼振蕩。匹配（Termination）：指為了消除反射而通過添加電阻或電容器件來達(dá)到阻抗一致的效果。因為通常采用在源端或終端,所以也稱為端接。串?dāng)_：串?dāng)_是指當(dāng)信號在傳輸線上傳播時,因電磁耦合對相鄰的傳輸線產(chǎn)生的不期望的電壓噪聲干擾,這種干擾是由于傳輸線之間的互感和互容引起的。信號回流（Returncurrent）：指伴隨信號傳播的返回電流。自屏蔽（Selfshielding）：信號在傳輸線上傳播時,靠大電容耦合抑制電場,靠小電感耦合抑制磁場來維持低電抗的方法稱為自屏蔽。前向串?dāng)_（ForwardCrosstalk）：指干擾源對犧牲源的接收端產(chǎn)生的第一次干擾,也稱為遠(yuǎn)端干擾(Far-endcrosstalk)。后向串?dāng)_（ForwardCrosstalk）：指干擾源對犧牲源的發(fā)送端產(chǎn)生的第一次干擾,也稱為近端干擾(Near-endcrosstalk)。屏蔽效率（SE）：是對屏蔽的適用性進行評估的一個參數(shù),單位為分貝。吸收損耗：吸收損耗是指電磁波穿過屏蔽罩的時候能量損耗的數(shù)量。反射損耗：反射損耗是指由于屏蔽的內(nèi)部反射導(dǎo)致的能量損耗的數(shù)量,他隨著波阻和屏蔽阻抗的比率而變化。校正因子：表示屏蔽效率下降的情況的參數(shù),由于屏蔽物吸收效率不高,其內(nèi)部的再反射會使穿過屏蔽層另一面的能量增加,所以校正因子是個負(fù)數(shù),而且只使用于薄屏蔽罩中存在多個反射的情況分析。差模EMI：傳輸線上電流從驅(qū)動端流到接收端的時候和它回流之間耦合產(chǎn)生的EMI,就叫做差模EMI。共模EMI：當(dāng)兩條或者多條傳輸線以相同的相位和方向從驅(qū)動端輸出到接收端的時候,就會產(chǎn)生共模輻射,既共模EMI。發(fā)射帶寬：即最高頻率發(fā)射帶寬,當(dāng)數(shù)字集成電路從邏輯高低之間轉(zhuǎn)換的時候,輸出端產(chǎn)生的方波信號頻率并不是導(dǎo)致EMI的唯一成分。該方波中包含頻率范圍更寬廣的正弦諧波分量,這些正弦諧波分量是工程師所關(guān)心的EMI頻率成分,而最高的EMI頻率也稱為EMI的發(fā)射帶寬。電磁環(huán)境：存在于給定場所的所有電磁現(xiàn)象的總和。電磁騷擾：任何能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低或者對有生命或者無生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。電磁干擾：電磁騷擾引起設(shè)備、傳輸通道和系統(tǒng)性能的下降。電磁兼容性：設(shè)備或者系統(tǒng)在電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。系統(tǒng)內(nèi)干擾：系統(tǒng)中出現(xiàn)由本系統(tǒng)內(nèi)部電磁騷擾引起的電磁干擾。系統(tǒng)間干擾：有其他系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁干擾對一個系統(tǒng)造成的電磁干擾。靜電放電：具有不同靜電電位的物體相互接近或者接觸時候而引起的電荷轉(zhuǎn)移。建立時間（SetupTime）：建立時間就是接收器件需要數(shù)據(jù)提前于時鐘沿穩(wěn)定存在于輸入端的時間。保持時間（HoldTime）：為了成功的鎖存一個信號到接收端,器件必須要求數(shù)據(jù)信號在被時鐘沿觸發(fā)后繼續(xù)保持一段時間,以確保數(shù)據(jù)被正確的操作。這個最小的時間就是我們說的保持時間。飛行時間（FlightTime）：指信號從驅(qū)動端傳輸?shù)浇邮斩?并達(dá)到一定的電平之間的延時,和傳輸延遲和上升時間有關(guān)。Tco：是指器件的輸入時鐘邊緣觸發(fā)有效到輸出信號有效的時間差,這是信號在器件內(nèi)部的所有延遲總和,一般包括邏輯延遲和緩沖延遲。緩沖延遲（bufferdelay）：指信號經(jīng)過緩沖器達(dá)到有效的電壓輸出所需要的時間時鐘抖動（Jitter）：時鐘抖動是指時鐘觸發(fā)沿的隨機誤差,通常可以用兩個或多個時鐘周期之間的差值來量度,這個誤差是由時鐘發(fā)生器內(nèi)部產(chǎn)生的,和后期布線沒有關(guān)系。時鐘偏移（Skew）：是指由同樣的時鐘產(chǎn)生的多個子時鐘信號之間的延時差異。假時鐘:假時鐘是指時鐘越過閾值(threshold)無意識地改變了狀態(tài)(有時在VIL或VIH之間)。通常由于過分的下沖(undershoot)或串?dāng)_(crosstalk)引起。電源完整性(PowerIntegrity)：指電路系統(tǒng)中的電源和地的質(zhì)量。同步開關(guān)噪聲（SimultaneousSwitchNoise）：指當(dāng)器件處于開關(guān)狀態(tài),產(chǎn)生瞬間變化的電流（di/dt）,在經(jīng)過回流途徑上存在的電感時,形成交流壓降,從而引起噪聲,簡稱SSN。也稱為Δi噪聲。地彈（GroundBounce）：指由于封裝電感而引起地平面的波動,造成芯片地和系統(tǒng)地不一致的現(xiàn)象。同樣,如果是由于封裝電感引起的芯片和系統(tǒng)電源差異,就稱為電源反彈（PowerBounce）。</P<p>如果你發(fā)現(xiàn)，以前低速時代積累的設(shè)計經(jīng)驗現(xiàn)在似乎都不靈了，同樣的設(shè)計，以前沒問題，可是現(xiàn)在卻無法工作，那么恭喜你，你碰到了硬件設(shè)計中最核心的問題：信號完整性。早一天遇到，對你來說是好事。在過去的低速時代，電平跳變時信號上升時間較長，通常幾個ns。器件間的互連線不至于影響電路的功能，沒必要關(guān)心信號完整性問題。但在今天的高速時代，隨著IC輸出開關(guān)速度的提高，很多都在皮秒級，不管信號周期如何，幾乎所有設(shè)計都遇到了信號完整性問題。另外，對低功耗追求使得內(nèi)核電壓越來越低，1.2v內(nèi)核電壓已經(jīng)很常見了。因此系統(tǒng)能容忍的噪聲余量越來越小，這也使得信號完整性問題更加突出。廣義上講，信號完整性是指在電路設(shè)計中互連線引起的所有問題，它主要研究互連線的電氣特性參數(shù)與數(shù)字信號的電壓電流波形相互作用后，如何影響到產(chǎn)品性能的問題。主要表現(xiàn)在對時序的影響、信號振鈴、信號反射、近端串?dāng)_、遠(yuǎn)端串?dāng)_、開關(guān)噪聲、非單調(diào)性、地彈、電源反彈、衰減、容性負(fù)載、電磁輻射、電磁干擾等。信號完整性問題的根源在于信號上升時間的減小。即使布線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)沒有變化，如果采用了信號上升時間很小的IC芯片，現(xiàn)有設(shè)計也將處于臨界狀態(tài)或者停止工作。下面談?wù)剮追N常見的信號完整性問題。反射：圖1顯示了信號反射引起的波形畸變?？雌饋砭拖裾疋?，拿出你制作的電路板，測一測各種信號，比如時鐘輸出或是高速數(shù)據(jù)線輸出，看看是不是存在