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完美时序___第二版(english)

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发表于 2008-7-23 20:15:19 | 显示全部楼层 |阅读模式

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perfect_timing_II.pdf

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发表于 2008-7-23 21:22:46 | 显示全部楼层

这个主要是什么啊?

这个主要是什么啊? 说明一下
 楼主| 发表于 2008-7-23 21:44:34 | 显示全部楼层
Chapter 1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1
Chapter 2 Clock Buffer Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1
Early Buffers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-2
Skew . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-3
Output Skew . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-3
Part-to-Part Skew . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-4
Propagation Delay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-5
Uneven Loading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-5
Input Threshold Variation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-5
Non-PLL Based Clock Drivers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-6
PLL-Based Clock Drivers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-7
What is a PLL?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-8
Zero Delay Buffer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-9
Lead or Lag Adjustments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-9
Using External Feedback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-11
Frequency Multiplier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-12
Specialty Application Clock Buffers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-12
Differential Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-12
PECL Buffers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-13
LVDS Buffers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-14
Spread Aware Buffers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-14
Which One to Choose? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-15
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-15
Chapter 3 Timing Budget. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1
A Simple Timing Budget . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-2
Distributed Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-2
i i i
[+] Feedback
Zero Delay Buffers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-3
Clock Timing Budget. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-4
Measured Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-6
Total Timing Budget (TTB™) Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-7
Minimizing the Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-7
TTB Characterization Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-9
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-10
Chapter 4 Clock Jitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1
Deterministic Jitter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1
Random Jitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-3
Gaussian Statistics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-3
Jitter Mathematics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-4
Measuring the Jitter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-5
Application Jitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-6
Cycle-to-Cycle Jitter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-6
Period Jitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-7
Long-Term Jitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-8
Diagnostic Techniques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-9
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-9
Chapter 5 Power Supply Filtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1
Test Fixture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1
PLL Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-2
PLL Noise Rejection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-3
Non-PLL Buffer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-4
Filtering the Noise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-5
Measured Impact on PLL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-7
Non-Sinusoidal Noise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-8
Ferrite Bead Recommendations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-9
Resistive Filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-9
Supply Noise In Differential Signaling. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-10
Bypass Capacitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-11
Voltage Droop. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-11
Capacitor Filtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-12
What Frequencies to Bypass. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-14
Capacitor Types. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-15
The Bypass Rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-17
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-17
Chapter 6 PCB Layout Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1
Power and Ground Planes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1
Ground Island . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-3
iv
[+] Feedback
Vias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-4
Power Traces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-4
Signal Return Paths . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-5
Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-6
Crosstalk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-6
Guard Traces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-8
Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-9
Vias in Traces. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-9
EMI Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-10
Differential Clock Traces. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-10
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-11
Chapter 7 Clock Termination. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1
Low Impedance Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-2
High Impedance Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-3
When to Terminate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-5
Source Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-5
End Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-7
Thevenin Equivalent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-8
Parallel End Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-9
AC Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-10
AC Termination Part II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-10
Multiple Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-11
Differential Signals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-13
LVDS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-14
LVPECL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-16
Shunt Bias with Pulldown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-19
Terminating Unused Outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-20
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-22
Chapter 8 Bypass Capacitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-1
Capacitor Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-1
Classes of Ceramic Capacitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-3
Power Distribution System Impedance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-5
Voltage Droop. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-6
How High is High Frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-8
Designing with Discrete Capacitors (<200 MHz). . . . . . . . . . . . . . . 8-10
Designing with Plane Capacitors (>200 MHz). . . . . . . . . . . . . . . . . 8-12
Bypass Guidelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-14
Example Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-15
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-17
v
[+] Feedback
Chapter 9 Electro-Magnetic Interference. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-1
Causes of EMI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-2
Measuring EMI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-4
Reducing EMI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-5
Clock Modulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-6
Harmonic Frequencies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-10
Bandwidth Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-12
Down Spread and Center Spread. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-14
Modulation Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-15
Tracking Spread Spectrum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-15
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-16
Chapter 10 IBIS and SPICE Models. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-1
SPICE Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-1
IBIS Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-3
IBIS Version 2.1 Update . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-6
IBIS Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-8
IBIS Tips and Tricks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-9
IBIS vs. SPICE Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-11
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-12
Chapter 11 Probing High-Speed Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-1
Oscilloscope Bandwidth. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-1
Sample Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-2
Probe and Connection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-3
Ground Leads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-4
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-6
Chapter 12 Clock Generators. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-1
Resonators and Crystals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-1
Oscillators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-3
Programmable Oscillators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-3
Clock Generators. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-3
Calculating P, Q and Post Dividers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-5
Parts Per Million (PPM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-6
Fractional N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-7
Part Configuration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-7
Multiple PLLs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-8
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-8
vi
[+] Feedback
Chapter 13 Cascading PLLs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1
A Cascaded PLL. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1
Acquisition and Tracking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-2
Jitter Accumulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-2
Phase Noise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-3
Tracking Skew . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-9
Selecting PLLs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-10
Cascading PLLs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-10
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-11
Chapter 14 Skew Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-1
Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-3
Component Selection and Data Sheet Parameters . . . . . . . . . . . . . 14-4
Extrinsic Skew . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-6
Trace Matching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-7
Other Skew Adjustment Methods. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-8
Induced Skew . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-9
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-10
Chapter 15 Clock Component Packaging. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-1
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-1
IC Packaging Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-1
Package Physical Comparisons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-2
Package Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-3
Package Thermal Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-3
Solder Reflow Profile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-6
QFN Package Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-8
Printed Circuit Board Design Considerations for QFN Package. . . . . 15-9
QFN Thermal Pad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-10
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-10
Chapter 16 Motherboard Clock Validation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-1
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-1
PC Clock Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-1
The Clock Architeture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-2
Measurement Procedures and Equipment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-4
Cycle-to-Cycle Jitter Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-4
Rise/Fall Time and Duty Cycle Measurement Procedures . . . . . . . . . 16-7
Serial Signaling Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-8
SRC CLOCKS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-12
System Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-14
Measuring Long-Term Jitter on the USB and Dot Clocks . . . . . . . . 16-16
Dot Clock Long-Term Jitter Measurement with Histogram. . . . . . . 16-19
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-22
发表于 2008-7-24 01:33:47 | 显示全部楼层
xiexie
发表于 2008-7-24 17:37:07 | 显示全部楼层
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发表于 2008-7-25 14:05:45 | 显示全部楼层
haodongxi  jiu shi yao ding
发表于 2008-8-18 12:45:59 | 显示全部楼层
我要感谢小富人
发表于 2008-9-5 15:08:09 | 显示全部楼层
很不错的东西
发表于 2008-9-6 09:08:14 | 显示全部楼层
发表于 2008-9-6 13:34:10 | 显示全部楼层
what a good book!很好
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