基于FPGA的時(shí)統(tǒng)模塊可靠性設(shè)計(jì)
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3．1．1 阻抗控制
PCI Express規(guī)范對(duì)信號(hào)線(xiàn)的特征阻抗要求為：差分阻抗100 Ω，單端阻抗50 Ω，特征阻抗的誤差范圍為±10％。特征阻抗主要由線(xiàn)寬、線(xiàn)間距、銅皮厚度、介質(zhì)層厚度、介質(zhì)材料等因素決定。特征阻抗的計(jì)算界面如圖3所示，經(jīng)計(jì)算，特征阻抗為94．5Ω，滿(mǎn)足要求。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/191093.htm
在高頻電路中，損耗是一個(gè)需要重點(diǎn)考慮的因素。在設(shè)計(jì)中需要采取控制線(xiàn)長(zhǎng)、選擇介質(zhì)等手段加以控制。根據(jù)在模塊上可能出現(xiàn)的最壞情況設(shè)置參數(shù)：表層走線(xiàn)寬度0．1778mm，走線(xiàn)間距0．1524mm，走線(xiàn)厚度0．1016mm，走線(xiàn)長(zhǎng)度為762mm的情況下得到結(jié)果如圖4所示，進(jìn)行仿真得到驅(qū)動(dòng)端的眼圖符合要求。
3．2 后仿真的實(shí)現(xiàn)
后仿真主要是在PCB繪制完成后，在前仿真的基礎(chǔ)上將PCB相關(guān)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入后再進(jìn)行的仿真。在將PCB參數(shù)導(dǎo)入后進(jìn)行仿真，結(jié)果如圖5所示。信號(hào)幅度滿(mǎn)足要求，在接收器可以識(shí)別的范圍之內(nèi)。
根據(jù)仿真的結(jié)果，得到如下結(jié)論：
(1)制板時(shí)，要求PCB廠(chǎng)家將差分阻抗控制在100 Ω；
(2)PCI Express總線(xiàn)要按照差分線(xiàn)方式走線(xiàn)，差分對(duì)間距保持一致；
(3)PCI Express總線(xiàn)差分對(duì)之間的間距保持在0．762mm以上(有空間盡量大)；并且和其它類(lèi)型信號(hào)線(xiàn)的間距盡量保持在0．762mm以上(有空間盡量大)。
(4)時(shí)鐘線(xiàn)一定要走成差分線(xiàn)，保持與其它信號(hào)線(xiàn)間距大于0．762mm。
4 結(jié)束語(yǔ)
本文詳細(xì)介紹了作戰(zhàn)系統(tǒng)時(shí)間統(tǒng)一同步的可靠性設(shè)計(jì)，從EMC設(shè)計(jì)、高速電路PCB設(shè)計(jì)、FPGA邏輯編程設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面介紹了時(shí)統(tǒng)接收處理模塊的抗干擾設(shè)計(jì)及其實(shí)現(xiàn)方法，并用仿真技術(shù)進(jìn)行仿真，從而將時(shí)統(tǒng)系統(tǒng)可能受到的干擾減到最低，提高了整個(gè)作戰(zhàn)系統(tǒng)的可靠性。文中的時(shí)統(tǒng)模塊已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際的作戰(zhàn)系統(tǒng)中，效果良好。
評(píng)論