PCB设计

汽车音响导航系统中DDR高速信号的PCB设计方法

文章出处： 发布时间： 2012/01/31 | 82 次阅读 | 0次推荐 | 0条留言

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摘 要：伴随半导体工业的飞速发展，越来越多的高速度、高功能、高精密的封装器件被应用到现代汽车音响的系统设计中，特别是频率达到200MHz以上的高速DDR在电子导航系统中的运用，更要求PCB设计者在实现设计目标、SI和电磁干扰（EMI）设计规则上，做到严格的时序匹配以满足波形的信号完整性。本文以DDR200为例，介绍高速DDR在车载音响电子导航系统中的PCB设计方法。

在20世纪60年代末期，具有单一收音功能的汽车音响开始被应用到了汽车上。随着现代化电子技术的提高， 汽车音响也伴随着单碟CD机、多碟CD组合、功放、喇叭、低音炮等商品多样化的发展， 在质量、技术、功能、音响效果等的支持下迈向多媒体系统领域。特别是进入二十一世纪开始，随着DVD时代的来临，以及GPS卫星导航软硬件的研发成功， 将汽车电子设计引入到DVD、导航、倒车视像、电视等功能集约化的发展方向， 进而提升车辆行驶、安全、娱乐等功能。在汽车音响产品功能不断提高的同时， 也给系统设计师们带来了前所未有的挑战：随着器件时钟工作频率的提高，能够用最先进的器件， 高效快速的方法设计出高性能的产品。

在以往汽车音响的系统设计当中， 一块PCB上的最高时钟频率在30~50MHz已经算是很高了，而现在多数PCB的时钟频率超过100MHz,有的甚至达到了GHz数量级。为此，传统的以网表驱动的串行式设计方法已经不能满足今天的设计要求， 现在必须采用更新的设计理念和设计方法，即将以网表驱动的串行的设计过程， 改变成将整个设计各环节并行考虑的一个并行过程。也就是说将以往只在PCB布局、布线阶段才考虑的设计要求和约束条件， 改在原理图设计阶段就给予足够的关注和评估，在设计初期就开始分析关键器件的选择，构想关键网线的拓扑结构， 端接匹配网络的设定， 以及在布线开始前就充分考虑PCB的叠层结构，减免信号间的串扰方法，保证电源完整性和时序等因素。

本文主要介绍在汽车音响导航系统中使用的高速DDR200,在兼顾高速电路的基本理论和专业化设计经验的指导下， 保证信号完整性的PCB设计方法。

1 什么是DDR 及其基本工作原理

DDR SDRAM, 习惯称为DDR.DDR SDRAM即双倍速率同步动态随机存储器。

DDR内存是在SDRAM 内存基础上发展而来的。SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数据， 它是在时钟的上升期进行数据传输；而DDR内存则是一个时钟周期内传输两次数据， 它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据，因此称为双倍速率同步动态随机存储器。DDR内存可以在与SDRAM相同的总线频率下达到双倍的数据传输率。

如下图1和图2所示，DDR SDRAM相对SDRAM多了两个信号： CLK# 与DQS。