USB接口的信号完整性设计与分析

发布时间：2018-05-13 20:34

  本文选题：信号完整性 + USB　； 参考：《内蒙古大学》2013年硕士论文

【摘要】：在高速数字系统设计中,信号完整性问题是工程师必须考虑的。由于芯片时钟频率的提高,信号的上升沿变化越来越快,信号完整性是芯片发展的直接产物。随着处理器运算能力的提升,总线数据传输速率成为了瓶颈,如何更快地增加总线数据传输率成为工程师热点研究问题之一。 本论文是以通用串行总线USB2.0为对象,研究信号完整性问题。首先阐述了高速互连中产生信号完整性问题的传输线理论,着重研究了影响USB2.0布局布线的差分传输线。通过采用Cypress的CY7C68013芯片设计实现数据采集接口电路,借助于Mentor信号完整性工具hyperlynx进行前仿真和后仿真分析,其中,前仿真主要研究差分传输线的特性阻抗给高速设计带来的影响,后仿真进行快速批处理仿真和交互式仿真,给高速电路设计提供布局布线的理论基础。最后将测试结果与仿真相对比,均满足USB2.0规范,这一过程为下一代串行总线速度的进一步提升提供了研究方法和理论依据。
[Abstract]:In the design of high-speed digital system, the problem of signal integrity must be considered by engineers. Because of the increase of clock frequency, the rising edge of signal changes faster and faster. Signal integrity is the direct product of chip development. With the improvement of processor computing power, bus data transmission rate has become a bottleneck. How to increase bus data transmission rate more quickly has become one of the hot research issues for engineers. In this paper, the problem of signal integrity is studied based on Universal Serial bus (USB2.0). Firstly, the transmission line theory of signal integrity in high speed interconnection is introduced, and the differential transmission lines which affect the layout and routing of USB2.0 are emphatically studied. The interface circuit of data acquisition is designed by using CY7C68013 chip of Cypress, and the pre-simulation and post-simulation analysis are carried out by means of Mentor signal integrality tool hyperlynx. Among them, pre-simulation mainly studies the influence of characteristic impedance of differential transmission line on high-speed design. Fast batch simulation and interactive simulation are carried out in post simulation, which provides the theoretical basis of layout and routing for high speed circuit design. Finally, the test results are compared with the simulation results and meet the USB2.0 specification. This process provides a research method and theoretical basis for the next generation serial bus speed further improvement.
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TN911.7;TP334.7

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 黄德勇,张扬,杨云志;高速电路设计中的信号完整性研究[J];电讯技术;2004年02期

2 李南;陈文彬;;基于USB2.0线阵CCD图像采集系统设计[J];电子测量技术;2008年08期

相关博士学位论文 前1条

1 王超;高速背板的电磁场建模和仿真[D];中国科学技术大学;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 张鹏;高速PCB板信号完整性仿真分析及应用[D];西安电子科技大学;2011年

2 袁焱;PCIE2.0远距离传输的研究与实现[D];国防科学技术大学;2011年

3 杨宁;基于DSP的便携式设备巡检仪的研发[D];北京化工大学;2011年

4 刘成明;基于LVDS的氋速远程数据传输系统的设计[D];中北大学;2012年

5 李小平;高速PCB的信号完整性、电源完整性和电磁兼容性研究[D];四川大学;2005年

6 乔洪;高速PCB信号完整性分析及应用[D];西南交通大学;2006年

7 匡胜元;基于USB2.0接口的数据采集方法与设计的研究[D];重庆大学;2006年

8 郑慧娟;基于USB2.0的虚拟信号发生器的设计与实现[D];西安电子科技大学;2006年

9 徐晓明;基于嵌入式微处理器的激光雕刻机系统研究与开发[D];天津理工大学;2007年

10 陈彬;基于USB通讯的雕刻机数控系统设计与开发[D];南京航空航天大学;2007年

，

本文编号：1884703