解決傳輸線效應(yīng)的另一個方法是選擇正確的布線路徑和終端拓撲結(jié)構(gòu)。走線的拓撲結(jié)構(gòu)是指一根網(wǎng)線的布線順序及布線結(jié)構(gòu)。當(dāng)使用高速邏輯器件時，除非走線分支長度保持很短.否則邊沿快速變化的信號將被信號主干走線上的分支走線所扭曲。通常情形下，PCB走線常見的拓撲結(jié)構(gòu)有：
（1）點到點拓撲結(jié)構(gòu)，單一驅(qū)動器、單一接收器。只要在驅(qū)動端或接收端進行適當(dāng)?shù)淖杩蛊ヅ洌憧梢缘玫捷^好的信號完整性。
（2）菊花鏈拓撲用最短的互連傳輸線把所有的緩沖器連接起來，但是每個緩沖器最多只能通過兩段傳輸線連接到另外的兩個緩沖器，從主驅(qū)動器開始，然后通過傳輸線連接到與主驅(qū)動器最近的緩沖器上，然后查找與該緩沖器最近的未連接緩沖器，將兩者用傳輸線連接起來，然后再以剛加入連接的緩沖器為基準(zhǔn)，再次查找最近的未連接緩沖器進行連接，依此類推，直至完成所有的緩沖器連接，連接完成后，從主驅(qū)動器開始，所有的緩沖器連接成鏈狀。
（4）星形拓撲從主驅(qū)動器開始，一個信號驅(qū)動器驅(qū)動多個信號接收器，并要求多個信號接收器同時接收信號時，每個分支的接收端負載和走線長度盡量保持一致，每條分支上一般都需要終端電阻，終端電阻的阻值應(yīng)和連線的特征阻抗相匹配。這樣即使在邊沿速率非常快的情況下仍可以得到很好的性能。星形拓撲結(jié)構(gòu)可以有效地避免時鐘信號的不同步問題。
（5）遠端簇形與星形很相似，不同之處在于最后一個連入驅(qū)動器菊花鏈的那個驅(qū)動器通過一段較長的傳輸線連接到一個“T”形節(jié)點上，然后所有的接收器也都通過傳輸線連接到這個“T”節(jié)點上，所有的接收器都簇籠在一起。分支是靠近接收端。在這種拓撲結(jié)構(gòu)中，也要限制遠端分支的長度，使分支上的傳輸延時小于信號的上升或下降時間。
（6）周期性負載
周期性負載的拓撲結(jié)構(gòu)，要求每段分支的長度足夠小，使分支上的傳輸延時小于信號的上升或下降時間。這種主干傳輸線和所有的分支段組合起來的結(jié)構(gòu)可以被看做一段新的傳輸線，其特征阻抗要比原來主干傳輸線的特征阻抗小，傳輸速率也比原來的低，因此在進行阻抗匹配時要注意。
網(wǎng)絡(luò)連接究竟應(yīng)該采用哪種拓撲形式，在很大程度上是由電路的要求決定的，然后才是布局、布線的方便性。 （1）點到點拓撲這種拓撲是最簡單的，布局布線上都很容易實現(xiàn)，易于實現(xiàn)阻抗控制。普通低速網(wǎng)絡(luò)是否能采用點到點拓撲，完全看電路的需求；而高速和超高速的互連，很多情況下必需要求點到點的互連，如高速串行信號的互連，以最小化阻抗不連續(xù)帶來的影響；精確定時的時鐘信號也不允許有分叉存在，因為分叉帶來的阻抗不連續(xù)會引起附加抖動。
（2）菊花鏈拓撲一般而言，對于多負載的總線系統(tǒng)常采用菊花鏈拓撲，并在最遠端的負載處進行適當(dāng)?shù)慕K結(jié)。
菊花鏈走線的優(yōu)點：
占用的布線空間較小并可用單一電阻匹配終結(jié)；易于進行阻抗控制，端接簡單，網(wǎng)絡(luò)的布線長度短，布線較為方便，只要各個接收器在接收信號時間上的差別在允許的范圍內(nèi)就可以采用菊花鏈拓撲進行布線。對于菊花鏈布線，布線從驅(qū)動端開始，依次到達各接收端。如果使用串聯(lián)電阻來改變信號特性，串聯(lián)電阻的位置應(yīng)該緊靠驅(qū)動端。在實際設(shè)計中，我們是使菊花鏈布線中分支長度盡可能短，安全的長度值應(yīng)該是：Stub Delay <=Trt*0.1。 在控制走線的高次諧波干擾方面，效果較好. 菊花鏈走線的缺點：
布通率低，不容易100％布通； 不同的信號接收端，信號的接收是不同步的。 （3）星形拓撲星形拓撲也是一種常用的多負載布線拓撲，驅(qū)動器位于星形的中央，呈輻射狀與多個負載相連，星形拓撲可以有效避免信號在多個負載上的不同步問題，可以讓負載上收到的信號完全同步。星形拓撲的問題在于需要對每個支路分別終端端接，使用器件多，而且驅(qū)動器的負載大，必需驅(qū)動器有相應(yīng)的驅(qū)動能力才能使用星形拓撲，如果驅(qū)動能力不夠，需要加緩沖器。為了降低功耗和緩解驅(qū)動器的負載壓力，可以采用RC終端端接，但這種端接方式更加復(fù)雜，而且只能用于時鐘信號。星形拓撲一般在時鐘網(wǎng)絡(luò)或?qū)π盘柾揭蟾叩木W(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用，其共同點就是要求各接收器在同一時刻收到驅(qū)動端發(fā)來的信號，星形拓撲的布線難度比菊花鏈拓撲的要大，占用空間也大。實際的星形拓撲會存在端接傳輸線分支，驅(qū)動器與公共節(jié)點間存在傳輸線分支，這些都會劣化信號，所以在完成星形拓撲一般需要前仿真和后仿真，以保證信號的完整性。布線從驅(qū)動端開始，平行到達各接受端，可以有效的避免時鐘信號的不同步問題。
（4）遠端簇形拓撲實際上是星形拓撲的一個改進，它將星形拓撲中位于源端的分支節(jié)點移動到與接收器最近的遠端，即滿足了各個接收器上接收信號的同步問題，又解決了阻抗匹配復(fù)雜和驅(qū)動器負載重的問題，因為遠端簇形拓撲只需要在分支節(jié)點處終端匹配就可以了。遠端簇形拓撲要求各個接收器到分支點的距離要盡量近，分支線長了會嚴(yán)重影響信號的質(zhì)量，如果各個接收器芯片在空間上不能擺放在一起，那么就不能采用遠端簇形拓撲。同樣，一般需要前仿真和后仿真，以保證信號的完整性。
總之，我們在進行拓撲設(shè)計時，可以在以上經(jīng)典的拓撲基礎(chǔ)上靈活運用，沒有定式，一個大的原則就是保證信號質(zhì)量，武器就是利用SI軟件進行拓撲的分析和仿真。在實際的PCB設(shè)計過程中，對于關(guān)鍵信號，應(yīng)通過信號完整性分析來決定采用哪一種拓撲結(jié)構(gòu)。
| 
QQ好友和群
QQ空間
騰訊微博
騰訊朋友
收藏
淘帖
頂
踩
