28小时从数字电路工程师到信号完整性工程师

poseidon

概述

这篇文章讲述如何培训数字电路工程师在信号完整性设计过的成长过渡课程。加强数字电路工程师在SI方面的知识拓展，并在产品开发过程中综合考虑SI问题，确保能够在开发过程的尽早阶段对SI问题加以考虑：如器件选型、电路板堆叠、总线拓扑等阶段；避免让它发展成为一个难以处理的设计问题。这在另一方面来说也可以减少项目人员的工作量。这篇文章给出了一个培训课程的详细纲要计划，包括教材选择，课余练习。这一课程已经在Plexus公司的大型设计项目实施中得到验证，它同样适合于其他一些数字电路设计团队。某些反馈版本也可在大课课程中使用。

1． 简介

数字系统的数据传输速率正在不断的提高，数字系统的构架也超越了以往，从同步总线互连到源同步互连再到最近的嵌入式串行时钟互连。在数据传输率与系统架构发生变化的情况下，现在的设计问题也包括了信号完整性问题，如结合板级与系统级的时序分析：走线时延、串扰、同步开关噪声、抖动及信号质量。这篇文章的目标就是介绍培训数字和模拟硬件工程师，教他们如何去执行基本的信号完整性分析和仿真。

1．1 信号完整性团队

  应对信号完整性设计挑战，首先是组建专门信号完整性设计团队，依靠团队力量解决问题。基于这个考虑，Plexus组建了一个信号完整性团队，他们服务于各个小的工程项目，通常工程组会在进行PCB布线之前将设计方案交由他们进行审核。这种结构也存在着一些内在的问题。由于需要与客户进行相关环节的沟通，使得团队难以保存高效运转，难以有效地分派专业性信号完整性工程师到不同的，短期性的项目中。这类信号完整性团队的另一个问题是，难以将他们融入到产品开发的过程中，因为信号完整性团队是独立于硬件开发团队的，并不参与开发流程的其他一些环节。 相对于当前的高速数字设计，仅仅是在PCB开发之前进行执行信号完整性分析并不见得有多大的效果。需要考虑让他们加入到设计过程的所有环节，即从结构的定义一直到硬件的验证。在设计出现问题时，信号完整性工程师也要加入到验证的环节。

1．2 Plexus信号完整性流程

  

图1：Plexus的信号完整性设计流程

1．3 信号完整性培训选项

    为了完成这个新的结构，Plexus公司不得不安排对数字组成员进行信号完整性分析方面的培训。有许多的外部培训可供选择，诸如聘请行业专家进行突击授课，来自EDA工具提供商的培训班，大学课程。专家突击授课需要2天到一个星期的时间，由多位不同行业的专家进行授课，可以使你受益非浅。Plexus的工程师已经参加了许多这个的培训，效果通常也是得到肯定的。但是，这些课程通常缺乏关于信号完整性仿真工具的使用的一些细节问题。他们往往更注重于理论，规则的分析，以及概念的理解上。这些是很重要，但无助于工程师去解决存在的需要通过仿真解决的复杂问题。EDA工具提供商的培训班通常是注重使用他们的工具来解决问题，并不能使你完全的在概念上是理解问题。不管是行业专家的培训课程或是EDA软件提供商的培训课程往往针对于一个较短时期内的信息。大部分人需要一些概念的实例来帮助理解并在短时间内掌握它们。大学的课程可以解决上述的缺点。Plexus was not aware of any available in our area that met all of our needs and were taught based on our design flow。问题在于这些培训选项的费用，因为要送一整个数字组去进行任何一项培训的花费是相当昂贵的。解决的方案就是建立一套内部培训机制，而这一机制又是基于Plexus公司的工具及信号完整性处理流程，在这篇文章中，我们将介绍这一课程。这一过程包括14次，每次2小时的课时，并在每个课时之间安排2~4小时的预习准备。

1．4 信号完整性培训介绍

  这篇文章中的培训课程是针对具体一定工作经验的数字和模拟硬件工程师。培训包括：原理，工具使用，Plexus公司信号完整性分析方法。在培训中使用的主要工具是预布线信号完整性分析工具，如cadence的SigXplorer，mentor公司的Hyperlynx，或SISoft 公司的SI Auditor软件配合Synopsys公司的HSPICE使用。这些工具均可作在培训相关课程中使用。除了软件工具的使用，另外在课程中，我们还将介绍一些用于信号完整性分析的实验的实验室设备的使用，如高速示波器，TDRs(时域反射计)，VNAs（网络分析仪）等。在文章中，我们还将介绍课程教材的选择及其详细的课程提纲。

2． 教材选择

3． 信号完整性课程纲要

wushy

还是需要长时间学习改变

第壹炉香

您好