為什么需要復位電路
數字電路只有0和1兩種狀態,在電路剛上電或電路工作不穩定時,數字電路的輸出是不穩定的,這時需要給電路一個激勵,使電路進入一個預先設定好的狀態。復位電路的作用就是監控電路,并在需要的時候發出這樣的激勵。
常見的復位電路設計中的問題可分為以下幾類:未提供復位信號、復位時序不正確、復位信號驅動能力不足。
未提供復位信號
一般復雜高速電路會提供總復位電路,但有時電路中某些模塊的復位并不是由系統的總復位提供。這種情況之下,需要在系統完成總復位后,再使能特定的復位信號,以實現特定模塊的復位。
例如,某單板選用POWERPC電路模塊作為CPU子系統,在系統復位完成后,通過軟件測試CPU所掛的DDR2 SDRAM DIMM條,發現無法完成讀寫操作。
tips:DIMM條,SIMM條名詞解釋:Dual-Inline-Memory-Modules,即雙列直插式存儲模塊。SIMM(single in-line memory module,單邊接觸內存模組),就是主板上常見的內存條。
經分析系統原理圖發現 DDR2 SDRAM DIMM條的復位信號與GPIO29相連,而代碼中并不包括對GPIO29的配置。而與SRAM、SDRAM、DDR SDRAM、DDR2 SDRAM不同,DIMM上有多個DDR存儲器,需要時鐘驅動器,而此時鐘驅動器需要使能信號,這個使能信號由DIMM復位信號充當,故當將gpio29的配置功能加入后,CPU即可正常讀寫存儲器。
在復雜的高速電路設計中,尤其是涉及主控板和業務板的設計中,通常要求帶電插拔業務板,這個事件將由一個中斷信號通知主控板,主板查詢到業務板插入后,需要發出一個復位信號單獨對此業務板進行復位,而不影響其他業務板和主控板的工作,故此復位信號不能用系統復位信號,而應該由cpu控制器的GPIO驅動輸出。所以除了系統復位信號,還應提供各功能模塊的專用復位信號。
復位時序不正確
復位時序問題產生的原因有兩個:發送方和接收方
發送方的問題主要出在沒有在正確的時間輸出正確的波形。設計可編程邏輯的設計,器件選型完成后,應該制定單板總體復位框圖,并對框圖進行仔細審核。
接收方的問題考慮復位信號到達接收端有沒有出現波形失真。主要衡量發送方和接收方的波形差別,由于波形的差別,可能導致復位時序出錯。考慮兩個環節:一是在傳輸路徑上有沒有經過驅動或轉換器件,這些器件帶來的延時是多少;二是傳輸路徑上的容性是否太大以至于改變了信號邊沿的斜率。
復位信號驅動能力不足
當復位信號在PCB上走線過長,或接收端容性過大,這些因素都可能導致復位信號驅動能力不足,具體表現為信號邊沿過緩,不能滿足某些芯片對復位信號邊沿速率的要求。
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原文標題:高速電路中的復位設計
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