本节介绍了 EPI H/W 设计的通用指南,并讲解如何使用 Altium 更好地满足要求。用户可以参阅 TM4C EPI 参考设计文档 [12] 以获取工程文件。
AM13E230 硬件设计指南 [13] 中列出了有关 MCU H/W 设计的完整指南。应遵循以下 EPI 指南:
- 将目标器件(内存 IC 或 FPGA)靠近 MCU 放置,以保持迹线较短
- 使用 50Ω 单端迹线控制阻抗
- 通过在同一层路由信号组来更大限度地减少反射和串扰,并更大限度减少过孔/层切换
- 匹配以下迹线长度以减少时序偏移:
- 数据总线:匹配范围在 ±25mil 以内
- 地址和命令信号:匹配度在 ±25mil 以内
- 控制信号:匹配范围为 ±25mil 至 ±50mil
- 时钟信号:与最长数据迹线的匹配范围为 ±5mil 至 ±10mil
- 并行路由地址和命令信号
- 避免残桩并使布线尽可能笔直
- 考虑将数据线路和时钟线路的串联端接电阻器(22Ω 至 33Ω)靠近发送器放置
请注意,建议从 EPI 引脚到地址/数据之间采用单个布线,然后再到其他引脚,以尽量减少信号反射,如图 2-3 所示。
使用 Altium 更轻松地实现 H/W 设计:
- 地址和数据布线必须使用两个不同的网名称,以便用户能够利用长度调优来匹配布线长度。如果两者之间的网络名称当前相同(在电阻器之后),则很难在 Altium 中设置。建议在两者之间使用不同的迹线名称,并且当迹线在 AM13E23019 的 EPI 引脚处相遇时,用户可以使用电阻器将其短接在一起,也可以使用网带元件在引脚处将网络短接在一起。
用户可以在 Altium 中按照以下步骤使用布线匹配:
- 从顶部菜单转到“设计”>“规则”以打开 PCB 规则和约束编辑器。
- 展开高速类别并选择匹配的长度。
- 右键单击并选择新建规则以命名和配置规则。
- 在对象匹配范围下,选择要匹配的特定网、xSignal 或网类别。
- 在约束部分下,设置容差限制。这定义了组中最短和最长迹线之间允许的最大差值。
- 然后,用户可以在此容差组中将所有网组合在一起,并将容差限设置为 25mil。
此外,建议将电阻器放置在相应的 SDRAM 引脚附近,并使所有引脚与相应电阻器之间的距离保持一致,因此用户不需要对该部分布线进行布线匹配。