40G تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور ودليل التوجيه

1. الممانعة المميزة

خط الشريط الصغير المطبوع (الطبقة السطحية): Z=65Ω ± 10%؛

خط مخطط مطبوع (الطبقة الداخلية): Z=50Ω ± 10%؛ الساعة التفاضلية المفردة-الممانعة النهائية للأرض: 50Ω، الممانعة التفاضلية: 100Ω.

2. توصيات عرض التتبع: عرض أثر الإشارة=6 مل، عرض التتبع=4.5 مل لآثار المسار الصعبة-إلى-، عرض أثر الطاقة/الأرض=15 مل أو 30 مل حسب الموقف.

3. توصيات التجميع: ارجع إلى مجموعة التصميم المرجعي CS1999. سمك اللوح: 2.4 ± 0.2 مم. يجب ألا يتجاوز العدد الموصى به من الطبقات 16-18.

4. منافذ توصيل شريحة BGA: بالنسبة إلى الدبابيس غير المستخدمة، احتفظ بمنافذ الإخراج - قدر الإمكان، باستثناء تلك التي تؤثر على التوجيه.

1. تشمل أنواع إمدادات الطاقة بشكل رئيسي ما يلي:

• P48V/N48V, 5V (40A), 2V5 (22A), 1V2 (60A), 1V8 (10A), 3V3

(10A)، و5V2N (3A)، VDDQ، VTT، وVREF؛ هذه هي مصادر الطاقة الرقمية.

• 3V3A، VCCTX_1/2، 1V2A_1/2: هذه هي مصادر الطاقة التناظرية التي يتم إخراجها بواسطة وحدات الطاقة الخطية.

2. بالنسبة إلى 5V (40A)، و2V5 (22A)، و1V2 (60A)، و1V8 (10A)، و3V3 (10A)، ضع في اعتبارك القدرة الحالية للممرات عند توصيل دبابيس خرج وحدة الطاقة بطبقة مقسم الطاقة بناءً على المستوى الحالي.

يوصى بإضافة مستويات تعبئة مقابلة على طبقات إشارة متعددة حول الأطراف المقابلة، ثم استخدام طرق متعددة لتوصيل الطبقات لتوجيه التيار إلى طبقة الطاقة المقابلة.

3. تحتوي الوحدات CS1999، وFPGA، والوحدات البصرية على مصادر طاقة تناظرية متعددة. يتم توفيرها بشكل عام باستخدام مصادر الطاقة الخطية أو من خلال تصفية LC. تتطلب جميع مصادر الطاقة التناظرية تقسيم الطاقة. يوصى بتقسيم الطاقة التناظرية: يتم التقسيم على طبقة الإشارة، مع ضرورة أن تكون الطبقات المجاورة العلوية والسفلية بمثابة أرضية الإشارة.

تتطلب مصادر الطاقة التالية التقسيم:

1) مصادر الطاقة التناظرية CS1999:

STX0_VDD، STX1_VDD، SRX0_VDD، SRX1_VDD، HTX0_VDD، HTX1_VDD، HRX0_VDD،

HRX1_VDD، SFI5_VDD_DVR، HTX_VDD_DVR.

2) FPGA:

VCC_PLL_OUT1/2/3, VCCA_3V3_1, 2, VCCTX_1/2, 1V2A_1/2, VCCP_1/2.

3) يتم توفير الوحدات الضوئية: 5V، 3V3، 1V8، 5V2N، وغيرها من مصادر الطاقة التناظرية من خلال تصفية LC . 4) ​​أخرى: جميع مصادر الطاقة بعد المغو L.

4. يجب أن تتوافق جميع المداخل الحالية للمحث 1008PS مع متطلبات 3A، وجميع المداخل الأخرى مع 1A.

5. الطائرات الأرضية

يتضمن ذلك إشارة أرضية وأرضية الهيكل.

يجب وضع مستوى أرضي للهيكل حول كل طبقة إشارة وتوصيلها بالمقبس المقابل.

6. أثناء التوجيه، يجب تحديد مستويات TAB لجميع شرائح تحويل الطاقة LDO (LT1963AEQ، LT1764EQ، LP3883ES) وتوصيلها بالمستويات المقابلة. يجب زيادة المساحة النحاسية لتبديد الحرارة بشكل مناسب، ويجب أيضًا إضافة مستوى نحاسي متماثل على الجانب الخلفي (يمكن أن تكون المساحة كبيرة قدر الإمكان إذا كان التخطيط يسمح بذلك). قم بتوصيل هذه الطائرات بالطاقة المقابلة أو الطائرات الأرضية من خلال طرق متعددة لتسهيل تبديد الحرارة. تعريفات مستوى TAB لكل شريحة هي كما يلي:

LT1963A/LT1764/LP3883: TAB=GND (أرضي).

7. بالنسبة لفصل الطاقة والأرضي CS1999، يرجى الرجوع إلى ملفات التخطيط الفعلية الخاصة بلوحة التقييم.

1. التصميم والتنفيذ وفق المخطط المنطقي. يجب أن تكون مكثفات الفصل متباعدة بشكل متساوٍ لكل جهاز. يجب وضع المكثفات الصغيرة ذات القيمة - في أقرب مكان ممكن من منافذ الطاقة، ويجب وضع المكثفات القطبية الكبيرة - حول الشريحة.

2. يحتوي كل من FPGAs على خمسة دبابيس، K7/T7/Y4/AD7/AK7. قم بتوصيل مقاومة خارجية 2.00 كيلو أوم بالأرض. احتفظ بهذه الآثار بعيدًا عن مصادر التداخل الأخرى. استخدم حلقة أرضية لعزل هذه الآثار عن الخطوط الأخرى.

3. المتطلبات العامة لتوصيل مكثف الفصل: يكون توجيه لوحة المكثف كما هو موضح أدناه:

1. المتطلبات العامة للإشارات التفاضلية:

• يجب أن تكون أطوال الأزواج التفاضلية متطابقة تمامًا، مع حد أقصى للخطأ قدره<10 mil. All signal lines, except those with length requirements, should be as short as possible.
• Differential pairs should be kept as close together as possible (but to ensure impedance, a 6 mil line width and 6/9 mil spacing is recommended). Spacing between them should be >15 mil, and spacing between them should be >30 مل.
• يجب توجيه الأزواج التفاضلية على نفس الطبقة لتقليل فتحات التوصيل وتغييرات الطبقة (باستثناء حالة توصيل المقاومات المطابقة، يمكن لمحطات المصدر والوجهة فقط تغيير الطبقات عبر فتحات التوصيل).
• عندما يتم تقسيم مستويات الطاقة، لا يمكن للإشارات التفاضلية المجاورة على نفس مستوى الطاقة أن تتقاطع مع الأقسام.
• بالنسبة للنهايات ذات المقاومات المطابقة، تظهر طرق توصيل المقاومات المطابقة في الشكل أدناه. حدد إحدى الطرق التالية للاتصال.

يجب أن تتبع أطوال التتبع أيضًا الرسم التخطيطي.

بالنسبة للخطوط التفاضلية ذات المكثفات المتسلسلة، يجب وضع مكثفات الزوج التفاضلي على نفس الجانب (بشكل عام قريب من الأطراف) ولها أطوال تتبع متطابقة. عند استخدام اقتران التيار المتردد لساعات PECL، يتم توصيل المقاوم الخارجي عند المصدر كما هو موضح في الشكل أدناه.

2. إشارات الساعة

• الساعات التفاضلية

يتضمن الإشارات التالية:

تحتوي الساعة 622M على ثلاثة أزواج: MSA_RXREFCLK_P/N، وMSA_TXREFCLK_P/N، وCS1999_REFCLK_P/N.

تحتوي الساعة 156M على ثمانية أزواج: IF_REFCLK1/2_P/N، XAUI_REFCLK1/2_P/N،

FPGA1/2_CORECLK_P/N، وCS1999_IL_REFCLK1/2_P/N.

للتعرف على متطلبات التوجيه والمطابقة لهذه الإشارات، انظر أعلاه. احتفظ بآثار الساعة التفاضلية بعيدًا عن خطوط الإشارة الأخرى قدر الإمكان، وخاصة الآثار المتوازية. ليس من الضروري أن يكون كل زوج تفاضلي بنفس طول الأزواج التفاضلية الأخرى، ولكن يجب ألا يتجاوز الحد الأقصى للطول 15 سم. إشارات ساعة LVTTL منتهية -مفردة

يتضمن الإشارات التالية: SRAM_CLK، TCAM_CLK

وينبغي توجيه هذه الإشارات بأقصر ما يمكن، عادة أقل من 3 سم ولا يزيد عن 5 سم. يجب أن تكون المقاومة المتسلسلة 25 أوم قريبة قدر الإمكان من طرف شريحة المصدر (FPGA).

3. إشارات واجهة SFI5

يتم استخدام هذه الإشارة لنقل البيانات بسرعة عالية (3.125 جيجا) بين الوحدة الضوئية وCS1999، بما في ذلك إشارات الاستقبال والإرسال.

وتظهر الإشارات في الجدول أدناه.

1) استخدم طبقة الإشارة السفلية المناسبة لتقليل أطوال أثر كعب الروتين؛ استخدم الأقواس أو الانحناءات بزاوية 45 درجة عند التوجيه.

2) قواعد Via: قم بإزالة كافة الوسادات الموجودة على الطبقات الداخلية من جميع المنافذ (احتفظ فقط بالوسادات الموجودة على طبقة الاتصال).

3) ارجع إلى ملفات تخطيط التصميم المرجعي CS1999 للحصول على توجيه تفصيلي وعبر توصيات المعلمات.

4) تجنب توجيه واستقبال وإرسال الأزواج التفاضلية على نفس الطبقة.

4. إشارات واجهة إنترلاكن: تُستخدم هذه الإشارات لنقل البيانات بسرعة عالية (3.125 جيجا) بين CS1999 وFPGA. مثل SFI5، فهي تشمل مجموعتين: الاستقبال والإرسال. وتظهر الإشارات في الجدول أدناه.

للحصول على معلومات التوجيه، راجع متطلبات توجيه إشارة SFI5.

5. إشارات XAUI

يُستخدم لنقل الإشارات بسرعة عالية- بين FPGA ومقبس ZD للوحة الإلكترونية المعززة.

1) يجب أن يكون طول التتبع المتصل بمقبس ZD<5" (including the total length of the traces at both ends of the series capacitor). The actual trace length should be as short as possible to minimize backplane trace length control. There are eight groups of signals:

LINE0_XAUI_RXDAT_P/N_<3.0>عبارة عن إشارة تفاضلية مكونة من 4 أزواج 3.125G؛

LINE1_XAUI_RXDAT_P/N_<3.0>عبارة عن إشارة تفاضلية مكونة من 4 أزواج 3.125G؛

LINE0_XAUI_TXDAT_P/N_<3.0>عبارة عن إشارة تفاضلية مكونة من 4 أزواج 3.125G؛

LINE1_XAUI_TXDAT_P/N_<3.0>عبارة عن إشارة تفاضلية مكونة من 4 أزواج 3.125G؛

لي NE2_XAUI_RXDAT_P/N_<3..0>عبارة عن إشارة تفاضلية مكونة من 4 أزواج 3.125G.

LINE3_XAUI_RXDAT_P/N_<3..0>عبارة عن إشارة تفاضلية مكونة من 4 أزواج 3.125G.

LINE2_XAUI_TXDAT_P/N_<3..0>عبارة عن إشارة تفاضلية مكونة من 4 أزواج 3.125G.

LINE3_XAUI_TXDAT_P/N_<3..0>عبارة عن إشارة تفاضلية مكونة من 4 أزواج 3.125G.

2) يجب أن يكون لكل زوج من الخطوط التفاضلية تفاوت طول أقل من 10 مل. ليس من الضروري أن يكون كل زوج من أربعة أزواج متساويًا في الطول، ولكن يجب تقليل التسامح إلى الحد الأدنى وإبقاء الطول قصيرًا قدر الإمكان.

3) للتوجيه، راجع متطلبات توجيه الإشارة SFI5.

6. 700إشارات M LVDS

يستخدم لنقل الإشارات بسرعة عالية-بين جهازي FPGA. تشمل المجموعات الأربع التالية:

لا ينبغي توجيه الأزواج التفاضلية للاستقبال والإرسال على نفس الطبقة. يجب أن تتبع الخطوط التفاضلية الأخرى المتطلبات العامة.

7. إشارات HSTL

الإشارات التي تربط U1 (NL3300) وIC2 هي إشارات HSTL-1 تعمل بتردد 200 ميجاهرتز تقريبًا. يرجى توجيهها وفقًا لمتطلبات توجيه HSTL العامة.

1) يجب وضع مقاومات الإنهاء 50 Ω للإشارات ثنائية الاتجاه TCAM_DBUS[0:71] والإشارات أحادية الاتجاه CAM_CLK وTCAM_IBUS في أقرب مكان ممكن من U1، ويجب أن تكون خطوطها الأساسية قصيرة قدر الإمكان. كما هو موضح في الشكل أدناه، يوصى باتباع المسار (أ). إذا كان التوجيه صعبًا، اتبع التوجيه (ب)، مع الحفاظ على طول فرع مقاومة الإنهاء والمسافة بين نقطة النسخ المتماثل والمنفذ U1 قصيرًا قدر الإمكان.

2) يجب أن تكون مجموعات الإشارة التالية متساوية الطول، مع وجود خطأ قدره<100 mil:

TCAM_CLK، TCAM_CLKO، TCAM_IBUS[7:0]، TCAM_DBUS[71:0]، TCAM_HITACK،

TCAM_VALID، TCAM_RDACK

3) يجب توزيع مكثفات مرشح VTT من CP1 إلى CP10 بالتساوي حول مقاومات الإنهاء.

8. 100إشارات إيثرنت M

1) فيما يلي أزواج الإشارات التفاضلية، مع نفس متطلبات التوجيه مثل الإشارات التفاضلية العامة.

100M_RD+/-, 100M_TD+/-, BACK_100M_TD+/-, BACK_100M_RD+/-, 100M_TX+/-,

100M_RX+/-، RJ_100M_TD+/-، RJ_100M_RD+/-.

2) الإشارات التالية ليست إشارات تفاضلية، بل يجب أن تكون كل مجموعة متساوية الطول:

MII_TX_CLK، MII_TXD<3.0>، وMII_TXEN معًا، مع وجود خطأ<1cm.

MII_RX_CLK، MII_RXD<3.0>تم تجميع MII_RXEN وMII_RXER وMII_RX_CRS وMII_RX_COL معًا، مع وجود خطأ قدره<1cm.

9. توجيه إشارة المسح الجانبي

a) TMS signal routing direction: Side Scan 2x5 socket -> FPGA1 (IC3) ->FPGA2 (IC4)

ب) اتجاه توجيه إشارة TCK هو نفس اتجاه TMS.

10. التحكم في إشارات الحافلة:

تتضمن LOCAL_AD[31:0] وLOCAL_ACK وLOCAL_RW وLOCAL_RDY وLOCAL_STB وLOCAL_ALE.

قم بتوصيل كل مجموعة من الحافلات بطريقة-سلسلة متعاقبة.

11. إشارات ناقل البيانات الأخرى:

بالنسبة لجميع إشارات الحافلات المجمعة الأخرى غير المذكورة أعلاه، تأكد من أن كل مجموعة ناقلة لا تختلف بشكل كبير (تحافظ على نفس الترتيب من حيث الحجم) ولها أقصر طول ممكن.

تتضمن المؤشرات المطلوب عرضها على اللوحة ثلاثة مؤشرات لحالة الطاقة والنظام وثلاثة مؤشرات لحالة واجهة 40G.

تظهر المواضع النسبية للمؤشرات على اللوحة في الشكل أدناه.

العلاقة المقابلة بين أضواء مؤشر اللوحة ومصابيح LED في المخطط المنطقي هي كما يلي:

يرجى وضع أضواء المؤشر وفقًا للمواضع النسبية المذكورة أعلاه والعلاقات المقابلة لها.