嵌入式開發(fā)技術(shù)PCB Layout指南

1. 一般規(guī)則1.1 PCB板上預(yù)劃分?jǐn)?shù)字、模擬、DAA信號(hào)布線區(qū)域。

1.2 數(shù)字、模擬元器件及相應(yīng)走線盡量分開并放置於各自的布線區(qū)域內(nèi)。

1.3 高速數(shù)字信號(hào)走線盡量短。

1.4 敏感模擬信號(hào)走線盡量短。

1.5 合理分配電源和地。

1.6 DGND、AGND、實(shí)地分開。

1.7 電源及臨界信號(hào)走線使用寬線。

1.8 數(shù)字電路放置於并行總線/串行DTE接口附近，DAA電路放置於電話線接口附近。

2. 元器件放置2.1 在系統(tǒng)電路原理圖中：a) 劃分?jǐn)?shù)字、模擬、DAA電路及其相關(guān)電路;b) 在各個(gè)電路中劃分?jǐn)?shù)字、模擬、混合數(shù)字/模擬元器件;c) 注意各IC芯片電源和信號(hào)引腳的定位。

2.2 初步劃分?jǐn)?shù)字、模擬、DAA電路在PCB板上的布線區(qū)域(一般比例2/1/1)，數(shù)字、模擬元器件及其相應(yīng)走線盡量遠(yuǎn)離并限定在各自的布線區(qū)域內(nèi)。

Note：當(dāng)DAA電路占較大比重時(shí)，會(huì)有較多控制/狀態(tài)信號(hào)走線穿越其布線區(qū)域，可根據(jù)當(dāng)?shù)匾?guī)則限定做調(diào)整，如元器件間距、高壓抑制、電流限制等。

2.3 初步劃分完畢後，從Connector和Jack開始放置元器件：a) Connector和Jack周圍留出插件的位置;b) 元器件周圍留出電源和地走線的空間;c) Socket周圍留出相應(yīng)插件的位置。

2.4 首先放置混合型元器件(如Modem器件、A/D、D/A轉(zhuǎn)換芯片等)：a) 確定元器件放置方向，盡量使數(shù)字信號(hào)及模擬信號(hào)引腳朝向各自布線區(qū)域;b) 將元器件放置在數(shù)字和模擬信號(hào)布線區(qū)域的交界處。

2.5 放置所有的模擬器件：a) 放置模擬電路元器件，包括DAA電路;b) 模擬器件相互靠近且放置在PCB上包含TXA1、TXA2、RIN、VC、VREF信號(hào)走線的一面;c) TXA1、TXA2、RIN、VC、VREF信號(hào)走線周圍避免放置高噪聲元器件;d) 對(duì)於串行DTE模塊，DTE EIA/TIA-232-E系列接口信號(hào)的接收/驅(qū)動(dòng)器盡量靠近Connector并遠(yuǎn)離高頻時(shí)鐘信號(hào)走線，以減少/避免每條線上增加的噪聲抑制器件，如阻流圈和電容等。

2.6 放置數(shù)字元器件及去耦電容：a) 數(shù)字元器件集中放置以減少走線長(zhǎng)度;b) 在IC的電源/地間放置0.1uF的去耦電容，連接走線盡量短以減小EMI;c) 對(duì)并行總線模塊，元器件緊靠Connector邊緣放置，以符合應(yīng)用總線接口標(biāo)準(zhǔn)，如ISA總線走線長(zhǎng)度限定在2.5in;d) 對(duì)串行DTE模塊，接口電路靠近Connector;e) 晶振電路盡量靠近其驅(qū)動(dòng)器件。

2.7 各區(qū)域的地線，通常用0 Ohm電阻或bead在一點(diǎn)或多點(diǎn)相連。

3. 信號(hào)走線3.1 Modem信號(hào)走線中，易產(chǎn)生噪聲的信號(hào)線和易受干擾的信號(hào)線盡量遠(yuǎn)離，如無(wú)法避免時(shí)要用中性信號(hào)線隔離。

Modem易產(chǎn)生噪聲的信號(hào)引腳、中性信號(hào)引腳、易受干擾的信號(hào)引腳如下表所示：=============================================================== | Noise Source | neutral | noise sensitive

-----------+----------------+----------------+-----------------

VDD，GND， AGND | | 31，38，34，37 |

-----------+----------------+----------------+-----------------

Crystal | 52，53 | |

-----------+----------------+----------------+-----------------

Reset | | 35 |

-----------+----------------+----------------+-----------------

Memory BUS| 1-6，9-10，12-13 | | | 43-50，58-68 | |

-----------+----------------+----------------+-----------------

NVRAM | | 39，42 |

-----------+----------------+----------------+-----------------

Telephone | | 7-8，36，51，54 | 24-25，30，32-33

-----------+----------------+----------------+-----------------

Audio | | | 23，26-29

-----------+----------------+----------------+-----------------

串行DTE | 40-41 | 11，14-22，55-57 | =============================================================== =============================================================== | Noise Source | neutral | noise sensitive

-----------+----------------+----------------+-----------------

VDD，GND， AGND | | 31，38，34，37 |

-----------+----------------+----------------+-----------------

Crystal | 52，53 | |

-----------+----------------+----------------+-----------------

Reset | | 35 |

-----------+----------------+----------------+-----------------

Memory BUS| 1-6，9-10，12-13 | | | 43-50，58-68 | |

-----------+----------------+----------------+-----------------

NVRAM | | 39，42 |

-----------+----------------+----------------+-----------------

Telephone | | 7-8，36，51，54 | 24-25，30，32-33

-----------+----------------+----------------+-----------------

Audio | | | 23，26-29

-----------+----------------+----------------+-----------------

并行總線 | 11，14-22，40-41 | | | 55-57 | | =============================================================== 3.2 數(shù)字信號(hào)走線盡量放置在數(shù)字信號(hào)布線區(qū)域內(nèi);模擬信號(hào)走線盡量放置在模擬信號(hào)布線區(qū)域內(nèi);(可預(yù)先放置隔離走線加以限定，以防走線布出布線區(qū)域)

數(shù)字信號(hào)走線和模擬信號(hào)走線垂直以減小交叉耦合。

3.3 使用隔離走線(通常為地)將模擬信號(hào)走線限定在模擬信號(hào)布線區(qū)域。

a) 模擬區(qū)隔離地走線環(huán)繞模擬信號(hào)布線區(qū)域布在PCB板兩面，線寬50-100mil;b) 數(shù)字區(qū)隔離地走線環(huán)繞數(shù)字信號(hào)布線區(qū)域布在PCB板兩面，線寬50-100mil，其中一面PCB板邊應(yīng)布200mil寬度。

3.4 并行總線接口信號(hào)走線線寬>10mil(一般為12-15mil)，如/HCS、/HRD、/HWT、/RESET. 3.5 模擬信號(hào)走線線寬>10mil(一般為12-15mil)，如MICM、MICV、SPKV、VC、VREF、TXA1、TXA2、RXA、 TELIN、TELOUT. 3.6 所有其它信號(hào)走線盡量寬，線寬>5mil(一般為 10mil)，元器件間走線盡量短(放置器件時(shí)應(yīng)預(yù)先考慮)。[!--empirenews.page--]

3.7 旁路電容到相應(yīng)IC的走線線寬>25mil，并盡量避免使用過(guò)孔。

3.8 通過(guò)不同區(qū)域的信號(hào)線(如典型的低速控制/狀態(tài)信號(hào))應(yīng)在一點(diǎn)(首選)或兩點(diǎn)通過(guò)隔離地線。如果走線只位於一面， 隔離地線可走到PCB的另一面以跳過(guò)信號(hào)走線而保持連續(xù)。

3.9 高頻信號(hào)走線避免使用90度角彎轉(zhuǎn)，應(yīng)使用平滑圓弧或45度角。

3.10 高頻信號(hào)走線應(yīng)減少使用過(guò)孔連接。

3.11 所有信號(hào)走線遠(yuǎn)離晶振電路。

3.12 對(duì)高頻信號(hào)走線應(yīng)采用單一連續(xù)走線，避免出現(xiàn)從一點(diǎn)延伸出幾段走線的情況。

3.13 DAA電路中，穿孔周圍(所有層面)留出至少60mil的空間。

3.14 清除地線環(huán)路，以防意外電流回饋影響電源。

4. 電源4.1 確定電源連接關(guān)系。

4.2 數(shù)字信號(hào)布線區(qū)域中，用10uF電解電容或鉭電容與0.1uF瓷片電容并聯(lián)後接在電源/地之間。在PCB板電源入口端和最遠(yuǎn)端各放置一處，以防電源尖峰脈沖引發(fā)的噪聲干擾。

4.3 對(duì)雙面板，在用電電路相同層面中，用兩邊線寬為 200mil的電源走線環(huán)繞該電路。(另一面須用數(shù)字地做相同處理)

4.4 一般地，先布電源走線，再布信號(hào)走線。

5. 地5.1雙面板中，數(shù)字和模擬元器件(除DAA)周圍及下方未使用之區(qū)域用數(shù)字地或模擬地區(qū)域填充，各層面同類地區(qū)域連接在一起，不同層面同類地區(qū)域通過(guò)多個(gè)過(guò)孔相連：Modem DGND引腳接至數(shù)字地區(qū)域，AGND引腳接至模擬地區(qū)域;數(shù)字地區(qū)域和模擬地區(qū)域用一條直的空隙隔開。

5.2 四層板中，使用數(shù)字和模擬地區(qū)域覆蓋數(shù)字和模擬元器件(除DAA);Modem DGND引腳接至數(shù)字地區(qū)域，AGND引腳接至模擬地區(qū)域;數(shù)字地區(qū)域和模擬地區(qū)域用一條直的空隙隔開。

5.3 如設(shè)計(jì)中須EMI過(guò)濾器，應(yīng)在接口插座端預(yù)留一定空間，絕大多數(shù)EMI器件(Bead/電容)均可放置在該區(qū)域;未使用之區(qū)域用地區(qū)域填充，如有屏蔽外殼也須與之相連。

5.4 每個(gè)功能模塊電源應(yīng)分開。功能模塊可分為：并行總線接口、顯示、數(shù)字電路(SRAM、EPROM、Modem)和DAA等，每個(gè)功能模塊的電源/地只能在電源/地的源點(diǎn)相連。

5.5 對(duì)串行DTE模塊，使用去耦電容減少電源耦合，對(duì)電話線也可做相同處理。

5.6 地線通過(guò)一點(diǎn)相連，如可能，使用Bead;如抑制EMI需要，允許地線在其它地方相連。

5.7 所有地線走線盡量寬，25-50mil. 5.8 所有IC電源/地間的電容走線盡量短，并不要使用過(guò)孔。