基于Cadence Allegro的FPGA高速板卡设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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深圳市英达维诺电路科技有限公司 著

图书标签:

• Cadence Allegro
• FPGA
• 高速电路设计
• PCB设计
• 信号完整性
• 电源完整性
• 高速板卡
• 电子设计
• FPGA开发
• PCB布局布线

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121341120

版次：1

商品编码：12369260

包装：平装

丛书名： 电子工程师成长之路

开本：16开

出版时间：2018-05-01

用纸：胶版纸

页数：372

字数：595000

正文语种：中文

内容简介

本书以Cadence公司目前的主流版本Allegro16.6工具为基础，详细介绍了基于FPGA的高速板卡PCB设计的整个流程。其中的设计方法和设计技巧更是结合了笔者多年的设计经验。全书共18章，主要内容除了介绍软件的一些基本操作和技巧外，还包括高速PCB设计的精华内容，如层叠阻抗设计、高速串行信号的处理、射频信号的PCB设计、PCIe的基础知识及其金手指的设计要求，特别是在规则设置方面结合案例做了具体的分析和讲解。本书结合具体的案例展开，其内容旨在告诉读者如何去做项目，每个流程阶段的设计方法是怎样的，哪些东西该引起我们的注意和重视，一些重要的模块该如何去处理等。结合实际的案例，配合大量的图表示意，并配备实际操作视频，力图针对该板卡案例，以*直接、简单的方式，让读者更快地掌握其中的设计方法和技巧，因此实用性和专业性非常强。书中的技术问题及后期推出的一系列增值视频，会通过论坛（www.dodopcb.com)进行交流和公布，读者可交流与下载。

作者简介

深圳市英达维诺电路科技有限公司成立于2016年5月，专注于硬件研发、高速PCB设计、SIPI仿真、EMC设计整改、企业培训、PCB制板、SMT贴装等服务。公司骨干设计团队具有10年以上研发经验，具有系统设计、EMC、SI及DFM等成功设计经验。超过2000款高速PCB设计项目，贴近客户需求，以客户满意为工作准则。公司愿景： 成为中国一流的硬件外包设计服务商！ 战略定位： 联合后端优秀制造资源，倾力打造业务高度集中的专才型企业，为客户提供专业精品服务。

目录

目录
1．1 OrCAD导出Allegro网表
1．2 Allegro 导入OrCAD网表前的准备
1．3 Allegro导入OrCAD网表
1．4 放置元器件
1．5 OrCAD导出Allegro网表常见错误解决方法
1．5．1 位号重复
1．5．2 未分配封装
1．5．3 同一个Symbol中出现Pin Number重复
1．5．4 同一个Symbol中出现Pin Name重复
1．5．5 封装名包含非法字符
1．5．6 元器件缺少Pin Number
1．6 Allegro导入OrCAD网表常见错误解决方法
1．6．1 导入的路径没有文件
1．6．2 找不到元器件封装
1．6．3 缺少封装焊盘
1．6．4 网表与封装引脚号不匹配
第2章 LP Wizard和Allegro创建封装
2．1 LP Wizard的安装和启动
2．2 LP Wizard软件设置
2．3 Allegro软件设置
2．4 运用LP Wizard制作SOP8封装
2．5 运用LP Wizard制作QFN封装
2．6 运用LP Wizard制作BGA封装
2．7 运用LP Wizard制作Header封装
2．8 Allegro元件封装制作流程
2．9 导出元件库
2．10 PCB上更新元件封装
第3章 快捷键设置
3．1 环境变量
3．2 查看当前快捷键设置
3．3 Script的录制与快捷键的添加
3．4 快捷键的常用设置方法
3．5 skill的使用
3．6 Stroke录制与使用
第4章 Allegro设计环境及常用操作设置
4．1 User Preference常用操作设置
4．2 Design Parameter Editor参数设置
4．2．1 Display选项卡设置讲解
4．2．2 Design选项卡设置讲解
4．3 格点的设置
4．3．1 格点设置的基本原则
4．3．2 Allegro格点的设置方法及技巧
第5章 结构
5．1 手工绘制板框
5．2 导入DXF文件
5．3 重叠顶、底层DXF文件
5．4 将DXF中的文字导入到Allegro
5．5 Logo导入Allegro
5．6 闭合的DXF转换成板框
5．7 不闭合的DXF转换成板框
5．8 导出DXF结构图
第6章 布局
6．1 Allegro布局常用操作
6．2 飞线的使用方法和技巧
6．3 布局的工艺要求
6．3．1 特殊元件的布局
6．3．2 通孔元件的间距要求
6．3．3 压接元件的工艺要求
6．3．4 相同模块的布局
6．3．5 PCB板辅助边与布局
6．3．6 辅助边与母板的连接方式：V-CUT和邮票孔
6．4 布局的基本顺序
6．4．1 整板禁布区的绘制
6．4．2 交互式布局
6．4．3 结构件的定位
6．4．4 整板信号流向规划
6．4．5 模块化布局
6．4．6 主要关键芯片的布局规划
第7章 层叠阻抗设计
7．1 PCB板材的基础知识
7．1．1 覆铜板的定义及结构
7．1．2 铜箔的定义、分类及特点
7．1．3 PCB板材的分类
7．1．4 半固化片（prepreg或pp）的工艺原理
7．1．5 pp（半固化片）的特性
7．1．6 pp（半固化片）的主要功能
7．1．7 基材常见的性能指标
7．1．8 pp（半固化片）的规格
7．1．9 pp压合厚度的计算说明
7．1．10 多层板压合后理论厚度计算说明
7．2 阻抗计算（以一个8层板为例）
7．2．1 微带线阻抗计算
7．2．2 带状线阻抗计算
7．2．3 共面波导阻抗计算
7．2．4 阻抗计算的注意事项
7．3 层叠设计
7．3．1 层叠和阻抗设计的几个阶段
7．3．2 PCB层叠方案需要考虑的因素
7．3．3 层叠设置的常见问题
7．3．4 层叠设置的基本原则
7．3．5 什么是假8层
7．3．6 如何避免假8层
7．4 fpga高速板层叠阻抗设计
7．4．1 生益的S1000-2板材参数介绍
7．4．2 fpga板层叠确定
7．4．3 Cross Section界面介绍
7．4．4 12层板常规层压结构
7．4．5 PCIe板卡各层铜厚、芯板及pp厚度确定
7．4．6 阻抗计算及各层阻抗线宽确定
第8章 电源地处理
8．1 电源地处理的基本原则
8．1．1 载流能力
8．1．2 电源通道和滤波
8．1．3 直流压降
8．1．4 参考平面
8．1．5 其他要求
8．2 电源地平面分割
8．2．1 电源地负片铜皮处理
8．2．2 电源地正片铜皮处理
8．3 常规电源的种类介绍及各自的设计方法
8．3．1 电源的种类
8．3．2 POE电源介绍及设计方法
8．3．3 48V电源介绍及设计方法
8．3．4 开关电源的设计
8．3．5 线性电源的设计
第9章 高速板卡PCB整板规则设置
9．1 整板信号的分类
9．1．1 电源地类
9．1．2 关键信号类（时钟、复位）
9．1．3 50Ω射频信号类
9．1．4 75Ω阻抗线类
9．1．5 100Ω差分信号分类
9．1．6 85Ω差分信号分类
9．1．7 总线的分类
9．2 物理类规则的建立
9．2．1 单端物理约束需要设置的几个参数讲解
9．2．2 Default/50Ω单端信号类规则建立
9．2．3 电源地类规则建立
9．2．4 50Ω单端射频信号类规则建立
9．2．5 75Ω单端信号类规则建立
9．2．6 100Ω差分信号类规则建立
9．2．7 85Ω差分信号类规则建立
9．2．8 1．0BGA的物理区域规则建立
9．2．9 0．8BGA的物理区域规则建立
9．2．1 过孔参数的设置
9．3 物理类规则分配
9．3．1 电源地类规则分配
9．3．2 50Ω单端射频信号类规则分配
9．3．3 75Ω单端信号类规则分配
9．3．4 100Ω差分信号类规则分配
9．3．5 85Ω差分信号类规则分配
9．3．6 1．0BGA的物理区域规则的分配和用法
9．4 间距规则设置
9．4．1 Spacing约束的Default参数设置
9．4．2 关键信号（时钟、复位）的Spacing类规则设置
9．4．3 差分信号的Spacing类规则设置
9．4．4 RF信号的Spacing类规则设置
9．4．5 1．0BGA的Spacing类规则设置
9．4．6 0．8BGA的Spacing类规则设置
9．4．7 同网络名间距规则设置
9．5 间距类规则分配
9．6 等长规则设置
第10章布线
10．1 Allegro布线的常用基本操作
10．1．1 Add Connect指令选项卡详解
10．1．2 Working Layers的用法
10．1．3 Add Connect右键菜单常用命令讲解
10．1．4 拉线常用设置推荐
10．1．5 布线调整Slide指令选项卡详解
10．1．6 改变走线宽度和布线层的Change命令的用法
10．1．7 快速等间距修线
10．1．8 进行布线优化的Custom Smooth命令的用法
10．2 布线常用技巧与经验分享
10．3 修线常用技巧与经验分享
10．4 常见元件Fanout处理
10．4．1 SOP/QFP等密间距元件的Fanout
10．4．2 分离元件（小电容）的Fanout
10．4．3 分离元件（排阻）的Fanout
10．4．4 分离元件（BGA下小电容）的Fanout
10．4．5 分离元件（Bulk电容）的Fanout
10．4．6 BGA的Fanout
10．5 常见BGA布线方法和技巧
10．5．1 1．0mm pitch BGA的布线方法和技巧
10．5．2 0．8mm pitch BGA的布线方法和技巧
10．5．3 0．65mm pitch BGA的布线方法和技巧
10．5．4 0．5mm pitch BGA布线方法和技巧
10．5．5 0．4mm pitch BGA布线方法和技巧
10．6 布线的基本原则及思路
10．6．1 布线的基本原则
10．6．2 布线的基本顺序
10．6．3 布线层面规划
10．6．4 布线的基本思路
第11章 PCIe信号的基础知识及其金手指设计要求
11．1 PCIe总线概述
11．2 PCIe总线基础知识介绍
11．2．1 数据传输的拓扑结构
11．2．2 PCIe总线使用的信号
11．3 PCIe金手指的设计要求
11．3．1 金手指的封装和板厚要求
11．3．2 金手指下方平面处理
11．3．3 金手指焊盘出线和打孔要求
11．3．4 PCIe电源处理
11．3．5 PCIe AC耦合电容的处理
11．3．6 PCIe差分信号的阻抗和布线要求
第12章 HSMC高速串行信号处理
12．1 HSMC高速信号介绍及其设计要求
12．1．1 HSMC高速信号介绍
12．1．2 HSMC布线要求
12．1．3 HSMC布局要求
12．2 HSMC信号规则设置
12．3 HSMC 扇出
12．4 HSMC高速信号的布线
12．4．1 差分线通用布线要求
12．4．2 参考平面
12．4．3 BGA内部出线
12．4．4 差分对内等长处理及绕线要求
第13章 射频信号的处理
13．1 射频信号的相关知识
13．2 射频的基础知识介绍
13．3 射频板材的选用原则
13．4 射频板布局设计要求
13．5 射频板的层叠阻抗和线宽要求
13．5．1 4层板射频阻抗设计分析
13．5．2 常规多层板射频阻抗设计分析
13．6 射频布线设计要求
13．6．1 射频布线的基本原则
13．6．2 射频布线的注意事项
第14章 DDR3内存的相关知识及PCB设计方法
14．1 DDR内存的基础知识
14．1．1 存储器简介
14．1．2 内存相关工作流程与参数介绍
14．1．3 内存容量的计算方法
14．1．4 DDR、DDR2、DDR3各项参数介绍及对比
14．2 DDR3互连通路拓扑
14．2．1 常见互连通路拓扑结构介绍及其种类
14．2．2 DDR3 T形及Fly_by拓扑的应用分析
14．2．3 Write leveling功能与Fly_by拓扑
14．3 DDR3四片Fly_by结构设计
14．3．1 DDR3信号说明及分组
14．3．2 布局
14．3．3 VDD、VREF、VTT等电源处理
14．3．4 DDR3信号线的Fanout
14．3．5 数据线及地址线互连
14．3．6 数据线及地址线等长规则设置
14．3．7 等长绕线
14．4 DDR3两片T形结构设计
第15章 常用接口设计
15．1 以太网口
15．2 USB接口
15．3 HDMI接口设计
15．4 DVI接口设计
15．5 VGA接口设计
15．6 SATA接口设计
15．7 Micro SD卡
15．8 音频接口
15．9 JTAG接口
15．10 串口电路设计
第16章 PCB设计后处理
16．1 丝印的处理
16．1．1 字体参数的设置
16．1．2 丝印设计的常规要求
16．1．3 丝印重命名及反标
16．2 尺寸标注
16．3 PCB生产工艺技术文件说明
16．4 输出光绘前需要检查的项目和流程
16．4．1 基于Check List的检查
16．4．2 Display Status的检查
16．4．3 Dangling Lines、Dangling Via 的检查
16．4．4 单点网络的检查
第17章 光绘和相关文件的参数设置及输出
17．1 钻孔文件的设置及生成
17．2 rou文件的设置及生成
17．3 钻孔表的处理及生成
17．3．1 钻孔公差的处理
17．3．2 相同孔径的钻孔处理
17．3．3 钻孔符号的处理
17．3．4 钻孔表的生成
17．4 光绘文件的各项参数设置及输出
17．4．1 光绘各层命名及层的内容
17．4．2 设置光绘文件各项参数并输出
17．5 输出IPC网表
17．6 输出贴片坐标文件
17．7 输出结构文件
第18章 光绘文件的检查项及CAM350常用操作
18．1 光绘文件的导入
18．2 光绘层的排序
18．3 各层电气属性的指定
18．4 IPC网表对比，开/短路检查
18．5 钻孔文件检查
18．6 最小线宽检查
18．7 最小线距检查
18．8 综合DRC检查
18．9 阻焊到线距离检查
18．10 阻焊到丝印检查
18．11 阻焊桥检查

前言/序言

前言

在多年的职业生涯中，自从2002年涉足硬件高速设计这个行业后，对每一个项目进行技术总结和分享已经成为我的一种兴趣。从2008年开始，我写了许多原创技术文章，并陆续发表在各个电子论坛，获得了业内人士的一致好评。也是从这一年开始，和论坛合作利用周末时间举办各种技术沙龙，帮助了硬件PCB设计的初学者。后来，电子工业出版社找到了我，邀请我编写EDA和硬件开发相关书籍，并且邀请我担任“EDA设计智汇馆高手速成系列丛书”的编委会主任。在那以后，我就爱上了写作，因为编委会主任是有写作义务的，我曾半开玩笑地对身边的朋友们说，不是我写作能力有多强，是缘于我上了“贼船”了，不得不写。

在写这本书之前，其实业界已经有很多关于Cadence Allegro16.6的应用书籍了，但是大多缺少实际的工程案例和实用性。所以我希望这本书能够让读者更快地掌握高速PCB设计的思路，其中的设计方法和设计技巧更是结合了我多年的设计经验。全书共18章，主要内容除了介绍软件的一些基本操作和技巧外，还包括高速PCB设计的精华内容，如层叠阻抗设计、高速串行信号的处理、射频信号的PCB设计、PCIe的基础知识及其金手指的设计要求，特别是在规则设置方面结合案例做了具体的分析和讲解。

我们3个人被认为是PCB技术研讨会圈子里的“常客”。我们都很欣赏对方的成就和个人魅力，并且彼此尊重、相互学习。因此，我们在2016年联合创办了一家设计公司，专注于为企业提供高速硬件设计一站式服务和高速PCB设计培训，并在2017年勇夺第五届IPC中国PCB设计师大赛亚军。经过这几年的创业，我意识到我们所举办的高速PCB设计培训是可以作为一个伟大的事业继续扩大经营的，同时我们在培训过程中收集了很多学员的疑问和经验，因此，我们希望这些经验能够让更多的工程师和学生受益，希望这本书能够带给读者专业的学习参考，同时也为刚入行的年轻人带来鼓舞与希望。

本书从构思到编写完成，历时一年有余。书中内容融合了我们多年工作的教训、心得和体会。本书中有些选项设置或操作命令，由于我们在平时实际工作中基本上不使用，故在书中没有做详细介绍。若有读者对某些操作命令感兴趣，可直接与我们进行沟通。本书反馈邮箱为26005192@qq.com，真诚希望能得到来自读者的宝贵意见和建议。

高速PCB设计领域不断发展，同时我们也在不断学习的过程中，由于我们的技术水平和实践能力有限，书中错漏之处在所难免，也可能会有一些新技术无法反映在本书中，故敬请读者批评指正。为帮助读者学习和理解，我们开通了读者交流和视频学习论坛：www.dodopcb.com。

由于日常工作繁忙，本书的编写只能利用业余时间完成，在生活上，父母和爱人给予我充分的理解和大力支持。同时，在技术领域的成长过程中，得到了众多同事、朋友的大力帮助，在此向他们表示衷心的感谢。

林超文

《高速数字系统设计精要：从理论到实践》 引言 在当今信息爆炸的时代，高性能数字系统已渗透到我们生活的方方面面，从通信基站到人工智能计算，从高端医疗设备到尖端科研仪器，无一不依赖于复杂精密的数字电路。而这些数字电路的核心载体，便是高速数字板卡。从概念设计到最终产品的实现，高速数字板卡的设计是一个集理论、工程实践与严谨验证于一体的系统性工程。本书旨在为读者提供一套全面、深入且实用的高速数字系统设计方法论，涵盖从信号完整性、电源完整性到电磁兼容性的核心理论，并将其与具体的硬件实现相结合，引导读者掌握从零开始构建高性能数字板卡的设计流程。 本书特色与内容梗概 本书并非专注于某一特定EDA工具的使用技巧，而是致力于传达高速数字系统设计的普适性原理和核心思想。我们将以逻辑清晰、循序渐进的方式，带领读者深入理解高速信号传播的物理本质，剖析各种阻抗不匹配、串扰、反射等信号失真现象的成因，并提供行之有效的抑制和优化方案。同时，本书也将重点探讨电源完整性对数字系统性能的关键影响，分析高频噪声的产生机制，以及如何通过合理的电源分配网络（PDN）设计和滤波技术来保障信号的稳定。 第一部分：高速数字系统设计的基础理论 第一章：高速数字信号传播的物理学基础 1.1 传输线理论 Revisited： 本章将重新审视并深入剖析传输线理论在高速数字电路中的应用。我们将详细讲解电感、电容、电阻在传输线中的分布效应，以及这些参数如何影响信号的传播速度、阻抗和损耗。读者将学习到集总参数模型与分布参数模型的适用场景，以及如何通过泰勒展开等数学工具理解高频效应。 1.2 信号完整性（SI）的核心概念： 信号完整性是高速数字板卡设计的灵魂。本章将系统介绍SI的五大要素：反射、串扰、损耗、时域失真（过冲、下冲、振铃）和位无关损耗（ISI）。我们将深入解析每一种现象产生的物理机制，例如反射是如何由阻抗不匹配引起的，串扰又是如何通过电容和电感耦合产生的。 1.3 阻抗匹配： 阻抗匹配是解决信号反射的关键。本章将详细讲解特性阻抗的计算方法，包括微带线、带状线等典型走线结构。读者将学习到如何根据PCB的层叠结构、介质损耗、铜箔厚度等参数精确计算走线阻抗，以及如何通过控制走线宽度、间距、参考层等来实现期望的阻抗值。 1.4 串扰分析与抑制： 串扰是高速信号之间互相干扰的现象。本章将深入分析近端串扰（NEXT）和远端串扰（FEXT）的产生机理，以及它们对信号时序和幅值的影响。我们将介绍各种串扰抑制技术，如增加走线间距、采用差分走线、利用地线隔离等。 1.5 损耗的分析与补偿： 随着信号频率的升高，介质损耗和导体损耗会显著衰减信号幅度。本章将讲解两种损耗的计算模型，并介绍如何通过优化走线拓扑、选择低损耗介质材料、控制铜箔表面粗糙度等手段来减小损耗。 1.6 时域反射（TDR）与眼图（Eye Diagram）分析： TDR是诊断信号完整性问题的有力工具。本章将介绍TDR的原理，如何通过TDR曲线识别阻抗不匹配点，以及如何进行精确的阻抗校准。眼图则是评估数字信号质量的直观方法，我们将详细讲解眼图的构成要素，如上升/下降时间、抖动、裕度等，并说明如何通过分析眼图来判断信号是否满足设计要求。 第二章：电源完整性（PI）的重要性与设计 2.1 电源分配网络（PDN）的挑战： 高速数字电路的瞬时电流变化巨大，PDN必须能够快速响应这些变化，提供稳定纯净的电源。本章将分析PDN面临的挑战，包括电压跌落（IR Drop）、电源噪声、纹波等。 2.2 PDN的阻抗与噪声模型： 我们将讲解PDN的阻抗模型，包括去耦电容的ESR（等效串联电阻）和ESL（等效串联电感）的影响，以及它们如何影响PDN的阻抗特性。此外，还将介绍电源噪声的产生机制，如开关噪声、外来干扰等。 2.3 去耦电容的选择与布局： 去耦电容是PDN设计中的关键组件。本章将详细讲解不同类型电容（陶瓷电容、钽电容等）的特性，以及如何根据芯片的功耗特性和频率响应选择合适的电容值、数量和ESR/ESL。我们将重点介绍电容的有效去耦距离和放置原则。 2.4 滤波与稳压技术： 除了去耦电容，滤波和稳压技术也是保障电源质量的重要手段。本章将介绍各种滤波器（LC滤波器、RC滤波器）的设计原理和应用场景，以及线性稳压器（LDO）和开关稳压器（SMPS）在不同场景下的适用性。 2.5 PDN的仿真与验证： 为了确保PDN设计的有效性，仿真和验证是必不可少的环节。本章将介绍PDN仿真工具的使用方法，如何建立准确的PDN模型，以及如何通过仿真结果来优化设计。 第三章：电磁兼容性（EMC）设计原则 3.1 EMC的基本概念与法规： 本章将介绍EMC（Electromagnetic Compatibility）的基本概念，包括电磁干扰（EMI）和电磁敏感性（EMS），以及相关的国际和国内EMC法规和标准。 3.2 EMI的传播途径与产生源： EMI的产生通常与信号的快速变化、高频信号的辐射以及电源噪声有关。本章将详细分析EMI的三个要素：干扰源、传播路径和受害者，并重点探讨PCB走线、连接器、电缆以及电源器件产生的EMI。 3.3 PCB布局与布线对EMC的影响： PCB的设计对EMC至关重要。本章将讲解如何通过合理的PCB布局和布线来降低EMI。例如，将敏感组件远离辐射源，采用多层板结构，优化地线连接，避免形成电流环等。 3.4 屏蔽与接地技术： 屏蔽和接地是抑制EMI的常用方法。本章将介绍不同类型的屏蔽结构（如金属外壳、导电涂层），以及各种接地技术（单点接地、多点接地、混合接地）的优缺点和适用场景。 3.5 EMC的仿真与测试： 提前进行EMC仿真可以有效发现设计中的潜在问题。本章将介绍EMC仿真工具的基本原理和应用，以及如何通过EMC测试来验证产品的合规性。 第二部分：高速数字板卡设计的实践流程 第四章：硬件设计流程与系统需求分析 4.1 项目启动与需求定义： 任何成功的硬件设计都始于清晰的需求定义。本章将指导读者如何进行项目启动，明确系统的功能需求、性能指标、功耗限制、成本预算以及可靠性要求。 4.2 系统架构设计： 在充分理解需求的基础上，我们将深入探讨系统架构设计。这包括核心处理器/FPGA的选择、存储器的类型和容量、外围接口的配置、电源管理方案等。读者将学习如何进行权衡和取舍，以构建最优化的系统架构。 4.3 关键器件选型： 器件选型是硬件设计的基础。本章将重点讲解如何根据系统需求选择合适的CPU/FPGA、内存、高速接口芯片、电源管理IC（PMIC）等。我们将强调器件的技术指标、功耗、封装、可用性及成本等因素的综合考量。 4.4 功耗与热设计分析： 高速数字系统往往伴随着高功耗和发热问题。本章将介绍功耗预算的制定方法，以及如何进行初步的热设计分析，包括散热器的选型、风道设计、PCB的散热能力评估等，以确保系统在正常工作温度范围内运行。 第五章：PCB布局（Placement）与布线（Routing）策略 5.1 顶层原理图与网络列表生成： 本章将从顶层原理图的绘制开始，介绍如何使用原理图编辑工具创建清晰、准确的原理图，并生成网络列表（Netlist），这是进行PCB布局布线的基础。 5.2 PCB布局规划： 布局直接影响信号完整性和电源完整性。本章将详细讲解PCB布局的原则，包括功能模块的划分、器件的摆放、电源与地线的连接、高频信号的处理等。我们将重点介绍如何优化关键信号的走线路径，以及如何合理放置去耦电容。 5.3 走线规则与拓扑设计： 走线是实现信号连接的关键步骤，也是影响信号质量的主要因素之一。本章将深入探讨PCB走线的规则，包括走线宽度、间距、过孔的使用、差分走线的设计、蛇形线（Delay Line）的应用等。我们将讲解不同的走线拓扑（如星型、菊花链、点对点）及其优劣。 5.4 高速差分信号布线： 对于USB、PCIe、Ethernet等高速接口，差分信号的布线至关重要。本章将详细讲解差分信号的布线要求，包括线宽、线距、等长、共面性等，以及如何通过仿真来验证差分信号的性能。 5.5 多层PCB的叠层设计： 多层PCB是实现复杂高速设计的必然选择。本章将介绍PCB的叠层设计原理，包括信号层、电源层、地层的作用，以及如何根据信号频率、阻抗要求和EMC考虑来设计合理的叠层结构。 5.6 考虑信号完整性和电源完整性的布线： 本章将整合前面学到的SI和PI理论，重点讲解如何在实际布线过程中同时考虑信号完整性和电源完整性。例如，如何避免产生过多的过孔，如何优化地线连接，如何合理放置电源和地平面等。 第六章：PCB制造与装配 6.1 PCB制造工艺流程： 了解PCB的制造过程有助于更好地理解设计限制。本章将介绍PCB从设计到生产的典型工艺流程，包括制版、钻孔、沉金/OSP/HASL等表面处理、线路制作、阻焊层、丝印层等。 6.2 PCB装配（PCBA）工艺： PCB的装配是将元器件焊接在PCB上的过程。本章将介绍SMT（Surface Mount Technology）和DIP（Dual In-line Package）等贴装技术，以及焊接工艺、返修工艺等。 6.3 PCB设计中的可制造性（DFM）与可测试性（DFT）： DFM关注设计如何更易于制造，DFT关注设计如何更易于测试。本章将讲解在PCB设计中如何遵循DFM原则，例如合理的焊盘尺寸、间距、过孔设计等。同时，也将介绍DFT的原则，如添加测试点、设计测试接口等。 第三部分：高速数字板卡的设计验证与调试 第七章：仿真工具与验证方法 7.1 信号完整性仿真（SI Simulation）： SI仿真是在设计阶段预测信号质量的关键。本章将介绍常见的SI仿真软件，如Ansys SIwave、Keysight ADS等，以及仿真流程，包括模型提取、参数设置、仿真结果分析（如S参数、TDR、眼图）。 7.2 电源完整性仿真（PI Simulation）： PI仿真用于验证PDN的性能。本章将介绍PI仿真软件，如Ansys PIJ，以及如何建立PDN模型，进行电压跌落和噪声仿真，并优化去耦电容的配置。 7.3 电磁兼容性仿真（EMC Simulation）： EMC仿真可以帮助提前发现潜在的EMI问题。本章将介绍EMC仿真工具，以及如何进行辐射发射和敏感性仿真。 7.4 参数提取（Parameter Extraction）： 精准的仿真依赖于准确的参数提取。本章将讲解如何从PCB设计文件中提取走线、过孔、连接器等组件的S参数模型，以及如何使用IBIS模型（Input/Output Buffer Information Specification）来描述芯片的电特性。 第八章：硬件调试与测试 8.1 硬件调试基础： 经过制造和装配的板卡需要进行调试以验证设计。本章将介绍硬件调试的基本流程和方法，包括上电检查、电源测试、时钟检测等。 8.2 示波器与逻辑分析仪的使用： 示波器是高速信号调试的核心工具。本章将详细讲解示波器的功能和操作，如触发设置、测量参数（上升/下降时间、幅度、抖动）、光标使用等。逻辑分析仪则适用于多通道数字信号的采集和分析。 8.3 信号完整性测试与分析： 在实际硬件上进行SI测试，如TDR测试、眼图测试、误码率测试（BERT），是验证信号质量的关键。本章将介绍这些测试方法和如何解读测试结果。 8.4 电源完整性测试与分析： 通过示波器或专用的PI测试设备，我们可以测量PDN的阻抗、噪声和纹波。本章将介绍PI测试的方法和注意事项。 8.5 EMC测试与整改： 最终的EMC测试是产品上市前的必要环节。本章将介绍EMC测试的标准和场地，以及如何根据测试结果进行EMC整改。 第九章：实际案例分析与进阶主题 9.1 高速接口设计案例： 本章将通过具体的案例，如PCIe、USB、DDR内存接口等，深入剖析这些高速接口的设计要点、挑战和解决方案。 9.2 FPGA与SoC设计中的高速互连： 结合FPGA和SoC平台，探讨其内部高速互连的设计与优化，以及与外部器件的接口设计。 9.3 混合信号PCB设计考量： 对于包含模拟和数字信号的混合信号PCB，我们将讨论其设计中的特殊挑战，如地线隔离、电源耦合等。 9.4 高密度互连（HDI）技术与先进封装： 介绍HDI技术在实现高密度PCB设计中的应用，以及先进封装技术（如BGA、SiP）对高速信号设计的影响。 结语 本书力求为读者构建一个坚实的高速数字系统设计知识体系，使其能够自信地应对复杂的设计挑战。通过理论与实践的结合，以及对实际工程问题的深入探讨，我们希望读者不仅能够掌握设计方法，更能培养出解决问题的能力和创新思维。掌握本书内容，将为你在高速数字硬件设计领域奠定坚实的基础，并为你未来的职业发展提供有力的支撑。

评分☆☆☆☆☆

这本关于基于Cadence Allegro的FPGA高速板卡设计，简直是为我量身定做的！作为一名刚刚接触高速PCB设计的工程师，我常常感到无从下手，面对那些复杂的信号耦合、串扰问题，总是束手无策。而这本书，就像一盏指路明灯，驱散了我心中的迷雾。作者在讲解Allegro操作的同时，非常巧妙地融入了扎实的高速设计理论。比如，在谈到电源完整性时，书中详细讲解了去耦电容的选择和布局原则，以及如何通过仿真工具来验证电源网络的稳定性，这些知识点是我之前在其他资料中难以获得的。我印象特别深刻的是关于EMI/EMC防护的部分，作者给出的具体布线技巧和屏蔽措施，直接解决了我在以往设计中遇到的电磁干扰问题，让我对如何设计出符合标准的PCB有了更明确的方向。而且，书中对FPGA引脚分配和高速时钟布线的研究，也给了我很大的启发。它不仅仅是教你“怎么做”，更重要的是告诉你“为什么这么做”，这种深入的分析让我能够举一反三，在未来的设计中更加得心应手。这本书的图文并茂，让原本枯燥的技术内容变得生动有趣，我经常会一边看书一边在Allegro中进行实践，收效甚佳。

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这本书绝对是一次令人兴奋的探索，让我对高速PCB设计有了全新的认识！从我翻开第一页起，就被它清晰的逻辑和循序渐进的讲解深深吸引。作者仿佛是一位经验丰富的老航海家，带领我们穿越在信号完整性、电源完整性、以及复杂的时序约束的海洋中。书中对Cadence Allegro工具链的介绍，不仅仅是简单的功能罗列，而是深入剖析了如何在实际的项目中，利用这些强大的工具来解决高速设计中遇到的一个个棘手难题。例如，关于阻抗匹配的章节，我之前总觉得有些理论上的模糊，但这本书通过具体的实例和图示，将那些抽象的概念变得触手可及。特别是当谈到差分对布线和过孔去耦时，那些作者提供的“黄金法则”般的建议，让我受益匪浅，感觉自己仿佛瞬间掌握了高手的秘籍。而且，书中对FPGA的接口时序和高速串行协议（如PCIe、DDR）的设计考量，也做了非常详尽的阐述，这对于我正在进行的项目来说，简直是雪中送炭。我尤其喜欢它在介绍PCB布局时，那种“先整体后局部”的思路，以及如何合理规划电源域和地平面，这些看似基础却至关重要的细节，在书中得到了系统性的梳理和讲解，让我对高速板卡设计的全局观有了更深层次的理解。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程，就像是经历了一次高强度的“技能训练营”。我原本以为对于Allegro这款复杂的设计软件，自己已经掌握了一些基本的操作，但这本书让我看到了更深层次的潜力。它不仅仅是罗列Allegro的各种菜单和选项，而是将这些工具的功能巧妙地融入到FPGA高速板卡设计的各个环节中。比如，在讲到走线长度匹配时，书中详细介绍了Allegro中如何进行精确的长度测量和调整，以及这些操作对于保持信号时序一致性的重要性。而且，关于过孔的设计和优化，书中给出的详细指导，让我明白了为什么在高速设计中，一个看似微小的过孔都会对信号完整性产生巨大影响。它还深入探讨了PCB材料选择对高速信号传输的影响，以及如何在Allegro中进行相应的设置，以确保设计符合材料特性。书中对SI/PI分析的讲解，更是让我对Allegro在信号完整性和电源完整性仿真方面的能力有了全新的认识。它不仅仅是告诉你如何运行仿真，更重要的是教你如何解读仿真结果，并据此进行有针对性的设计优化。这本书的深入程度，让我感觉自己仿佛参加了一个专业的培训课程。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容，用“干货满满”来形容一点也不为过。对于我这种长期在FPGA硬件设计领域摸爬滚打的工程师来说，它提供了一个非常系统性的学习框架。作者在分享Cadence Allegro工具使用的同时，非常注重将FPGA的特性与PCB设计紧密结合。例如，在讲解多层板的布线策略时，书中特别强调了如何根据FPGA的封装特性和I/O标准来优化层叠结构，这对于提高信号质量和降低EMI至关重要。我印象深刻的是关于高速差分对布线的那部分，作者不仅给出了详细的布线规则，还结合Allegro中的 DRC 检查功能，演示了如何有效地发现和解决潜在的设计问题，这极大地提升了我的设计效率。此外，书中对电源完整性的分析，也提供了非常实用的方法论，包括如何选择合适的去耦电容、如何进行电源平面分割，以及如何利用Allegro的SI/PI工具进行仿真分析。这些都是高速设计中不可或缺的关键环节。这本书的实践性很强，很多内容都可以直接应用到实际项目中，让我少走了不少弯路。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的内容和我的预期有些许的偏差，但我发现它在某些方面给了我意想不到的惊喜。我原本期待的是一本更侧重于Allegro操作技巧的书籍，然而它却将更多篇幅放在了高速PCB设计理论与FPGA应用相结合的层面。例如，书中对信号完整性分析的深入探讨，虽然我之前接触过一些相关的理论，但这本书通过对Allegro仿真结果的解读，让我对眼图、抖动等概念有了更直观的理解。它详细讲解了如何通过调整阻抗、优化过孔设计来改善信号质量，这些都为我在实际设计中提供了非常有价值的参考。同时，书中对FPGA高速接口的时序要求分析，也让我意识到了在PCB设计过程中，必须时刻关注FPGA的器件手册和设计指南。那些关于差分阻抗的精确控制，以及如何有效抑制串扰的建议，都非常有针对性。尽管有些内容对我来说略显超前，但它激发了我进一步学习和研究的兴趣。我尤其欣赏作者在讲解复杂设计时，那种化繁为简的能力，让我在面对庞大而复杂的高速设计时，不再感到那么畏惧。