PCB中电源、数据和外设的布线拓扑共享

PCB中电源、数据和外设的布线拓扑共享

PCB 板与大型系统中的板之间更先进的数字接口采用标准网络拓扑。 尽管这些年来外观因素可能发生了变化，但电子产品中组件和子系统之间的电气连接结构却丝毫没有改变。

如果您是一位刚刚开始使用 DDR 等高级接口的新设计师，或者您正在布线第一个总线协议，那么了解一些有关 PCB 布线拓扑的基本知识非常重要。 还有配电设计的问题。 它可以有自己的电源总线路由协议、电路板之间的连接，并确保系统中的接地一致。

PCB中常见的布线拓扑

整个 PCB 中使用了几种常见的布线拓扑来布线电源、数字数据，甚至一些特殊的模拟系统。 一些先进的拓扑结构用于计算机外围设备，例如存储器。 PCB 中的常见路由拓扑与其网络拓扑类似物具有相同的名称，因此熟悉这些区域会很有帮助。 与网络不同，PCB设计中路由拓扑配置的目标并不局限于组件之间的数据传输。 电源也按照确定的拓扑在系统周围“路由”，并且可以出于各种原因选择不同的拓扑。

其中一些标准拓扑可用作 PCB 中的布局和布线拓扑。

当我们缩小到更高的抽象级别时，我们开始看到这些拓扑如何开始类似于标准网络拓扑。 在细粒度层面，我们关注各个组件。 这些拓扑中只有一些在板级上是实用的。

一些注释在这里很有用，因为它们显示了每个拓扑的用处以及它们如何实际用于系统的不同部分。

星形接线可用于为单个分配点提供多个接地连接。 高速PCB板中的系统时钟也采用星形拓扑。 信号源自单个点，并根据需要路由到板上的不同组件。 请注意，术语“源单点”和“星形”是同一拓扑的两个不同名称。 与星型拓扑的区别在于源点位于下游组件的中心。

树路由（或多点）适用于层次结构中多个“星”的相同概念，其中多个电源轨从单个点断开并发送到不同的电路块或设备。 另一种变体是源多点拓扑，其中单个电源轨用作总线并向下游电路块供电。

内存和计算机外围设备的路由拓扑

当涉及内存模块及其与处理器的接口时，更复杂的拓扑组合将连接板上的设备。 简单的点对点拓扑也用于 PCIe 等高级协议。 让我们看一下这些示例，因为它们说明了标准路由拓扑如何适应高级信令标准。

T型拓扑

T 拓扑用于 DDR2 和不太先进的 DDR3 版本。 这是树形和点对点网络路由拓扑的组合。 命令、时钟和地址跟踪在树形网络中路由，而数据线则点对点直接路由到处理器。 尽管此拓扑对于利用更高的数据速率很有用，但可用内存模块的数量和数据传输速率受到电容负载的限制。

立交桥拓扑

较新的 DDR 内存模块使用飞越拓扑。 DD3和DDR4中使用的主要拓扑代表点对点网络和总线网络的组合。 电源/接地、命令、时钟和地址信号通过总线路由到每个 DRAM/SDRAM，然后使用差分对路由到处理器。 与 DDR2 和早期内存相比，这是一次重大升级。 与T拓扑相比，Flyover拓扑支持以更高的数据速率运行，同时减少从处理器传输到内存模块的过载信号之间的时序偏差。 PCB组装和PCB加工制造商解释了PCB中电源、数据和外围布线拓扑的共享。