高速DSP系统的PCB板设计研究

　　介绍了高速DSP系统PCB板的特点以及基于信号完整性设计应注意的几个问题，包括电源线设计、地线设计、阻抗匹配端接技术。
　　测试结果表明，该设计方案可靠、合理，很好地解决了系统的信号完整性问题。
　　随着微电子技术的高速发展，由IC芯片构成的数字电子系统朝着规模大、体积小、速度快的方向飞速发展，而且发展速度越来越快。新器件的应用导致现代EDA设计的电路布局密度大，而且信号的频率也很高，随着高速器件的使用，高速DSP（数字信号处理）系统设计会越来越多，处理高速DSP应用系统中的信号完整性问题成为设计的重要问题，在这种设计中，其特点是系统数据速率、时钟速率和电路密集度都在不断增加，其PCB印制板的设计表现出与低速设计截然不同的行为特点，即出现信号完整性问题、干扰加重问题、电磁兼容性问题等等。
　　这些问题能导致或者直接带来信号失真、定时错误、不正确数据、地址和控制线以及系统错误甚至系统崩溃，解决不好会严重影响系统性能，并带来不可估量的损失。因此， PCB印制板的设计质量相当重要。
　　高速DSP系统的的PCB设计
　　本PCB板是应用于实时图像信号检测的高速DSP图像处理板，所用的DSP芯片为TMS320DM642[2],主频速度高达600 MHz,片外数据总线速度也在100 MHz以上，而芯片封装采用BGA形式，管脚数高达548个。
　　此外， DSP系统还要和视频A/D转换器件一起进行混合设计，这些对电路板的设计都提出了很高的要求。如果不采用多层板，根本就不可能布线成功。本系统采用了六层布线方案，其中一层为专门电源层，一层为专门地层，四层为信号层。无论是大面积地还是地网，其效果都不如专门的地层；而且在布线时，采用地层可以省去大量器件管脚接地的工作量。
　　但应注意的是，通孔焊盘和过孔会将地层打断，特别是当焊盘和过孔很密时，地层可能产生畸变毛刺等，在布孔布线时应充分考虑到这一点。开发出来的PCB板为6层板，其中1层地和1层电源，4层信号。为了调试方便，在PCB板上增加了信号测试点。