等間隔的容性負載
圖4.23中的情形,經(jīng)常出現在大的總線(xiàn)結構中,尤其是在包含大的單排存儲模塊囝列的存儲卡上。容性負載的值相等而且間隔均勻地排列。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/201809/388867.htm如果上升沿的長(cháng)度超過(guò)了負載間的距離,則可以推導出這個(gè)電路特性的一個(gè)簡(jiǎn)化的近似表達式。這個(gè)近似表達式將會(huì )告訴我們兩件事:
1)線(xiàn)路的有效阻抗被減小。
2)線(xiàn)路的傳播延遲增加。
這兩項都嚴重地影響了高速信號總線(xiàn)的性能。
1、均勻負載總線(xiàn)的有效阻抗
由于上升沿的有效長(cháng)度與負載間隔相當,按照式()信號將來(lái)回地反彈。對于非常輕的負載,只需分別把每個(gè)負載的反射累加起來(lái),就可以計算出總的反射脈沖高度。這些反射信號的總和是一個(gè)最壞的運行情況,因為反射脈沖不會(huì )同一時(shí)間全部到達上任何一點(diǎn)。
第二次和第三次的反射衰減嚴重,因而通常不值得進(jìn)行計算。
對于上升沿長(cháng)度大于負載間隔的情況,每個(gè)電容的影響平均地分布在上升沿的邊上,如果我們采用兩倍數量的電容,而電容的值減小一半,或者是將電容的容量以相等的比率均勻地分布到線(xiàn)路上,產(chǎn)生的效果將沒(méi)有什么不同。
電容均勻地分布地理解這個(gè)電路的關(guān)鍵。
構造一個(gè)新的傳輸線(xiàn)模型,每英寸具有電感和阻抗與原傳輸線(xiàn)相同,但有一個(gè)新的電容,總負載電容除以總路線(xiàn)長(cháng)度的英寸數,得到每英寸的負載電容。然后用這個(gè)電容值加上傳輸線(xiàn)原有的每英寸電容,得出新模型的電容:
其中,C負載=負載電容,PF
N=負載數量
長(cháng)度=總線(xiàn)長(cháng)度,IN
C線(xiàn)=傳輸線(xiàn)的電容,PF/IN
C=新模型的有效電容,PF/IN
現在利用這個(gè)模型,可以重新計算有效傳輸線(xiàn)阻抗Z:
2、一個(gè)均勻負載總路線(xiàn)的傳播延遲
其中,C=新模型的有效電容,PF/IN
L=原有電感,PH/IN
例:均勻負載的總路線(xiàn)
SAM將用SLMM模塊構造一個(gè)大的存儲電路板,他計劃用16個(gè)SIMM組成一個(gè)大存儲器陣列,如圖4.24所示。所有16個(gè)SIMM的地址線(xiàn)并聯(lián)在一個(gè)驅動(dòng)端,記為門(mén)電路A,這里是每條線(xiàn)的臨界參數:
C負載=50PF
N=16
長(cháng)度=8IN
C線(xiàn)PF/IN
L=7250PH/IN
首先計算沿線(xiàn)的有效電容:
用新的電容值重新計算ZO和傳播延遲:
總的線(xiàn)路延遲是:
在第一個(gè)SIMM之后6.9NS,最后一個(gè)SIMM才接收到地址數據,這個(gè)偏移將降低存儲器的定時(shí)裕量,不僅如此,端接值和驅動(dòng)阻抗都不得不非常低。
可能的解決辦法都涉及將SIMM地址總路線(xiàn)分為多條總線(xiàn),每條總路線(xiàn)上只有少數幾個(gè)負載。
做為一個(gè)檢驗,SAM應該使用與圖1.6中類(lèi)似的電路來(lái)測量總的線(xiàn)路電容(C*長(cháng)度)。SAM可能需要使用比圖1.6中更小的電阻,以提供驅動(dòng)SIMM輸入端在其跳變范圍所需的電流。
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