FPGA设计时需注意哪些问题

FPGA设计时需注意哪些问题

FPGA可能会由于太多的高速SSO而对系统中的信号(或其它FPGA信号)带

来严重破坏，因为这会导致称为同时切换噪声(SSN)的噪声。SSN也叫做地反弹或VCC反弹，对于单端标准，SSN是在输出由低到高时提供瞬态电流和由高到低时吸收瞬态电流的过程中，由多个输出驱动器同时切换和导致器件电压与系统电压之间的变化而引起的。

在高到低的转换引起地反弹时，由低到高转换也会导致VCC下降。由于电容通常安放在VCC和接地层之间，因此SSN典型地存在于这两个地方。由低到高转变时地反弹也有可能出现。 于是，SSO变成了干扰信号，它会产生可能耦合到邻近信号的噪声。对于某个区域而言太多SSO可能会导致电源的扰动。由于以下2个原因，SSO已经变成一个必须认真对待的问题：1. 切换时间大幅下降；2. 过孔尺寸和走线宽度的减小加上更大的板厚度已经推高了板极电感，这将大幅增加出现地反弹的可能性。更大的负载电容也可能导致SSN，虽然程度上会轻一点。当有效VCC低于期望值，从而导致I/O缓存的转换速度低于期望速度时，SSN也可能导致时序问题变得突出起来。

有几个方法可以减小SSN。有些器件只需通过限制I/O标准的选择就可简化这个问题，但不是所有器件都能这么做。一些供应商建议将高速总线输出分布到整个裸片上，如果SSN是你唯一关注的问题，那么这绝对是一个很好的建议。不过，如果按照这个建议去做，有2个基本问题将会冒出来。

首先，这可能会带来下游布通性问题，因为将信号散布到整个裸片上经常会引起更多的走线交叉。而这就导致需要更多的信号布线层。其次，大多数设计在散布信号前也要求进行仔细研究，因为当一个总线散布到特定的块或区外时会引起块/区间的兼容性问题。因此，如果你能在考虑布通性的同时，小心地将一个较小的总线分布到一个或两个块/区域内，那么系统将会工作得很好。

如果你被一个具有相邻高速切换输出的设计所困扰，有好几种技术能帮助你解决潜在的