【導(dǎo)讀】PCIE是一種典型的串行總線(xiàn)，本文是針對(duì)PCI-E接口的布線(xiàn)規(guī)則，這些規(guī)則是很多芯片廠商的設(shè)計(jì)指導(dǎo)，也是很多老工程師耳熟能詳?shù)慕鹂朴衤伞?br/>
PCIE是一種典型的串行總線(xiàn)，本文是針對(duì)PCI-E接口的布線(xiàn)規(guī)則，這些規(guī)則是很多芯片廠商的設(shè)計(jì)指導(dǎo)，也是很多老工程師耳熟能詳?shù)慕鹂朴衤伞?/p>
1. 阻抗要求
PCI-Express的接口走線(xiàn)阻抗在4層或6層板時(shí)必須保持100ohm差分。
2.線(xiàn)寬和線(xiàn)距通過(guò)阻抗計(jì)算軟件，結(jié)合PCB疊層情況，計(jì)算出合理的走線(xiàn)線(xiàn)寬和線(xiàn)距。比如，微帶線(xiàn)情況下，差分線(xiàn)的寬度為5mil，差分對(duì)中2條走線(xiàn)的間距是7mil。(帶狀線(xiàn)情況下，差分線(xiàn)的寬度為5mil，差分對(duì)中2條走線(xiàn)的間距是5mil。)
差分對(duì)之間的距離和差分線(xiàn)與其他非PCI Express信號(hào)的距離保持20mil或介質(zhì)厚度的四倍，選擇其中更大者。如果非PCI Express信號(hào)電壓明顯高于或非PCI EXPRESS信號(hào)邊緣比PCI Express信號(hào)邊緣快的話(huà)，兩者的空間應(yīng)增加到30mil，以避免耦合。如圖1所示：
3.長(zhǎng)度和長(zhǎng)度匹配
為了分散玻璃纖維束編織和介質(zhì)層非增強(qiáng)表面樹(shù)脂層的有效厚度區(qū)域的影響，長(zhǎng)距離走線(xiàn)必須與XY軸成一個(gè)斜的角度(長(zhǎng)走線(xiàn)應(yīng)在板上走斜線(xiàn))，如圖2所示：
圖2
PCB的每英寸走線(xiàn)可能會(huì)引進(jìn)1ps~5ps的抖動(dòng)預(yù)算和0.25dB~0.35dB的損耗。介質(zhì)為FR4的PCB，一般來(lái)說(shuō)：a.差分對(duì)從芯片到芯片的走線(xiàn)最大不能超過(guò)6英寸;b.差分對(duì)中兩條走線(xiàn)的長(zhǎng)度的差距應(yīng)小于等于5mil。
在遇到布局緊張等特殊情況時(shí)時(shí)走線(xiàn)可以由5-7變?yōu)楦〉木€(xiàn)寬和線(xiàn)距，但是當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)，變換的差分對(duì)走線(xiàn)長(zhǎng)度不能超過(guò)150mil。如圖3所示：
圖3
還有長(zhǎng)度匹配應(yīng)盡可能接近信號(hào)引腳而沒(méi)有引入任何小角度彎曲。具體走線(xiàn)可參考圖4：
圖44.測(cè)試點(diǎn)、過(guò)孔和焊盤(pán)信號(hào)過(guò)孔影響整體的損耗和抖動(dòng)預(yù)算，限制最大的走線(xiàn)長(zhǎng)度。在TX差分對(duì)中最多可以使用4個(gè)過(guò)孔，而在RX差分對(duì)中最多只可以使用2個(gè)過(guò)孔。過(guò)孔應(yīng)該有一個(gè)25mil或更小的焊盤(pán)，并且其完成內(nèi)徑應(yīng)該為14mil或更小。兩個(gè)過(guò)孔必須放在一互相對(duì)稱(chēng)的位置上。如圖5所示：
圖5
測(cè)試點(diǎn)(可以是過(guò)孔，焊盤(pán)或是元件)及探針腳應(yīng)置于對(duì)稱(chēng)的位置，不應(yīng)當(dāng)在差分對(duì)引入stub，如圖6：
圖65.彎曲應(yīng)盡量不使用彎曲，因?yàn)槠鋾?huì)引入共模噪聲。差分對(duì)使用彎曲應(yīng)該遵循以下規(guī)則：(以圖7為例)1.所有彎曲的角度(α)應(yīng)該≥135°;2.保持走線(xiàn)間距(A)≥20mil;3.片斷，比如B和C，其側(cè)翼有一個(gè)彎曲，其長(zhǎng)度應(yīng)該≥1.5倍的走線(xiàn)寬度。
圖7盡量使左彎曲的數(shù)量和右彎曲的數(shù)量相等。當(dāng)一段蛇形線(xiàn)用來(lái)和另一段走線(xiàn)來(lái)進(jìn)行長(zhǎng)度匹配時(shí)，每段長(zhǎng)彎折的長(zhǎng)度必須至少15mil(3倍于5mil的線(xiàn)寬)。蛇行線(xiàn)彎折部分和差分線(xiàn)的另一條線(xiàn)的最大距離必須小于正常差分線(xiàn)線(xiàn)距的2倍。如圖8所示：
圖8當(dāng)使用多重彎曲布線(xiàn)到一個(gè)管腳或是一個(gè)BGA的焊盤(pán)的非匹配的部分應(yīng)該≤45mil，如圖9所示：
圖9連接到焊盤(pán)的彎曲線(xiàn)應(yīng)該遵循以下規(guī)則：(以圖10為例)1.所有彎曲的角度(α)應(yīng)該≥135°;2.保持走線(xiàn)間距(A)≥3倍的走線(xiàn)寬度;3.B和C段其長(zhǎng)度應(yīng)該≥1.5倍的走線(xiàn)寬度;4.D段應(yīng)該盡量短。
圖106.AC電容PCIExpress需要在發(fā)送端和接收端之間交流耦合。差分對(duì)兩個(gè)信號(hào)的交流耦合電容必須有相同的電容值，相同的封裝尺寸，并且位置對(duì)稱(chēng)。AC電容必須放在最靠近信號(hào)發(fā)送端的位置。電容值必須介于75nF到200nF之間(最好是100nF)。推薦使用0402封裝，但是0603封裝也是可以接受的。兩電容應(yīng)該對(duì)稱(chēng)放置，如圖11所示：
圖11
此外差分參考時(shí)鐘應(yīng)該和高速串行數(shù)據(jù)線(xiàn)一樣使用相同幾何結(jié)構(gòu)的差分線(xiàn)。
免責(zé)聲明：本文為轉(zhuǎn)載文章，轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息，版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題，請(qǐng)聯(lián)系小編進(jìn)行處理。
推薦閱讀：
