利用Allegro实现嵌入式系统高速电路布线设计

　　3.2 Xnet在IDE总线等长布线中的应用

　　3.2.1系统中的IDE接口设计

　　EP9315强大的外设接口能力能够直接驱动IDE硬盘 ，布线时需要注意IDE总线的等长设置，但是IDE总线这类高速线需要端接匹配，可以防止信号反射和回流。如图2所示其中的排阻起到了端接匹配的作用，但使得整个走线被分为好几个NET，而Allegro中常用的走线长度设置 propagation_delay和relative_propagation_delay只能针对同一NET设置.IDE总线信号由EP9315扇出，要求EP9315到IDE接口走线DD*+UBDD*(如图2中NET)等长，误差为+/-20mil，最简单的方法是分别设置DD*等长和 UBDD*等长，误差各位+/-10mil，就可以达到要求，但是增加了布线难度，特别当DD*有较大绕线空间。而UBDD*没有足够绕线空间时。这样设置等长不可行。Allegro提供了一种方法，将DD*和UBDD*走线相加再进行等长比对，这就要用到Xnet。

图2 IDE总线接口原理图

　　3.2.2 Xnet概念和Xnet等长设置

　　通常把连续的几段由无源元件(电阻，电容或电感)连接的NET合称为Xnet，如图3所示。
Xnet示例

图3 Xnet示例

　　图2中将DD*和UBDD*设置为同一个Xnet。对属于该Xnet的所有信号等长控制。Xnet等长设置分为以下步骤：

　　1.设置Xnet

　　选择要设置Xnet的器件(图2中为排阻RA1－RA4)，创建ESpiceDevice model，Allegro将自动填入模型名称，电路类型－Resistor，PIN连接顺序：1，8，2，7，3，6，4，5，表示1和8是一个电阻 (见图2)。至此，查看排阻两边NET都添加了同一Xnet属性。

　　2.Xnet的等长设置

　　(1)建立Xnet的pin pair：在Allegro中打开constraint manager，选择relative_propagation_delay属性。已设置的Xnet自动显示，选择Xnet建立pin pair，Allegro提供整个项目中Xnet关联的起始pin和结束pin。选择需要等长设置的起始pin和结束pin。

　　(2)建立等长 group：选中所有需要设置等长的pin pair，创建名为R_IDE_DATA的MATCH GROUP，在与relative_ propagation_delay对应的工作窗体选择区中出现了刚创建的R_IDE_DATA，其内含建立的pin pair,按照IDE总线走线等长要求设置走线误差10mil以内，一般选择最长走线为基准线(target)。

　　(3)走线完成后，重新打开constrait manager对实际走线进行分析，Allergo自动显示分析结果，绿色表示走线以基准线为标准。走线误差在10mil以内。红色表示走线误差超过10mil，如果分析结果，大部分走线都为红色，可以适当调整基准线的选择。

　　此外，Allegro在等长走线时。会实时显示走线长度是否在误差范围内，可以使用蛇型线调整走线长度。这些都极大的确保了布线可靠性。

　　3.3差分线和阻抗控制在网络布线中的应用

　　3.2.1物理层接口芯片cs8952布线准则

　　CS8952使用CMOS技术。提供一个高性能的100Base-X/10Base-T物理层(PHY)线路接口。它使自适应均衡器达到最优化的抗扰性和抗近端串扰(NEXT)性。可将接收器的应用扩展至超过160米的电缆，它结合了一个标准介质无关端口(MII)，可简便地连接微处理器EP9315的介质访问控制器(MAC)。

　　以下一些PCB布线规则，将使得CS8952工作更加稳定并得到良好的EMC性能：

　　 1. 使用多层电路板，至少有一个电源层，一个地层，叠层设置为：top，gnd，VCC，bottom。使用底层pcb走信号线只作为第二选择。把所有的元件都放在顶层。然而，旁路电容优选越靠近芯片越好，最好放置在CS8952下方的底层pcb上。RJ45终端元件和光纤元件可以选择放在底层。

　　 2.4.99k的参考电阻应该越靠近RES管脚越好，把电阻另外一端使用一个过孔接到地平面。邻近的vss(85和87脚)接在电阻接地端，形成一个屏蔽。

　　 3.对关键信号Tx+/-，RX+/-，RX_NRz+/-控制阻抗，作为微带传输线(差分对100欧，单线60欧)，MII信号作为68欧微带传输线。

　　 4.差分传输线布线应靠近(线宽间距6-8mil)，与其他走线、元件保证2个线宽的距离。TX和RX差分对布线远离彼此。必要时使用pcb的相对面。

　　3.2.2网络部分关键信号差分走线和阻抗控制的设置

　　网络部分差分线及其阻抗控制以信号Tx+/-为例。步骤如下：