FPGA芯片是集成度非常高的芯片,通常需要复杂的PCB设计来实现其应用。为了实现高质量和高效率的设计,需要使用专业的PCB设计软件来实现。以下列举了一些常用的FPGA的PCB设计软件:
1)Altium Designer:该软件提供了完整的电路设计方案,并将设计流程、电路仿真、PCB绘制、封装库及BOM维护等功能融为一体
2)PADS: 提供了全方位的高速数字和模拟电路设计功能,可以基于熟练的作者团队、简洁的管理系统和强大的协作功能,帮助您迅速设计成功
3)Eagle:Eagle PCB 是由德国Falcon公司(现Autodesk公司)开发的一款专业版PCB设计软件,其功能强大,在设计制作双面板甚至多层板时都非常方便,特别适合中小批量电路板的制作
选择适合自己的软件不仅仅看软件功能和价格是否合适,还需要考虑以下因素:
1)工作环境:一些PCB设计软件可能适用于特定的操作系统和CPU,而且它们的性能和速度会受到硬件环境的影响
2)设计要求和芯片类型:不同的PCB设计软件针对不同的芯片类型和功能要求进行了优化,因此在选择时,应该考虑自己的项目要求和芯片类型
3)学习成本:每个PCB设计软件都有自己的设计流程和规则,因此在选择时,需要考虑学习成本和使用难度
FPGA的PCB设计流程通常包括下面这些阶段:
1)原理图设计:通过PCB设计软件创建芯片的原理图
2)封装库维护:创建FPGA芯片与其他组件的二进制模型并建立相应的符号
3)PCB布局:通过PCB设计软件放置和连接芯片电路的各个组件
4)布线:通过PCB设计软件将追踪线连接各个组件
5)元器件布局:对PCB进行元器件布局,并确定线路所需的材料和尺寸
6)设计验证:验证PCB设计是否符合要求,并进行必要的修正
FPGA的PCB设计过程中需要注意以下几点:
1)电磁兼容:需要留出足够的空间来避免电磁兼容问题
2)信号完整性:需要强调信号和电缆的配对,以避免功耗和信号完整性问题
3)信号穿越:需要确保信号从一个引脚穿越到另一个引脚时的通路足够良好,避免信号串扰和引脚跨越
4)温度控制:需要控制板温度,防止出现故障和损坏
5)母板大小:需要确定母板的尺寸和板厚以及电缆尺寸和接口标准,以保证母板与其他组件的协同配合