劉芳芳 長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院

淺談?dòng)?jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)及優(yōu)化措施

劉芳芳 長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院

在先進(jìn)電子科技迅速發(fā)展的今天，高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)開始出現(xiàn)，其是對(duì)電子技術(shù)運(yùn)用性能的全部呈現(xiàn)，同時(shí)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)在各個(gè)方面獲得了廣泛性的推廣及應(yīng)用?？墒?，此項(xiàng)技術(shù)在具體運(yùn)用的過(guò)程當(dāng)中，也會(huì)受到來(lái)自各方面因素不同程度上的影響，譬如：信號(hào)線間的距離、阻抗無(wú)法匹配等，都會(huì)在一定程度上造成高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)的應(yīng)用成效。為促使這一狀況得到根本性的改善，本文針對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)及優(yōu)化措施進(jìn)行具體的論述。

計(jì)算機(jī) 高速數(shù)字 電路設(shè)計(jì)技術(shù) 優(yōu)化措施

1 計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)的影響因素

1.1 信號(hào)線之間距離

從計(jì)算機(jī)電子技術(shù)的角度來(lái)看，高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷出現(xiàn)可以說(shuō)是一個(gè)巨大的飛躍，但是從實(shí)際情況來(lái)看其依然處在一個(gè)不成熟的時(shí)期。譬如，信號(hào)線間的距離會(huì)給高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)造成一定程度的影響，一般狀況下，印刷版電路密度較大的情況下，信號(hào)線間的距離會(huì)隨之縮小，電磁耦合度會(huì)不斷地提高，若將這一情況忽略，那么信號(hào)間會(huì)造成彼此影響。

1.2 阻抗不能匹配

從信號(hào)傳輸線的角度進(jìn)行分析：阻抗是非常關(guān)鍵的。可是當(dāng)前高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，阻抗無(wú)法實(shí)現(xiàn)成功匹配的現(xiàn)象是較為多見(jiàn)的，這會(huì)在一定程度上誘使反射噪聲的產(chǎn)生，對(duì)給信號(hào)的完整性造成很大的干擾。

1.3 電源平面間電感以及電阻方面的因素

計(jì)算機(jī)高速數(shù)字化電路設(shè)計(jì)技術(shù)是綜合相關(guān)具體的條件，利用電子技術(shù)來(lái)完成相關(guān)設(shè)計(jì)的，并且獲得了廣泛性的推廣使用。計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，受到電源平面間有電感及電阻存在的影響，如果電路輸出在同一時(shí)間進(jìn)行那么電路上便會(huì)有強(qiáng)大的瞬間電流產(chǎn)生，這會(huì)給電源線電壓和極端級(jí)電路地線造成很大程度的影響，甚至?xí)饛?qiáng)大的波動(dòng)。

2 計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)優(yōu)化措施

2.1 通過(guò)科學(xué)的設(shè)計(jì)確保計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路信號(hào)更加完整

第一，對(duì)于不同類型的電路間電路信號(hào)傳統(tǒng)的干擾情況進(jìn)行系統(tǒng)性的深入探究，即日常中較為常見(jiàn)的干擾與反射現(xiàn)象；第二，針對(duì)不同類型信號(hào)在傳輸過(guò)程當(dāng)中對(duì)電路信號(hào)產(chǎn)生的影響進(jìn)行研究。當(dāng)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路處在正常運(yùn)行的狀態(tài)下，會(huì)因阻抗無(wú)法實(shí)現(xiàn)正常匹配的影響，會(huì)使得整個(gè)傳輸電路信號(hào)不完整；第三，計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路運(yùn)行的同時(shí)，不能對(duì)阻抗進(jìn)行有效地掌控。阻抗過(guò)大、過(guò)小都有可能會(huì)給電路信號(hào)形狀造成影響，久而久之，會(huì)使得計(jì)算機(jī)高速電路無(wú)法進(jìn)行完整信號(hào)的正常傳輸。為促使上述問(wèn)題得到根本性的解決，需對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)進(jìn)行客觀性的深入探究，在遵循客觀規(guī)律的基本前提下，高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)根本不能實(shí)現(xiàn)臨街阻抗與電路相吻合的，為此，需對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行不斷地改進(jìn)，從根本上解決阻抗無(wú)法匹配的問(wèn)題，從而確保計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路對(duì)信號(hào)的完整性傳輸，從而將阻抗過(guò)大、過(guò)小時(shí)所造成的副作用降到最低的程度。

2.2 高速數(shù)字電路電源的優(yōu)化設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)與電源有著非常密切的關(guān)系。以客觀理論為標(biāo)準(zhǔn)，高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，若電源系統(tǒng)無(wú)任何阻抗存在，那么整個(gè)電路設(shè)計(jì)將會(huì)在非常良好的狀態(tài)下順利開展，此時(shí)，信號(hào)回路不會(huì)消耗任何的阻抗，整個(gè)電路體系中，每一個(gè)點(diǎn)都會(huì)保持一種長(zhǎng)期的穩(wěn)定狀態(tài)?？墒?，這僅僅是一種人為的假設(shè)狀態(tài)而已，在實(shí)際的工作當(dāng)中，這種完美的假設(shè)狀態(tài)是不可能真是存在的。為確保計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)作，則要對(duì)電源電感和電阻帶來(lái)的影響加以特別的重視，將此方面影響因素降到最低的程度。通過(guò)前期對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)使用的電源材料的具體考察可以了解到：整個(gè)電路系統(tǒng)當(dāng)中以使用的銅質(zhì)材料是最為常見(jiàn)的，可是按照電源系統(tǒng)的實(shí)際狀況來(lái)看，銅質(zhì)材料與計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路電源的材質(zhì)要求卻存在很大的差異性，這會(huì)在一定程度上對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)的有效運(yùn)行造成不利的影響。針對(duì)這一問(wèn)題，我們要站在其他的層面做出綜合性的分析，譬如：可將樓電容運(yùn)用到電路系統(tǒng)當(dāng)中，從而將電源面的電感和電阻產(chǎn)生的影響降到最低的一個(gè)程度，從而很好地確保整個(gè)計(jì)算機(jī)數(shù)字電路系統(tǒng)在穩(wěn)定地狀態(tài)下可持續(xù)運(yùn)作。

3 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天，電子技術(shù)也有著飛速的進(jìn)展，在此過(guò)程中催生出一系列的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)。本文中提到的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)便是以先進(jìn)的電機(jī)技術(shù)的創(chuàng)建為基本前提的，通過(guò)系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)得以形成，現(xiàn)已廣泛的使用在各行各業(yè)當(dāng)中，并且為各行業(yè)創(chuàng)造了很大的利潤(rùn)。除此之外，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)中現(xiàn)有問(wèn)題的分析，提出了具體的優(yōu)化措施，從而促使計(jì)算機(jī)高速電路設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用成效達(dá)到最大化的程度，推動(dòng)我國(guó)電子產(chǎn)品市場(chǎng)的進(jìn)一步繁榮發(fā)展！

[1]蔡葉芳，田澤，邵剛等.一種高速數(shù)?；旌系寡b芯片協(xié)同仿真技術(shù)研究[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2015（06）.

[2]唐思超.高速數(shù)字電路互連時(shí)序模型與布線長(zhǎng)度分析[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2014（12）.

[3]玉素甫艾山.淺析高速數(shù)字電路中的信號(hào)完整性[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014（28）.

[4]付亞如.淺談高速數(shù)字電路特性與信號(hào)完整性設(shè)計(jì)[J].黑龍江科技信息,2011年04期．

劉芳芳，出生日期：1982-08，女，漢族，籍貫：吉林省長(zhǎng)春市，職稱：講師，學(xué)歷：本科，研究方向：數(shù)字邏輯電路。