本書以HyperLynx 9.0軟件為基礎,以具體的電路為範例,係統講述瞭信號完整性和電源完整性仿真分析的全過程。本書不僅介紹瞭信號和電源完整性設計的基礎知識,也詳細介紹瞭HyperLynx 9.0軟件的功能和使用流程。為瞭使讀者對高速電路設計有更清晰的認識,本書還以理論與實踐相結閤的方式,對HDMI、PCI-E、DDR等設計電路布綫前、後的仿真進行瞭詳細介紹。
周潤景教授,中國電子學會高級會員,IEEE/EMBS會員,國傢自然科學基金項目"高速數字係統的信號與電源完整性聯閤設計與優化”等多項***、省部級科研項目負責人,主要從事模式識彆與智能係統、控製工程的研究與教學工作,具有豐富的教學與科研經驗。
第1章 信號完整性概述
1.1 信號完整性的要求以及問題的産生
1.2 信號完整性問題的分類
1.3 模型介紹
習題
第2章 IBIS模型介紹
2.1 IBIS工作原理
2.2 IBIS基礎知識
2.3 IBIS器件描述
2.4 IBIS模型的建立
2.5 IBIS模型的驗證方法
2.6 IBIS模型與信號完整性分析
習題
第3章 傳輸綫理論與信號完整性分析
3.1 傳輸綫模型
3.2 傳輸綫的特性阻抗
3.3 反射的理論分析和仿真
3.4 端接電阻匹配方式
3.5 多負載的端接
習題
第4章 信號完整性原理圖
4.1 建立新的自由格式(Free-Form)原理圖
4.2 原理圖設計進階
習題
第5章 布綫前仿真
5.1 對網絡的LineSim仿真
5.2 對網絡的EMC分析
習題
第6章 LineSim的串擾及差分信號仿真
6.1 串擾及差分信號的技術背景
6.2 LineSim的串擾分析
6.3 LineSim的差分信號仿真
習題
第7章 HyperLynx模型編輯器
7.1 集成電路的模型
7.2 IBIS模型編輯器
7.3 使用IBIS模型
習題
第8章 布綫後仿真
8.1 布綫後仿真(BoardSim)用戶界麵
8.2 快速分析整闆的信號完整性和EMC問題
8.3 在BoardSim中運行交互式仿真
8.4 使用曼哈頓布綫進行BoardSim仿真
習題
第9章 BoardSim的串擾及Gbit信號仿真
9.1 快速分析整闆的串擾強度
9.2 交互式串擾仿真
9.3 Gbit信號仿真
習題
第10章 高級分析技術
10.1 4個“T”的研究
10.2 BoardSim中的差分對
10.3 建立SPICE電路連接
10.4 標準眼圖與快速眼圖仿真
習題
第11章 多闆仿真
11.1 多闆仿真概述
11.2 建立多闆仿真項目
11.3 運行多闆仿真
11.4 多闆仿真練習
習題
第12章 HDMI實例仿真
12.1 HyperLynx中的TMDS布綫
12.2 基本TMDS傳輸信號分析
12.3 TMDS差分對對內偏移仿真
12.4 TMDS差分對對間偏移
12.5 串擾的影響
習題
第13章 PCI-E的設計與仿真
13.1 PCI-E設計工具介紹
13.2 分析傳輸綫路上的損耗
13.3 分析發射機的性能
13.4 串擾分析
習題
第14章 SATA接口的仿真分析
14.1 SATA接口簡介
14.2 SATA的電路仿真
習題
第15章 SAS的實例仿真
15.1 分析輸電綫路的損耗
15.2 係統仿真及眼圖分析
15.3 串擾分析
習題
第16章 DDR的數據仿真和地址仿真
16.1 DDR仿真概述
16.2 DDR數據仿真前的數據驗證
16.3 DDR數據仿真的具體步驟
16.4 DDR地址仿真前的數據驗證
16.5 DDR地址仿真的具體步驟
習題
第17章 USB實驗仿真與結果分析
17.1 實驗仿真過程
17.2 結果分析與總結
習題
第18章 直流壓降分析
18.1 前仿真的直流壓降分析
18.2 後仿真的直流壓降分析
18.3 批量直流壓降分析
習題
第19章 去耦分析
19.1 去耦分析(Pre-Layout)
19.2 後仿真的去耦分析
19.3 去耦電容在後仿真分析中的作用
19.4 使用QPL 文件為去耦電容分配模型
習題
第20章 闆層噪聲分析和SI/PI聯閤仿真
20.1 前仿真層噪聲分析
20.2 後仿真層噪聲分析
20.3 設置和運行SI/PI 聯閤仿真
20.4 執行信號過孔旁路分析
習題
第21章 DDR2 內存接口的布局前信號完整性分析
21.1 創建一個DDR2內存接口多闆工程
21.2 在LineSim中規劃和設計疊層與多層闆
21.3 在LineSim中創建內存數據網絡
21.4 數據寫操作的終端方案
21.5 數據讀操作的終端對策
21.6 傳輸綫長度、過孔和驅動強度對信號完整性的影響
21.7 設置分析選通脈衝差分網絡
習題
第22章 DDR2存儲器接口前仿真串擾分析
22.1 單端網絡中的串擾
22.2 差分對上的串擾
習題
第23章 DDR2存儲器接口的布局前仿真時序分析
23.1 設置數據激勵和選通脈衝網絡
23.2 仿真並且獲得寫操作的建立時間裕量
23.3 獲得寫操作的保持時間裕量
23.4 探究影響源同步時序的因素
習題
第24章 DDR2存儲器接口的後仿真驗證
24.1 收集設計信息並為DDRx嚮導準備設計電路
24.2 設置DDRx嚮導
24.3 分析DDR2 仿真結果
習題
第25章 串行通道的前仿真分析
25.1 探索多層闆中的PCI-E串行通道
25.2 設置疊層以減小損耗
25.3 分析通道的不同配置對損耗的影響
25.4 檢查驅動端規範
25.5 檢查接收器規範
25.6 通過仿真得齣整個通道的驅動約束限製
習題
第26章 串行通道的後仿真驗證
26.1 從一個多層闆工程中驗證串行通道
26.2 在多層闆中設置連接器模型
26.3 通過導齣到LineSim驗證一個串行通道
26.4 快速眼圖仿真
習題
前言
隨著電子技術和通信技術的快速發展,信號速率不斷提高。同時,由於高速電路應用的迅速增多,高速芯片和器件也越來越被廣泛使用。高速數字電路的設計技術復雜,尤其是大規模和超大規模集成電路越來越多地應用到電路係統中,芯片越來越小,引腳數越來越多,對此帶來的信號完整性問題也越來越引人關注。由此可見,在當今的設計領域,電子設計的體積減小會導緻電路布局布綫的密度增大,從而使得高速信號的完整性問題成為設計好壞的關鍵因素。
本書基於HyperLynx 9.0軟件,通過實例講解軟件的操作,並通過實例進行仿真和分析。
本書共分為26章,其中,第1章主要介紹信號完整性的相關問題及産生原因;第2章主要介紹IBIS模型的構成及工作原理,並對IBIS模型的描述方法做瞭簡要介紹;第3章主要講解傳輸綫與信號完整性的相關理論知識;第4章至第11章介紹HyperLynx 9.0的信號完整性設計分析的基本操作,包括電路原理圖的設計、布綫前仿真和布綫後仿真設計;第12章至第17章主要介紹HDMI、PCI-E、SATA、SAS、DDR、USB實例的仿真步驟及分析;第18 章至第20章主要介紹HyperLynx 9.0進行電源完整性仿真分析的基本操作及實例分析;第21章至第26章以DDR2內存接口和PCI-E串行通道為例,對其進行布局前仿真和後仿真驗證。本書層次結構清晰,內容全麵,理論與實例相結閤,有助於讀者理解。
本書第4章至第26章由周潤景編寫;賈雯編寫瞭第1章至第3章,並對書中的例子做瞭全麵的驗證。全書由周潤景負責統稿。參加本書編寫的還有薑攀、托亞、王洪艷、何茹、蔣詩俊、張晨、張龍龍、劉曉霞、薑曉黎、張紅敏、張麗敏、宋誌清、周敬。
本書的齣版得到瞭Mentor Graphics公司的大力支持,在此錶示感謝!
為便於讀者閱讀、學習,本書配有電子資料包,請訪問http://yydz.phei.com.cn,到“資源下載”欄目下載。
由於作者水平有限,加上時間倉促,書中錯誤和不妥之處在所難免,懇請讀者批評指正。
編著者
從實際操作層麵來看,這本書的價值更是毋庸置疑。對於HyperLynx 9.0這樣一款功能強大但界麵相對復雜的EDA工具,沒有一本好的參考指南,新手很容易迷失在各種設置和選項中。這本書就像一位經驗豐富的手把手指導老師,它詳盡地介紹瞭如何在HyperLynx 9.0中進行PCB模型的導入、設置仿真類型(如DC Drop, AC Analysis, Eye Diagram, SPICE Simulation等)、定義激勵源和負載、配置分析參數,以及如何有效地利用各種後處理工具來查看和分析仿真結果。書中對不同仿真選項的優缺點和適用場景的對比分析,讓我能夠根據具體的設計需求選擇最閤適的仿真方法,避免瞭不必要的摸索和時間浪費。 我尤其贊賞書中關於“眼圖分析”部分的講解,它不僅僅是展示眼圖,更是教會我如何解讀眼圖中的各項關鍵指標,如眼高、眼寬、抖動、過衝、欠衝等,以及這些指標與實際信號質量之間的關聯。通過大量的仿真實例,我學會瞭如何通過調整PCB布綫規則、器件參數、終端匹配網絡等來改善眼圖,從而確保高速信號的可靠傳輸。書中對於DC Drop仿真的深入剖析,也讓我認識到電源網絡的設計對於信號完整性的重要性,以及如何通過仿真來評估電源分配網絡(PDN)的性能。
評分一本真正打開瞭我對高速數字設計PCB闆級信號完整性(SI)和電源完整性(PI)理解大門的參考書,它不僅僅是簡單地羅列HyperLynx 9.0軟件的各個功能按鈕和操作流程,更重要的是,它深入淺齣地闡述瞭SI/PI問題的根源,以及如何利用工具去診斷和解決這些問題。我尤其欣賞書中在分析理論和實際案例之間的平衡。它不會讓你感覺像是在啃枯燥的理論書籍,也不會讓你覺得隻是在學習如何操作一個復雜的軟件。相反,它通過大量的實際PCB設計案例,讓你直觀地看到SI/PI問題是如何産生的,例如串擾、反射、時序抖動、電源去耦不足等等,並且一步步地教你如何在HyperLynx 9.0中設置仿真環境,運行仿真,以及解讀仿真結果。 書中對於SI/PI基本原理的講解,比如傳輸綫理論、阻抗匹配、端口反射、串擾耦閤機製等,都非常清晰透徹。作者似乎有著豐富的實踐經驗,能夠用最貼切的比喻和最簡明的語言來解釋這些看似復雜的技術概念。我印象深刻的是關於“容性負載”和“感性負載”對信號完整性的影響,以及書中給齣的不同場景下的最佳處理建議。此外,書中對EMI(電磁乾擾)的初步介紹和與SI/PI的關聯性也讓我受益匪淺,它幫助我認識到SI/PI的優化不僅是為瞭信號的正確傳輸,更是為減少電磁輻射的關鍵。
評分讀完這本基於HyperLynx 9.0的信號和電源完整性仿真分析的圖書,我感覺自己對高速PCB設計的理解上瞭一個新的颱階。它不僅僅是一本工具書,更像是一本包含瞭豐富工程智慧的指導手冊。書中對於SI/PI問題的剖析,往往能夠觸及問題的本質,讓我不再僅僅是“治標不治本”地去調整參數,而是能夠從根源上理解問題所在,並提齣更有效的解決方案。我尤其對書中關於“損耗”的討論印象深刻,它詳細解釋瞭介質損耗和導體損耗在不同頻率下的影響,以及如何在設計階段通過選擇閤適的PCB材料和優化走綫結構來降低損耗,從而保證信號的遠距離傳輸質量。 在電源完整性方麵,這本書也為我打開瞭新的視野。它深入講解瞭電源去耦電容的設計原則和仿真方法,包括如何根據目標阻抗譜選擇閤適的電容類型和值,以及如何進行多電容協同去耦。通過書中豐富的仿真案例,我學會瞭如何用HyperLynx 9.0來評估一個電源分配網絡的整體性能,並找齣潛在的薄弱環節。例如,書中關於“地彈”效應的分析,詳細解釋瞭其産生機製,以及如何通過改進接地設計來減小地彈的幅度,從而保證信號的穩定性。這本書的實用性和前瞻性,使其成為我案頭必備的參考資料。
評分這本書的深度和廣度都超齣瞭我的預期。它不僅僅局限於對HyperLynx 9.0軟件本身的操作說明,更重要的是,它將工具的使用與背後的物理原理和工程實踐緊密地結閤起來。書中對於高速信號在PCB上傳輸過程中可能遇到的各種挑戰,例如阻抗不連續、反射、串擾、損耗、時域和頻域的信號畸變等,都進行瞭深入的探討。我特彆喜歡書中關於“衰減”和“色散”效應的章節,它解釋瞭信號在長走綫或經過高頻損耗材料時,幅度如何下降以及高頻分量如何延遲,並給齣瞭相應的仿真分析方法。 在電源完整性(PI)方麵,這本書同樣提供瞭非常有價值的指導。它詳細介紹瞭如何利用HyperLynx 9.0進行DC Drop分析,以評估電源分配網絡(PDN)的電壓降情況;如何進行AC阻抗分析,以檢查PDN的去耦性能;以及如何通過仿真來優化去耦電容的選型和布局。書中通過實際的案例,展示瞭不良的PDN設計是如何導緻電源噪聲,進而影響到數字電路的正常工作的。我從中學習到瞭很多關於如何構建低阻抗、高效率的PDN的寶貴經驗。
評分這本關於HyperLynx 9.0的信號和電源完整性仿真分析的圖書,給我帶來瞭前所未有的學習體驗。它以一種非常係統和循序漸進的方式,將復雜的SI/PI理論知識轉化為可操作的工程實踐。我欣賞書中對各種典型SI/PI問題的分析框架,從現象識彆,到理論闡述,再到仿真驗證,最後到解決方案的提齣,整個流程都清晰明瞭。書中對“阻抗匹配”的講解尤為細緻,它不僅介紹瞭串聯匹配、並聯匹配等常用方法,還結閤仿真結果,說明瞭不同匹配策略在實際應用中的效果差異。 在實際的PCB設計過程中,我們經常會遇到各種各樣看似難以理解的信號失真問題,例如時序邊界的信號跳變異常、數據傳輸中的位錯誤等等。這本書通過大量的仿真實例,幫助我建立起一套解決問題的思維模式。它教我如何利用HyperLynx 9.0來模擬這些不良現象,分析其根本原因,並提齣針對性的改進措施。例如,書中關於“串擾”的分析,詳細介紹瞭如何識彆威脅最大的耦閤路徑,並給齣如何通過增加間距、改變走綫方嚮、利用差分對等方式來抑製串擾的有效方法。
評分不錯
評分還可以,為瞭京豆也得多幾個字
評分工具書不錯
評分習慣性好評,努力學習!
評分包裝太簡陋瞭
評分很不錯的書,多看看書有好處
評分123456789
評分講的比較基礎,適閤初學者!
評分好早就想買這本書咯,一直想學習一下仿真
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