基于Cadence Allegro的FPGA高速板卡设计(电子工程师成长之路) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

罗新林林超文周佳辉... 编

图书标签:

• FPGA
• 高速电路设计
• Cadence Allegro
• PCB设计
• 信号完整性
• 电源完整性
• 电子工程
• 板卡设计
• 工程师成长
• 实战案例

店铺： 博库网旗舰店

出版社： 电子工业

ISBN：9787121341120

商品编码：29489816212

开本：16

出版时间：2018-05-01

基本信息

• 商品名称：基于Cadence Allegro的FPGA高速板卡设计(电子工程师成长之路)
• 作者：编者:罗新林//林超文//周佳辉
• 定价：79
• 出版社：电子工业
• ISBN号：9787121341120

其他参考信息（以实物为准）

• 出版时间：2018-05-01
• 印刷时间：2018-05-01
• 版次：1
• 印次：1
• 开本：16开
• 包装：平装
• 页数：356
• 字数：595千字

内容提要

罗新林、林超文、周佳辉主编的《基于Cadence Allegro的FPGA高速板卡设计(电子工程师成长之路) 》以Cadence公司目前的主流版本Allegro16.6工具为 基础，详细介绍了基于FPGA的高速板卡PCB设计的整 个流程。其中的设计方法和设计技巧*是结合了笔者 多年的设计经验。全书共18章，主要内容除了介绍软 件的一些基本操作和技巧外，还包括高速PCB设计的 精华内容，如层叠阻抗设计、高速串行信号的处理、 射频信号的PCB设计、PCIe的基础知识及其金手指的 设计要求，特别是在规则设置方面结合案例做了具体 的分析和讲解。
     本书结合具体的案例展开，其内容旨在告诉读者 如何去做项目，每个流程阶段的设计方法是怎样的， 哪些东西该引起我们的注意和重视，一些重要的模块 该如何去处理等。结合实际的案例，配合大量的图表 示意，并配备实际操作视频，力图针对该板卡案例， 以*直接、简单的方式，让读者*快地掌握其中的设 计方法和技巧，因此实用性和专业性**强。
     书中的技术问题及后期推出的一系列增值视频， 会通过论坛（www.dodopcb.com)进行交流和公布，读 者可交流与下载。
     本书适用于科研和研发部门电子技术人员及相关 科技人员参考，也可以作为高等院校相关专业的教学 参考书。
    

作者简介

罗新林 深圳市英达维诺电路科技股份有限公司广州设计部经理。EDA设计智汇馆（www.pcbwinner.com)**讲师。在PCB设计方面有着10年的设计经验，在硬件互连设计和PCB仿真领域有着自己独到的设计方法和理念。精通Cadence、PADS、AD、HyperLynx、Sigrity等多种PCB设计与仿真工具。带领广州分公司团队长期奋战在PCB设计与仿真一线岗位，涵盖的设计包括计算机通信产品、多媒体产品、医疗仪器设备、交通运输设备、数码消费类产品等，有着丰富的设计与仿真经验。
  林超文 深圳市英达维诺电路科技股份有限公司创始人兼首席技术官。EDA设计智汇馆（www.pcbwinner.com)首席讲师。在硬件互连设计领域有18年的管理经验，精通Cadence、Mentor、PADS、AD、HyperLynx等多种PCB设计与仿真工具。担任IPC中国PCB设计师理事会会员，推动IPC互连设计技术与标准在中国的普及；长期带领公司的PCB设计团队攻关军工、航天、通信、工控、医疗、芯片等领域的高精尖设计与仿真项目。出版多本EDA书籍，系列书籍被业界人士称为“高速PCB设计宝典”。
  周佳辉 深圳市英达维诺电路科技股份有限公司深圳设计部经理。EDA设计智汇馆（www.pcbwinner.com)**讲师。精通Cadence、PADS等PCB设计软件。具有丰富的PCB设计实战经验和工程经验，为《PADS电路板设计**手册》、《PADS VX.2从零开始做工程之高速PCB设计》等书的作者。长期在多所高校举办高速PCB设计技术讲座，广受师生好评。 深圳市英达维诺电路科技股份有限公司成立于2016年5月，专注于硬件研发、高速PCB设计、SI/PI仿真、EMC设计整改、企业培训、PCB制板、SMT贴装等服务。公司骨干设计团队具有10年以上研发经验，具有系统设计、EMC、SI及DFM等成功设计经验。超过2000款高速PCB设计项目，贴近客户需求，以客户满意为工作准则。
  公司愿景： 成为中国**的硬件外包设计服务商！ 战略定位： 联合后端**制造资源，倾力打造业务高度集中的专才型企业，为客户提供专业精品服务。

目录

第1章 网表
1.1 OrCAD导出Allegro网表
1.2 Allegro 导入OrCAD网表前的准备
1.3 Allegro导入OrCAD网表
1.4 放置元器件
1.5 OrCAD导出Allegro网表常见错误解决方法
1.5.1 位号重复
1.5.2 未分配封装
1.5.3 同一个Symbol中出现Pin Number重复
1.5.4 同一个Symbol中出现Pin Name重复
1.5.5 封装名包含非法字符
1.5.6 元器件缺少Pin Number
1.6 Allegro导入OrCAD网表常见错误解决方法
1.6.1 导入的路径没有文件
1.6.2 找不到元器件封装
1.6.3 缺少封装焊盘
1.6.4 网表与封装引脚号不匹配
第2章 LP Wizard和Allegro创建封装
2.1 LP Wizard的安装和启动
2.2 LP Wizard软件设置
2.3 Allegro软件设置
2.4 运用LP Wizard制作SOP8封装
2.5 运用LP Wizard制作QFN封装
2.6 运用LP Wizard制作BGA封装
2.7 运用LP Wizard制作Header封装
2.8 Allegro元件封装制作流程
2.9 导出元件库
2.10 PCB上*新元件封装
第3章 快捷键设置
3.1 环境变量
3.2 查看当前快捷键设置
3.3 Script的录制与快捷键的添加
3.4 快捷键的常用设置方法
3.5 skill的使用
3.6 Stroke录制与使用
第4章 Allegro设计环境及常用操作设置
4.1 User Preference常用操作设置
4.2 Design Parameter Editor参数设置
4.2.1 Display选项卡设置讲解
4.2.2 Design选项卡设置讲解
4.3 格点的设置
4.3.1 格点设置的基本原则
4.3.2 Allegro格点的设置方法及技巧
第5章 结构
5.1 手工绘制板框
5.2 导入DXF文件
5.3 重叠顶、底层DXF文件
5.4 将DXF中的文字导入到Allegro
5.5 Logo导入Allegro
5.6 闭合的DXF转换成板框

《FPGA高速信号完整性与电源完整性设计实战》 内容简介 本书旨在为电子工程师提供一套全面、深入且贴合实际项目需求的FPGA高速板卡设计指南。本书的侧重点在于解决在FPGA高速信号设计过程中普遍遇到的信号完整性（SI）和电源完整性（PI）两大核心难题，通过理论与实践相结合的方式，帮助读者构建对高速数字信号传输和稳定电源供应的深刻理解，从而有效避免设计中的潜在风险，提高产品性能和可靠性。 第一部分：高速信号完整性（SI）设计精要 本部分将系统性地阐述FPGA高速信号设计中的关键概念、理论基础以及实用的工程方法。 基础理论回顾与深化： 传输线理论：深入讲解均匀传输线、非均匀传输线、阻抗匹配、反射、驻波、串扰等核心概念。结合实际PCB走线几何结构（线宽、线距、介质层厚度、介电常数等），详细分析这些参数如何影响传输线的特性阻抗和传播延迟。 时域反射（TDR）与眼图分析：介绍TDR在测量PCB阻抗、查找不连续点（如过孔、连接器）的重要性，并详细讲解眼图的构成、关键指标（抖动、裕度、噪声）及其与信号质量的关联。 损耗分析：区分了导体损耗（集肤效应、表面粗糙度）和介质损耗，并解释它们随频率变化的规律。提供计算和估算损耗的方法，以及在不同材料（如FR4, Rogers等）下的损耗特性差异。 串扰（Crosstalk）：深入剖析近端串扰（NEXT）和远端串扰（FEXT）的成因，分析相邻走线间距、长度、耦合区域、信号频率和驱动端/接收端特性对串扰的影响。 FPGA信号完整性设计考量： FPGA I/O模型与仿真：讲解FPGA的内部I/OBuffer模型（如LVDS, HSTL, SSTL等），如何从FPGA器件手册中提取I/O参数（如驱动强度、输出阻抗、内部终端电阻等），并介绍FPGA供应商提供的SI仿真工具（如Xilinx的IBIS Models/Vivado SI Tools, Intel的IBIS/Signal Integrity Designer等）的使用方法。 PCB走线设计规则： 阻抗控制：详细介绍如何根据FPGA I/O标准、传输速率和PCB工艺能力，精确计算和设计控制阻抗的走线（单端、差分）。讲解差分阻抗的计算与PCB叠层设计之间的关系，以及差分对的等长、等延时设计原则。 信号完整性注意事项：包括走线长度限制、转角处理（避免锐角）、接地平面连续性、旁路电容布局、过孔设计（关键点：过孔的电感效应、过孔的阻抗不连续性、过孔的信号路径优化）、back-drilling技术等。 封装与连接器影响：分析FPGA封装（如BGA）内部布线、焊球引脚的寄生效应，以及连接器（如PCIe连接器、SFP/QSFP接口、高速背板连接器等）的SI设计考量，包括连接器选型、引脚分配、差分对布线策略。 高速信号链仿真与验证： IBIS模型建模与使用：讲解IBIS（Input Output Buffer Information Specification）模型的概念、内容及其在SI仿真中的作用。介绍如何获取和使用IBIS模型，以及在SI仿真软件（如HyperLynx, ADS, Sigrity等）中搭建仿真环境。 端到端仿真流程：详细描述从PCB设计文件导入、模型库配置、激励源设置、仿真运行到结果分析的全流程。重点讲解如何通过仿真预测眼图、抖动、眼高、眼宽、串扰等关键指标，以及如何根据仿真结果优化PCB布局布线。 EMI/EMC初步考量：简要介绍高速信号传输过程中产生的电磁干扰（EMI）和易受电磁干扰（EMC）的影响，以及在SI设计中应考虑的初步EMI/EMC优化措施，如差分走线、良好的接地、滤波等。 实际案例分析与常见问题： 针对DDRx内存接口、PCIe接口、以太网接口、QSFP/SFP光模块接口等典型高速接口，分析其SI设计中的难点和解决方案。 汇总分析高速信号设计中常见的SI问题（如过度的反射、不满足要求的眼图、过大的串扰、时序违例等），并提供具体的调试和优化思路。 第二部分：FPGA电源完整性（PI）设计实战 本部分将聚焦于FPGA及其外围器件的供电设计，强调电源的稳定性和纯净度对高速电路性能的关键作用。 FPGA功耗分析与电源需求： FPGA静态与动态功耗：讲解FPGA的静态功耗（漏电功耗）和动态功耗（开关功耗）的构成。分析不同FPGA型号、工作电压、时钟频率、逻辑利用率、I/O速率对总功耗的影响。 DC-DC转换器与LDO选型：根据FPGA的供电需求（电压、电流、纹波要求、瞬态响应），讲解如何选择合适的DC-DC转换器（降压/升压/降压-升压）和线性稳压器（LDO）。介绍不同拓扑的优缺点、效率、纹波、噪声特性。 电源轨设计：阐述FPGA通常需要的多组供电轨（如VCCINT, VCCBRAM, VCCADC, VCCIO, VCCAUX, VCCPD等）及其各自的电压、电流、纹波要求。 电源网络（PDN）设计与仿真： PCB叠层与电源平面：讲解PCB叠层中电源平面和地平面的设计原则，包括电源平面连续性、去耦策略、平面谐振等。分析不同形状和大小的电源平面对阻抗特性的影响。 去耦电容设计： 理论基础：深入讲解去耦电容在抑制电源噪声、提供瞬态电流时的作用。分析电容的ESR（等效串联电阻）和ESL（等效串联电感）对其去耦性能的影响。 选型与布局：提供选择不同容值（高频、中频、低频）和类型（陶瓷、钽电容）电容的指导。讲解去耦电容的“Golden Triangle”（靠近FPGA VCC引脚、靠近IC的电源引脚、靠近电源输出端）布局原则，以及如何根据FPGA的电源引脚分布合理布置去耦电容。 仿真分析：介绍如何使用PDN分析工具（如HyperLynx PI, Sigrity PI, ADS PI等）进行阻抗仿真，预测PDN的阻抗曲线，并评估去耦电容网络的有效性。 电源滤波设计：讲解何时需要额外的电源滤波，以及常用滤波器件（如磁珠、电感）在不同场景下的应用。 瞬态响应与电压跌落（IR Drop）分析： 瞬态电流需求：分析FPGA在高速切换时产生的瞬态电流变化，以及这对电源电压稳定性的影响。 IR Drop分析：介绍IR Drop的成因（PCB走线、过孔、连接器等产生的直流压降）以及对FPGA性能的影响。讲解如何使用IR Drop分析工具（集成在SI/PI仿真软件中或独立工具）来估算电源网络各点的电压，并提出优化建议（如增加铜厚、拓宽电源走线、优化过孔、改进电源连接等）。 电源完整性仿真与验证： 仿真流程：详细描述PDN阻抗仿真、IR Drop仿真、瞬态响应仿真的步骤。 结果解读与优化：如何根据仿真结果判断电源网络的性能是否满足要求，并提出具体的PCB布局布线优化方案。 实际测量与调试：介绍在实际硬件上测量电源纹波、噪声、瞬态响应的方法，以及利用示波器、频谱分析仪等工具进行调试。 实际案例分析与常见问题： 分析DDRx内存、高速ADC/DAC、PHY芯片等外围器件的PI设计考量。 汇总分析高速板卡设计中常见的PI问题（如电源噪声过大、瞬态响应差、IR Drop严重、导致FPGA不稳定或误动作等），并提供调试和优化思路。 第三部分：FPGA高速板卡设计流程与实践 本部分将结合前两部分的内容，系统性地梳理FPGA高速板卡设计的完整流程，并提供实用的工程经验和技巧。 项目立项与需求分析： 高速接口需求梳理（如PCIe Gen4/5, DDR5, 100G/400G以太网等）。 功耗、散热、成本、尺寸等约束条件分析。 FPGA器件选型考量（逻辑资源、性能、封装、电源要求、I/O能力）。 方案设计与原理图绘制： 高速接口电路设计（SERDES配置、时钟域规划、复位、配置接口）。 电源系统架构设计。 关键外围器件选型与接口匹配。 FPGA引脚分配策略（兼顾SI, PI, EMI, 散热）。 PCB布局布线综合考量： 整体布局原则：信号流向、电源流向、热流向、功能模块划分、屏蔽与隔离。 高速信号布线：差分对处理、蛇形线应用（用于延时匹配）、参考平面选择、避免寄生参数。 电源网络布局：DC-DC/LDO位置、去耦电容布局、电源走线宽度与路径。 FPGA的SI/PI/EMI协同优化：讲解如何在同一份PCB设计中，平衡SI, PI, EMI以及散热等多种需求。 仿真与验证： SI/PI仿真在设计流程中的应用时机和重要性。 时序仿真与静态时序分析（STA）的结合。 EMI/EMC初步评估。 生产制造与可测试性设计（DFT）： PCB可制造性（DFM）考量，特别是阻抗控制、叠层精度。 高速连接器、BGA封装的焊接工艺要求。 JTAG/Boundary Scan在板级测试中的应用。 可测试点（Test Point）规划。 硬件调试与性能优化： 上电时序与电压检查。 高速信号眼图测量与分析。 电源噪声与瞬态响应测量。 FPGA功能验证与性能调优。 问题定位与调试方法。 FPGA设计实例剖析（选择1-2个典型案例，如高带宽数据采集卡、高性能通信模块等）： 详细讲解这些案例在SI/PI设计上的具体挑战和解决方案。 展示从概念到成品的设计过程。 本书特色 理论联系实际：紧密结合实际工程项目需求，避免纯理论的枯燥阐述，强调解决方案的可操作性。 注重仿真工具应用：详细介绍主流的SI/PI仿真软件的使用方法，指导读者如何通过仿真来指导设计并预测潜在问题。 典型接口案例分析：深入剖析FPGA高速应用中常见的接口（如DDR, PCIe, Ethernet等）的设计难点与对策。 系统化知识体系：从基础理论到高级技巧，再到整体设计流程，构建一套完整的高速FPGA板卡设计知识体系。 工程师成长路径：本书不仅教授技术，更旨在帮助电子工程师逐步提升在高速设计领域的专业能力和解决复杂问题的素养，助力职业发展。 本书适合具有一定数字电路基础、熟悉FPGA开发流程，但希望在高速信号和电源完整性设计方面获得系统性提升的电子工程师、硬件工程师、嵌入式系统开发者以及相关专业的学生。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，我最先被吸引的是它直指核心的标题。“基于Cadence Allegro的FPGA高速板卡设计”，这直接点出了当今电子产品设计中最具挑战性的几个关键点：FPGA的复杂性、高速信号的严苛要求，以及EDA工具的精通度。我是一名有几年工作经验的工程师，在设计一些中低速板卡时还算得心应手，但最近接触到的几个项目，都涉及到高性能FPGA和GHz级别的信号，这让我深感压力。我希望这本书能够提供一些关于“高速”的真正含义，不仅仅是字面上的速度，而是它背后的物理原理和设计原则。比如，如何有效地管理阻抗、如何控制串扰、如何优化时序，以及如何进行实际的信号完整性仿真和验证。而且，Allegro作为一款强大的EDA软件，它的每一项功能都有其深刻的意义，我希望这本书能够带我深入了解Allegro在这些高速设计场景下的具体应用，让我能够更有效地利用它来解决实际问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名给我一种“接地气”的感觉，“电子工程师成长之路”这几个字，一下子就拉近了与我的距离。我一直认为，技术书籍不应该只是冷冰冰的知识堆砌，更应该包含一些作者的经验和心得，分享他们在实际工作中遇到的挑战以及如何克服它们。我特别关注书中会不会涉及到一些“避坑指南”，比如在设计过程中容易出现哪些问题，以及如何提前预防，或者在出现问题时，如何快速定位和解决。对于Allegro这个工具，我虽然用过一段时间，但总感觉自己只是掌握了一些皮毛，很多高级的功能和技巧还没有深入了解。我希望这本书能够帮助我更精通Allegro，让我在PCB设计中更加得心应手，比如如何高效地利用Allegro的约束管理器，如何进行复杂的差分对路由，以及如何进行PCB堆叠设计等等。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺吸引人的，那种硬核的科技感扑面而来，一看就不是那种花里胡哨的读物。封面的“基于Cadence Allegro的FPGA高速板卡设计”几个字，对于我这个在电子行业摸爬滚打了几年的人来说，简直就像是看到了救命稻草。我一直觉得FPGA的高速板卡设计是这个领域里最能体现工程师功底的地方，很多时候，细节决定成败，而Allegro又是业界公认的强大EDA工具，所以，能在这本书里找到关于Allegro在FPGA高速设计中的具体应用和技巧，我真的是期待值拉满了。我尤其关注的是书中会不会深入讲解PCB Layout的那些关键环节，比如信号完整性、电源完整性、EMC/EMI的设计考量，还有高密度互连（HDI）技术在高速设计中的应用。毕竟，做出来的板子能不能稳定运行，这些才是核心。而且，书名里还带了“电子工程师成长之路”，这说明它不仅仅是技术手册，可能还包含了一些经验分享和职业发展的心得，这对我这个正处于瓶颈期的工程师来说，简直太及时了。我希望这本书能提供一些实用的案例分析，让我们能从中学到别人的成功经验，避免踩坑。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的第一印象是它真的很有“厚度”，从纸张的质感到整体的排版，都透露着一种专业和严谨。翻开目录，看到那些章节标题，比如“高速信号布线策略”、“差分对处理技巧”、“关键器件的选型与布局”等等，我就知道这绝对是一本硬核的技术读物。我最近正在负责一个项目，需要用到一些高性能FPGA，但由于经验不足，在高速信号的布线和阻抗匹配上遇到了不少难题，经常在仿真和实际测试之间来来回回，花费了大量的时间和精力。我希望这本书能够提供一些系统性的解决方案，不仅仅是理论上的讲解，更希望能有具体的步骤和参数设置的建议，最好还能配上一些原理图和PCB图的示例，这样我才能对照着学习和实践。而且，“高速板卡设计”这个主题本身就充满了挑战，需要对很多物理现象有深入的理解，比如趋肤效应、邻近效应等等，我期待书中能用清晰易懂的方式解释这些复杂的概念，并给出实际的规避措施。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚入行的电子工程师，虽然学校里学了一些基础知识，但在实际工作中，尤其是涉及到FPGA和高速PCB设计时，还是感到力不从心。市面上关于FPGA的书籍很多，但很多都偏向于理论，或者只讲解FPGA的开发语言和逻辑设计，很少能深入到PCB设计的层面，特别是高速设计的细节。这本书的出现，感觉像是为我量身定做的。我特别希望它能帮助我理解PCB Layout中的“道道”，比如如何合理地划分电源域，如何处理地线，以及如何设计合适的过孔和过孔阵列，这些都是我目前比较薄弱的环节。而且，Allegro这个软件本身功能非常强大，但也非常复杂，我一直想找到一本能系统讲解Allegro在高速PCB设计中具体操作方法的书，从原理图导入到PCB编辑，再到后期的DRC检查和Gerber输出，最好能有一套完整的流程。如果这本书能做到这一点，那对我来说，价值就太大了。