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

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• 电源完整性
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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121341120

商品编码：29590725539

商品基本信息，请以下列介绍为准
商品名称：	基于Cadence Allegro的FPGA高速板卡设计 电子与通信 书籍
作者：	深圳市英达维诺电路科技有限公司
定价：	79.0
出版社：	电子工业出版社
出版日期：	2018-05-01
ISBN：	9787121341120
印次：
版次：	1
装帧：	平装-胶订
开本：	16开

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，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。

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设计环境及常用作设置 4.1 User Preference常用作设置 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p

《高速电路PCB设计指南：从理论到实践》 内容简介 在现代电子设计的浪潮中，高速电路的设计与实现是至关重要的技术挑战。随着电子设备性能需求的不断提升，数据传输速率的飞速增长，PCB（Printed Circuit Board，印制电路板）设计已不再是简单的布线工作，而是需要深入理解电磁场理论、信号完整性、电源完整性以及热管理等多方面的综合性工程学科。本书旨在为广大电子工程师、硬件设计人员以及相关专业的学生提供一本全面、深入且极具实践指导意义的高速电路PCB设计参考。 本书脱离了具体EDA工具的限制，专注于高速电路PCB设计中普遍存在的关键技术和设计理念。从基础的信号传播原理讲起，逐步深入到复杂的高速信号特性分析、关键设计规则的建立与应用，以及针对实际设计中可能遇到的瓶颈问题提出系统性的解决方案。我们强调的不是某个软件的操作技巧，而是设计思想的形成和工程经验的积累，让读者能够理解“为什么”这样做，而不仅仅是“如何”去做。 第一部分：高速信号传播基础与挑战 本部分将带领读者回顾和深入理解高速信号在PCB上传播的基本原理。我们将从传输线理论入手，详细阐述信号的反射、串扰、损耗等效应在高速设计中的重要性。 传输线理论 Revisited: 深入剖析特性阻抗、传播延迟、阻抗匹配等概念，并解释它们如何直接影响信号的完整性。我们将探讨无损传输线和有损传输线的模型，以及在不同材料和结构下的传播特性变化。 信号完整性（SI）基础: 详细解析高速信号面临的主要挑战，包括： 反射: 阻抗不匹配导致的信号失真，以及如何通过端接技术来抑制反射。我们将分析不同端接方式（串联端接、并联端接、戴维南端接等）的适用场景和设计原则。 串扰: 相邻信号线之间的电磁耦合，对信号质量造成的干扰。我们将探讨远端串扰（FEXT）和近端串扰（NEXT）的产生机制，以及通过间距控制、屏蔽、差分对设计等手段来最小化串扰。 损耗: 信号在传输介质中能量的衰减。我们将分析介质损耗和导体损耗的来源，以及它们对信号幅度、上升/下降沿的影响，并探讨如何通过选择合适的PCB材料和优化走线结构来降低损耗。 时域反射（TDR）与眼图分析: 介绍TDR作为一种强大的诊断工具，如何用于测量PCB的阻抗分布和识别潜在的设计缺陷。同时，详细讲解眼图的构成、解读方法，以及如何通过眼图来评估信号的整体质量和设计裕度。 第二部分：关键PCB设计规则与实践 在掌握了高速信号传播的基本原理后，本部分将聚焦于将这些理论知识转化为可行的PCB设计规则和实践。我们将涵盖从原理图设计到PCB布局布线过程中的关键考量。 高速电路的拓扑结构选择: 讨论不同信号拓扑结构（如星型、总线型、菊花链型）对信号完整性的影响，并给出在不同应用场景下的最优选择建议。 差分信号设计: 差分信号是实现高速、低辐射传输的重要手段。本部分将深入讲解差分对的走线规则，包括等长、等距、共面性、差分阻抗控制等，以及它们在抑制共模噪声和提高信噪比方面的优势。 电源完整性（PI）的重要性: 高速信号的稳定传输离不开稳定的电源。我们将深入探讨电源完整性问题，包括： 去耦电容的选型与布局: 详细分析不同类型去耦电容（陶瓷电容、钽电容等）的特性，以及如何根据工作频率和电流需求进行合理的选型和布局，以有效滤除电源噪声。 电源层/地层设计: 强调划分完整的电源层和地层对于降低阻抗、提供低阻抗的回流路径、减少EMI（电磁干扰）的重要性。 电源分布网络（PDN）的阻抗控制: 介绍如何通过建模和仿真来评估PDN的阻抗，以及如何通过优化VRM（电压调节模块）和PCB结构来确保在所有工作频率下PDN的低阻抗特性。 PCB叠层设计与材料选择: 深入探讨PCB叠层结构的设计原则，包括层数、介质层厚度、介电常数（Dk）、损耗因子（Df）等参数的选择对信号完整性和EMI性能的影响。我们将介绍不同PCB材料（如FR-4、Rogers等）的特性及其在高速设计中的适用性。 元件布局原则: 强调高速元件的布局对信号完整性和EMC（电磁兼容）性能的决定性作用。我们将讨论如何合理布局关键芯片、连接器、无源器件，以及如何考虑散热和信号路径的最短化。 高速布线策略: 详细介绍高速信号的布线规则，包括： 走线长度控制: 确保关键信号路径的长度匹配，以避免时序问题。 走线间距与避让: 如何通过合理的间距控制来最小化串扰，以及在复杂布线环境中如何进行有效的避让。 过孔（Via）的影响: 过孔是信号路径中的不连续点，会对信号完整性产生影响。我们将详细分析过孔的寄生电感和电容，以及如何通过优化过孔设计（如埋盲孔、背钻、多过孔并联等）来降低其影响。 回流路径管理: 强调为高速信号提供最短、最直接的回流路径，以减少EMI辐射和提高信号完整性。 第三部分：信号完整性与EMC/EMI分析与优化 本部分将引导读者掌握使用仿真工具进行信号完整性分析，并学会如何识别和解决EMC/EMI问题。 信号完整性仿真入门: 介绍主流SI仿真工具的基本原理和使用流程。我们将重点讲解如何建立准确的仿真模型，包括PCB模型、元器件模型、连接器模型等，以及如何设置仿真参数和分析仿真结果。 EMC/EMI基础与设计考量: EMI的产生机制: 讲解EMI的传导、辐射耦合方式，以及PCB设计在EMI产生和传播中的作用。 EMC设计原则: 介绍低EMI设计的基本原则，包括信号完整性设计本身就是一种EMC设计，以及其他关键考量，如屏蔽、滤波、接地等。 EMC滤波器设计: 讨论简单EMC滤波器（如RC滤波、LC滤波）的设计方法和应用。 接地与屏蔽技术: 详细讲解单点接地、多点接地、混合接地策略，以及PCB的屏蔽设计，如地平面分割、增加屏蔽罩等。 第四部分：进阶主题与案例分析 为了帮助读者将所学知识应用于实际项目中，本部分将深入探讨一些进阶主题，并通过实际案例进行分析，展示理论与实践的结合。 高速接口设计（如DDR、PCIe、USB等）: 简要介绍几种典型高速接口的设计特点和关键的PCB设计考量。 背板（Backplane）设计: 讨论背板在多板互联系统中的重要性，以及其在信号完整性、电源分配和EMC方面面临的挑战。 板卡共面性与热管理: 探讨板卡在不同环境下（如高低温、振动）对信号完整性的影响，以及如何通过热仿真和设计来确保板卡的可靠运行。 实际设计案例剖析: 精选几个典型的高速PCB设计案例，从原理图设计、PCB布局布线、仿真分析到最终的测试验证，进行详细的剖析。通过这些案例，读者可以直观地了解设计流程、常见问题及其解决方法。 本书特色 理论与实践并重: 深入讲解高速电路设计背后的物理原理，并提供大量实际工程经验和设计技巧。 工具无关性: 专注于通用的设计理念和方法，不受特定EDA软件的限制，使读者具备更强的普适性。 系统性与全面性: 覆盖高速PCB设计从基础理论到进阶应用的各个方面。 图文并茂: 大量示意图、表格和仿真截图，帮助读者更直观地理解复杂的概念。 本书的目标是帮助读者建立起一套严谨的高速PCB设计思维体系，掌握解决实际工程问题的能力，从而设计出性能卓越、稳定可靠的高速电子产品。无论您是初入此行的新手，还是寻求技术突破的资深工程师，本书都将是您宝贵的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏作者对于设计验证和调试方法的强调。设计完成后，如何有效地验证硬件是否达到了设计指标，是决定项目成败的关键一步。这本书详尽地介绍了使用高速示波器进行TDR（时域反射仪）和TDT（时域透射）测量的具体步骤和数据分析方法。它不仅教你如何连接探头，更重要的是教你如何从眼图、抖动（Jitter）的测量结果中，准确地判断出是阻抗不匹配、串扰还是电源噪声导致的性能下降。书中对去嵌入和反嵌入技术在后仿真和实测数据处理中的应用也有详细的阐述，这对于调试那些难以定位的系统级问题非常有帮助。总的来说，这本书给读者的感觉是：它不仅教会了我们如何“画图纸”，更教会了我们如何“验收成品”，是一本从设计到验证的完整闭环指导手册。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字风格非常严谨，但又不失温度，读起来不像是在啃一本枯燥的教科书，反而像是在听一位经验丰富的导师在分享他的“独门秘籍”。特别是谈到PCB叠层设计的部分，作者详细分析了不同材料（如FR4、高频低损耗材料）的特性及其在成本与性能之间的权衡。他没有盲目推崇“最贵的就是最好的”，而是根据实际应用场景，提供了务实的选材建议。例如，在处理低速I/O和高速SerDes混合设计的板卡时，如何通过精妙的叠层结构来优化整体的性能和成本，书中给出的多层板结构示例非常具有参考价值。再者，对于PCB制造工艺的制程能力（Process Capability）的讨论也非常到位，指出了设计参数在流片过程中可能出现的偏差，并教导读者如何预留足够的工艺裕量，这体现了作者深厚的业界经验，不仅仅停留在理论仿真层面，更能预见到实际生产中的各种“坑”。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的结构安排印象非常深刻，它不是那种东拉西扯的拼凑，而是逻辑链条极为清晰的层层递进。从硬件选型和系统架构的初期决策开始，逐步过渡到具体的物理实现细节。最让我受益匪浅的是关于高速串行接口（如PCIe或高速SerDes）的布线章节。作者没有简单地介绍规则设置，而是深入探讨了信号眼图的解读和裕量分析的方法论。书里详细阐述了如何根据不同的传输速率和封装特性，来定制化地调整走线规则，比如考虑介质损耗、介电常数变化带来的影响。此外，书中关于EMC/EMI的考量也相当到位，这往往是很多初级工程师容易忽略的“隐形杀手”。通过一系列的实例对比，作者展示了良好屏蔽设计和地平面分割的重要性，让我对如何设计出符合安规要求的硬件有了更深层次的理解。阅读过程中，我经常会停下来，对照自己手头正在进行的项目，去反思之前的设计决策是否足够优化，这本书无疑是提供了一个高标准的对标尺。

评分☆☆☆☆☆

这本书在处理多板系统和连接器选择方面的内容，为我拓宽了设计思路。在高速系统设计中，连接器的设计和评估往往是瓶颈之一，但很多书籍对此着墨不多。该书系统地介绍了不同类型高速连接器（如背板连接器、线缆连接器）的插入损耗、串扰特性，并对比了它们对系统整体性能的影响。更值得称赞的是，它将PCB设计与系统集成紧密结合起来，讨论了如何通过合理的PCB布局来优化连接器与FPGA之间的物理路径，从而最大限度地减少信号的反射和损耗。此外，书中关于信号完整性仿真工具的使用技巧也分享得非常具体，不是泛泛而谈地介绍软件功能，而是聚焦于如何建立一个准确的仿真模型来预测实际板卡的性能，尤其是在处理复杂的背板布线和多层过孔结构时，这些实用的技巧至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这本关于高速板卡设计的著作，着实让人眼前一亮，尤其是对于那些初涉FPGA硬件领域的工程师而言，它提供了一个非常扎实的基础。作者似乎非常清楚读者的痛点，从最基础的电源完整性（PI）讲起，深入浅出地剖析了去耦电容的选择与布局策略。我记得书中有一章专门讲解了如何在高密度FPGA周围进行合理的电源规划，包括VCC、VCCAUX以及各种参考电压的分配，简直是实战宝典。特别是对于如何处理大电流带来的地弹问题，书中的仿真案例分析得极其透彻，让人能清晰地看到不同布局对信号完整性（SI）的连锁反应。它没有停留在理论的云端，而是紧密结合实际PCB设计流程，对高速通道的阻抗控制、差分对的匹配、过孔的插入损耗等关键环节，都给出了非常具体的操作建议，这对于我们日常加班加点的设计工作来说，无疑是省下了大量的摸索时间。我个人认为，这本书的价值就在于它成功架起了理论知识与工程实践之间的桥梁，让复杂的高速设计不再是令人望而生畏的黑箱操作。