14.9.1 VGA模块

VGA( Video Graphics Array)即视频图形阵列,具有分辨率高、显示速率快、颜色丰富等优点。VGA接口不但是CRT显示设备的标准接口,同样也是LCD液晶显示设备的标准接口,具有广泛的应用范围。随着电子产业及视频图像处理技术的发展,VGA(视频图形阵列)作为一种标准的显示接口在视频和计算机领域得到了广泛的应用,显示接口种类繁多,像DV、HDMI、レVDS、DP、VGA等;像这些显示接口可以划分为两类,一类是数字接口,一类是模拟接口,如何区分,我们只要知道VGA是模拟接口,其它的都是数字接口，原理图如14-31所示，从原理图上可以看到VGA接头上大致有RED、 GREEN、CRT-BLUE、 VSYNO、SYNC、DATA、CLK等7条信号。

图14-31 VGA原理图

VGA接口布局布线要求

1. 布局的时候依照线路所示零件顺序进行摆放,采用一字形或L形布局

2. R、G、B信号远离其它信号,尤其是高速信

3. R、G、B信号之间的安全距离一般设为20mi,都需要加粗,并包地处理

4. R、G、B信号如果需要换层处理,需要在过孔的旁边增加回流过孔。

如图14-32所示

图14-32  VGA模块设计

14.9.2 网口模块

以太网是当前应用最普通的局域网技术。 Ethernet的接口是实质是MAC通过M总线控制PHY的过程。以太网接口电路主要由MAC控制器和物理层接口( Physical Layer, PHY)两大部分构成。网口的组成包括了网口变压器、PHY芯片、主芯片等构成,当然还有一种找不到变压器的情况,那可以就是集成了。

网口我们现在常见的有百兆网口,千兆网口,它们的区别在于百兆网口是只有两对差分,一对收,对发;另外四根是备用的,但是千兆网口往往有四对差分,两对收,两对发。本实例为百兆网口，原理图如图14-33所示。

图14-33 网口模块原理图

网口布局布线要求：

1. 复位电路信号应当尽可能的靠近以太网转换芯片,并且若可能的话应当远离TX、RX和时钟信号。

2. 时钟电路应当尽可能的靠近以太网转换芯片,远离电路板边缘、其他高频信号、V/O端口、走线或磁性元件周围。

3. R45接口和变压器之间的距离尽可能的缩短(在满足工艺要求情况下)

4. 以太网转换芯片和变压器之间的距离也应尽可能的短。距离一般不超过5inch。

5. 交流端接电阻放置先按照芯片资料的布局要求进行如果没有要求,一般情况下靠近以太网转换芯片放置。

6. TX+,TX-和RX+,RX-尽量走表层,这两组差分对之间的间距至少4W以上对内的等长约束为5m两组差分对之间不用等长

7. LED信号要加粗到10mi以上

8. 以太网芯片到CPU的GM接口线的发送部分和接收部分要分开布线,不要将接收和发送网络混合布线、线与线直接的间距满足3W需要

9. 变压器下面所有层挖空(从变压器封装的丝印框就可以了,没必要挖到管脚)，整体布线效果如图14-34所示。

图14-34 网口模块设计

14.9.3 SDRAM、Flash的布线

本实例为两片SDRAM及Flash，采用菊花链的拓扑结构，信号从BGA先经过第一片SDRAM,然后在由第一片SDRAM到第二片SDRAM，最后由第二片SDRAM到Flash，如图14-35所示。

图14-35  SDRAM布局布线

电阻、电容应该靠近管脚进行放置，考虑其滤波效果，如图14-36所示。

图14-36 滤波电容的放置

2．布线要求

（1）特性阻抗：50欧姆。

（2）数据线每9条尽量走在同一层（D0～D7，LDQM；D8～D15，HDQM）。

（3）信号线的间距满足3W原则。

（4）数据线、地址（控制）线、时钟线之间的距离保持20mil以上或至少3W，在空间允许的情况下，应该在它们的走线之间加一条地线进行隔离。

（5）地线宽度推荐为15～30mil。

（6）有完整的参考平面。

（7）考虑时序匹配，请进行蛇形等长，所有的走线一起等长，等长误差为±50mil。

14.9.4  电源处理

电源处理之前需要先认识清楚哪些是核心电源、哪些是小电源，根据走线情况和核心电源的分布规划好电源的走线。

（1）根据走线情况，能在信号层处理的电源可以优先处理，同时考虑到走线的空间有限，有些核心电源需要通过电源平面层进行分割，根据前文提到过的平面分割技巧进行分割，核心电源VCC 3.3及VCC 1.4可以通过PWR03层进行平面分割，一般按照20mil的宽度过载1A电流、0.5mm过孔过载1A电流设计（考虑余量）。例如，3A的电流大小，考虑走线宽度60mil，过孔如果是0.5mm大小的，则放置3个，如果是0.25mm大小的，则放置6个，这是根据经验值得出来的。具体计算电流的方法可以参考专业计算工具。核心电源的处理如图14-37所示。

图14-37  核心电源的处理

（2）平面分割需要充分考虑走线是否存在跨分割的现象，如果跨分割现象严重，会引起走线的阻抗突变，引入不必要的串扰。尽量使重要的走线包含在当前的电源平面中。如图14-38所示，圆圈标记的地方都是存在跨分割的走线，因为考虑到实际情况和成本需求，对一些不是很重要的走线跨分割在通常的设计中是可以接受的。

图14-38  电源平面分割