如何结合实际对PCB板布线

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　　本文只是抛砖引玉的讲述了PCB板中的一些感触颇深的几点，难免有所偏颇，不足之处恳请指正。

　　我们知道，一块优秀的电路板，除了在实现电路原理功能之外，还要考虑EMI,EMC，ESD，信号完整性等电气特性，也要考虑机械结构，大功耗芯片的散热问题，在这基础上再考虑电路板美观问题。所以，PCB板布线是门艺术，具体而言是门折衷的艺术。

　　在开始学习摸索PCB布线之前，或许您会在各式各样的参考书中看见各式各样的PCB板布线的规则，即使许多规则在一定程度上会是有相同的内涵，可是在不同的实际布板实践中会有不同的侧重点，甚至规则之间会产生冲突。举个例子：规则一信号传输的路径越短越好，规则二是在高频布线要求阻抗匹配。在考虑布DDR MEMORY的总线时，SOP封装的MEMERY芯片不可能对所有的TRACK实现规则一,正确的做法是整体考虑阻抗匹配的条件下实现所有的TRACK相对最短。因此，实际布线中规则之间的不可兼得就会让读者布线过程中自觉的有效的利用这些规则时产生种种疑惑，甚至就陷入这样或者是那样的一般性的规则中不知所措。在这就需要强调一点――各种布线规则只是指导性的，要结合实际的布线过程去不断折衷以取得最大的效用。我想只要在实际布线中自觉注意这些规则，或多或少会对布线的效果有所帮助。

　　1. 模块化，结构化的思想不仅体现在硬件原理设计中，也要反映在布局布线效果中

　　如今的硬件平台的集成度越来越高，系统越来越复杂，自然而然也就要求无论是硬件原理图的设计中还是PCB布线中使用模块化，结构化设计的方法。如果接触过大规模的FPGA或是CPLD就知道，复杂IC的设计必然要求采用自上至下的模块化的设计方法。所以作为硬件工程师，在了解系统整体架构的前提下，首先应该在原理图和PCB布线设计中自觉融合模块化的设计思想。举个例子，数字电视机顶盒的硬件平台的主IC-QAMI5516中就有如下的几种模块：

　　ST20:主频180MHZ的32位RISC CPU

　　PTI:TRANSPORT STREAM的处理单元

　　DISPLAY:MPEG-2解码，显示处理单元

　　DEMODULATOR:QAM解调器

　　MEMORY INTERFACE：不同应用系统所需要不同的MEMORY的接口

　　STBUS：各个模块的数据通讯总线

　　PERIPHERALS:UART,SMARTCARD,IIC,GPIO,PWM等常用外设

　　AUDIO:音频输出接口

　　VEDIO:视频输出接口

　　QAMI5516模块化的设计过程，虽然不一定要求硬件工程师了解系统的方方面面，可是必然要求在设计硬件平台时，把在实际运用中使用到的IC不同模块的接口部分当作一个子系统来处理：例如音频部分电路和视频部分电路在布局布线的时候就应该在一个整体区域内进行。这样做，不仅延续了IC模块化设计的思路，而且可以方便在需要进行PCB板的物理分隔，减少不同模块之间的电气耦合，可以方便整个系统的调试。我们知道，硬件调试中最容易检查，处理电路原理设计中的错误的方法就是“头痛医头，脚痛医脚”，即上述的QAMI5516平台中，如果音频部分电路有问题，首先要做的就是检查校验音频模块。

　　模块化的思想还体现在系统总线的布线上，通常总线都区分为CONCROL BUS,DATA BUS,ADDR BUS,这三类。例如上面QAMI5516中SMI上使用的是一片16M的SDRAM,工作频率在100MHZ，这就要求这一组总线在布线过程中需要统一成一个整体来考虑阻抗匹配。在实际的布线过程中，不可能要把这些线布得七零八落吧。

　　模块化的思想也有利于PCB板的布局。

　　模块化的思想也有利于硬件系统的功能的扩展或是更改。

　　2. 站在整个系统的角度上，分析各个模块信号的性质，确定其在整个系统中占据的地位，从而确定模块在布局布线的优先级

　　布局对于整个系统具有重要的意义，这要求在实际的布线过程中，对于各个模块的具体处理有轻重缓急之分。一般的布局规则，都要求区分模块是模拟电路，还是数字电路，是高频电路还是低频电路，是主要的干扰源还是敏感的关键信号等等。因此，在布局之前必须仔细分析各个模块信号的性质包括模块的属性，功能，供电电源，具体信号的频率，电流的流向，电流强度等，以确定模块在PCB板上布局。通常，在机械结构确定的情况下，复杂的系统还会有N种不同的布局方式，这需要站在系统的角度上依照一些规则的折中来找出最优化的布局布线。

　　在数字模块中，都会有时钟，例如SDRAM的CLOCK，而时钟电路是影响EMC的主要因素。集成电路的大部分噪声都与时钟频率及其多次谐波有关。如果CLOCK信号是一个正弦波形式，如果处理不当，对系统会“贡献”一个该