嵌入式開發(fā)PCI卡的PCB布線規(guī)則

發(fā)表時(shí)間：2020-10-29 12:11:24 人氣：2760

PCI卡的布線比較講究，這是PCI信號(hào)的特點(diǎn)決定的。在常規(guī)性的高頻數(shù)字電路設(shè)計(jì)中我們總是力求避免阻抗不匹配造成的信號(hào)反射、過(guò)沖、振鈴、非單調(diào)性現(xiàn)象，但是PCI信號(hào)卻恰恰是利用了信號(hào)的反射原理來(lái)傳輸物理信號(hào)，為使能夠合理利用信號(hào)反射同時(shí)又盡力避免較大的過(guò)沖、振鈴和非單調(diào)性等副作用，PCI- SIG在PCI規(guī)范中對(duì)PCB物理實(shí)現(xiàn)做了一些規(guī)定。


PCI-SIG推薦PCI卡使用四層PCB板，PCI-SIG規(guī)定的PCI連接器的信號(hào)分布也正是為便于四層板布線而優(yōu)化定義的。PCI-SIG對(duì)PCI控制器的引腳分布也做了一個(gè)推薦性的示意圖，實(shí)際上AMCC、PLX、 OXFORD等PCI控制器生產(chǎn)商也執(zhí)行了這個(gè)推薦，在這個(gè)推薦的pin分布下，使用兩層PCB板實(shí)際上也是很方便布線的，但是如果PCI卡系統(tǒng)硬件很復(fù)雜，需要多個(gè)電源分割層面的情況下還是多層PCB更好。


PCI卡上任何一個(gè)PCI信號(hào)僅能連接到一個(gè)負(fù)載(包括也不能另外連接到一個(gè)上拉電阻)。除了CLK，RST，INTA#~INTD#，JTAG這些pin之外，所有pin從金手指與卡座的接觸點(diǎn)算起到負(fù)載端不得大于 1.5inch;CLK信號(hào)長(zhǎng)度為2.5+-0.1inch，這個(gè)長(zhǎng)度有點(diǎn)長(zhǎng)，所以許多情況下需要繞彎走線以達(dá)到長(zhǎng)度要求，這就是為什么常常在PCI卡上見到CLK的蛇形走線的原因;對(duì)其余幾個(gè)pin沒有特殊規(guī)定。多層PCB時(shí)信號(hào)走線不要跨越不同的電源層面(至少，存在分割電源層面的那一層應(yīng)位于PCB 的另一面)，這也就是為什么常常見到PCI卡上A面金手指走上來(lái)的所有信號(hào)往往都打個(gè)過(guò)孔走到B面(元件面)的原因。


每個(gè)PCI信號(hào)的特性阻抗為60～100歐姆，負(fù)載電容不得超過(guò)10pf，IC的IO Pad應(yīng)能夠承受-3.5V的下沖和+7.1V的信號(hào)過(guò)沖。對(duì)于AMCC、PLX、OXFORD等PCI控制器生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，他們的控制器IC都滿足這些規(guī)定，用戶不必考慮，但是如果使用CPLD/FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)PCI控制器則必須考慮使用的型號(hào)是否滿足這些規(guī)定，一般Altera、Xilinx等CPLD /FPGA廠商會(huì)在其數(shù)據(jù)手冊(cè)中明確聲明該型號(hào)CPLD/FPGA是否兼容PCI信號(hào)規(guī)范。


好了，普通32位33MHz PCI卡的布線還是比較簡(jiǎn)單的，主要滿足長(zhǎng)度要求就可以了。其實(shí)如果沒有非常嚴(yán)格按照布線要求來(lái)作的話一般也不會(huì)出現(xiàn)問題，但是根據(jù)主板芯片組不同，一旦引發(fā)信號(hào)兼容性問題，要硬件調(diào)試PCI卡，那將是電路設(shè)計(jì)中最痛苦的經(jīng)歷了。

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