PCB中電源、數(shù)據(jù)和外設(shè)的布線拓撲共享

PCB 板與大型系統(tǒng)中的板之間更先進的數(shù)字接口采用標準網(wǎng)絡拓撲。 盡管這些年來外觀因素可能發(fā)生了變化，但電子產(chǎn)品中組件和子系統(tǒng)之間的電氣連接結(jié)構(gòu)卻絲毫沒有改變。

如果您是一位剛剛開始使用 DDR 等高級接口的新設(shè)計師，或者您正在布線第一個總線協(xié)議，那么了解一些有關(guān) PCB 布線拓撲的基本知識非常重要。 還有配電設(shè)計的問題。 它可以有自己的電源總線路由協(xié)議、電路板之間的連接，并確保系統(tǒng)中的接地一致。

PCB中常見的布線拓撲

整個 PCB 中使用了幾種常見的布線拓撲來布線電源、數(shù)字數(shù)據(jù)，甚至一些特殊的模擬系統(tǒng)。 一些先進的拓撲結(jié)構(gòu)用于計算機外圍設(shè)備，例如存儲器。 PCB 中的常見路由拓撲與其網(wǎng)絡拓撲類似物具有相同的名稱，因此熟悉這些區(qū)域會很有幫助。 與網(wǎng)絡不同，PCB設(shè)計中路由拓撲配置的目標并不局限于組件之間的數(shù)據(jù)傳輸。 電源也按照確定的拓撲在系統(tǒng)周圍“路由”，并且可以出于各種原因選擇不同的拓撲。

其中一些標準拓撲可用作 PCB 中的布局和布線拓撲。

當我們縮小到更高的抽象級別時，我們開始看到這些拓撲如何開始類似于標準網(wǎng)絡拓撲。 在細粒度層面，我們關(guān)注各個組件。 這些拓撲中只有一些在板級上是實用的。

一些注釋在這里很有用，因為它們顯示了每個拓撲的用處以及它們?nèi)绾螌嶋H用于系統(tǒng)的不同部分。

星形接線可用于為單個分配點提供多個接地連接。 高速PCB板中的系統(tǒng)時鐘也采用星形拓撲。 信號源自單個點，并根據(jù)需要路由到板上的不同組件。 請注意，術(shù)語“源單點”和“星形”是同一拓撲的兩個不同名稱。 與星型拓撲的區(qū)別在于源點位于下游組件的中心。

樹路由（或多點）適用于層次結(jié)構(gòu)中多個“星”的相同概念，其中多個電源軌從單個點斷開并發(fā)送到不同的電路塊或設(shè)備。 另一種變體是源多點拓撲，其中單個電源軌用作總線并向下游電路塊供電。

內(nèi)存和計算機外圍設(shè)備的路由拓撲

當涉及內(nèi)存模塊及其與處理器的接口時，更復雜的拓撲組合將連接板上的設(shè)備。 簡單的點對點拓撲也用于 PCIe 等高級協(xié)議。 讓我們看一下這些示例，因為它們說明了標準路由拓撲如何適應高級信令標準。

T型拓撲

T 拓撲用于 DDR2 和不太先進的 DDR3 版本。 這是樹形和點對點網(wǎng)絡路由拓撲的組合。 命令、時鐘和地址跟蹤在樹形網(wǎng)絡中路由，而數(shù)據(jù)線則點對點直接路由到處理器。 盡管此拓撲對于利用更高的數(shù)據(jù)速率很有用，但可用內(nèi)存模塊的數(shù)量和數(shù)據(jù)傳輸速率受到電容負載的限制。

立交橋拓撲

較新的 DDR 內(nèi)存模塊使用飛越拓撲。 DD3和DDR4中使用的主要拓撲代表點對點網(wǎng)絡和總線網(wǎng)絡的組合。 電源/接地、命令、時鐘和地址信號通過總線路由到每個 DRAM/SDRAM，然后使用差分對路由到處理器。 與 DDR2 和早期內(nèi)存相比，這是一次重大升級。 與T拓撲相比，F(xiàn)lyover拓撲支持以更高的數(shù)據(jù)速率運行，同時減少從處理器傳輸?shù)絻?nèi)存模塊的過載信號之間的時序偏差。 PCB組裝和PCB加工制造商解釋了PCB中電源、數(shù)據(jù)和外圍布線拓撲的共享。