計算機各個介面PCB Layout 規則要求

2021-10-24 18:38:25 字數 2602 閱讀 7092

針對計算機領域常用的各種介面,如usb、vga、sata等,一一陳列其各自不同的佈線規則,尤其是針對龍芯處理器的外設。以下是近期整理好的內容,希望對剛步入計算機領域的硬體工程師有所幫助。描述有誤的地方可以一起**。
1. usb介面

是universal serial bus的縮寫,即通用序列匯流排,是乙個外部匯流排標準,用於規範電腦與外部裝置的連線和通訊。是應用在pc領域的接**術。

pcb-layout規則:

a. 總長度盡量控制在1800mil;

b. 差分線特性阻抗為90ω;

c. 電源管腳走線寬度≥30mil;

d. o_usb_oc[0:3]/ 阻抗為60 ω ± 15%。

e. esd器件盡量靠近介面放置。

f. 訊號長度,要求主機板訊號長度與底板訊號長度之和不超過18inch」。

2. vga介面

是serial ata的縮寫,即序列ata。它是一種電腦匯流排,主要功能是用作主機板和大量儲存裝置(如硬碟及光碟驅動器)之間的資料傳輸。這是一種完全不同於並行pata的新型硬碟介面型別,由於採用序列方式傳輸資料而得名。序列介面還具有結構簡單、支援熱插拔的優點。

pcb-layout規則:

a. 走線時盡量不打過孔; 最大過孔數為2個,換參考層處150mil內增加連線不同參考層過孔,每個訊號對要求乙個過孔。

b. 注意差分線控制特性阻抗:90ω;

c. 走線時注意鄰近地平面走線,不許跨切割,除測點外盡量不要有via,且不可有stub,同時注意立體包地處理。

d. differential pair訊號上的耦合電容需放置到sata conector端且對稱放置。

e. esd防護器件緊挨介面放置,後端放置差分線匹配電容。

f. 訊號長度,要求主機板訊號長度與底板訊號長度之和不超過4inch。

4. audio介面

rs232介面簡稱串列埠,也稱序列通訊介面或序列通訊介面(通常指com介面),是採用序列通訊方式的擴充套件介面。序列介面 (serial inte***ce)是指資料一位一位地順序傳送。其特點是通訊線路簡單,只要一對傳輸線就可以實現雙向通訊(可以直接利用**線作為傳輸線),從而大大降低了成本,但傳送速度較慢,且傳輸距離有限。

pcb-layout規則:

a. txd、rxd盡量不要同層平行走線,如果一定要同層,要求間距至少5w以上;

b. 輸入輸出之間不要交叉在一起,用地隔開;

c. tvs管緊挨介面放置,之後緊接著放置電容位置,最後麵放磁珠,用於濾波。

6. hdmi介面

是low voltage differential signaling的簡稱,即低電壓差分訊號,又稱rs-644匯流排介面,是20世紀90年代才提出的一種資料傳輸和接**術。是一種低擺幅的差分訊號技術,它使得訊號能在差分pcb線對或平衡電纜上以幾百mbps的速率傳輸,其低壓幅和低電流驅動輸出實現了低雜訊和低功耗。

pcb-layout規則:

a. lvds 輸出差分訊號走線阻抗 100ω,走線盡可能等長;

b. 100ω終端電阻盡量靠近lvds接收器放置,差分訊號走線時盡量少用通孔;

c. lvds各輸出差分訊號通道間隔至少大於2倍s1(一對差分訊號正負通道間隔為s1)。

9. can介面

是controller area network的簡稱,即控制器區域網路。can 的高效能和可靠性已被認同,並被廣泛地應用於工業自動化、船舶、醫療裝置、工業裝置等方面。現場匯流排是當今自動化領域技術發展的熱點之一,被譽為自動化領域的計算機區域網。它的出現為分布式控制系統實現各節點之間實時、可靠的資料通訊提供了強有力的技術支援。

pcb-layout規則:

1.差分訊號線走線等長;

2.訊號特性阻抗為120ω;

3.can匯流排一般採用「手牽手」式連線、「t」型連線、星型拓撲結構。

10.ide介面

是integrated drive electronics的縮寫,即電子整合驅動器,是把「硬碟控制器」與「盤體」整合在一起的硬碟驅動器。把盤體與控制器整合在一起減少硬碟介面的電纜數目與長度,資料傳輸的可靠性得到增強,硬碟製造起來變得更容易的技術。但是由於其資料傳輸速度慢、線纜長度過短、連線裝置少以及傳輸匯流排數量多等缺點,使得ide介面已逐漸被淘汰,目前漸漸已被sata介面代替。

pcb-layout規則:

a.訊號線阻抗特性為50ω;

b. 訊號線保持等長走線;

c.訊號線線寬4mil,間距8mil,同時via控制在兩個以內,不能跨切割面;

d.防護器件tvs管緊貼介面放置。

11.網口

ps/2是一種滑鼠和鍵盤的專用介面,是一種6針的圓型介面,但鍵盤只使用其中的4針傳輸資料和供電,其餘2個為空腳。ps/2介面的傳輸速率比com介面稍快一些,而且是atx主機板的標準介面,是應用最為廣泛的鍵盤介面之一。滑鼠是淺綠色介面,鍵盤是紫色介面,這兩個介面不能混插,否則會使其不工作。

pcb-layout規則:

a.因為速率一般為15khz,沒有太嚴苛的走線要求;

b.需注意ms_clk/data和kb_clk/data兩組線各自平行走線。

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