基于Cadence Allegro的FPGA高速板卡设计

　　本书以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更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，让读者更快地掌握其中的设计方法和技巧，因此实用性和专业性非常强。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。

　　深圳市英达维诺电路科技有限公司成立于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： 成为中国一流的硬件外包设计服务商！ 战略定位： 联合后端优秀制造资源，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
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上更新元件封装
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
5．7 不闭合的DXF转换成板框
5．8 导出DXF结构图
第6章 布局
6．1 Allegro布局常用操作
6．2 飞线的使用方法和技巧
6．3 布局的工艺要求
6．3．1 特殊元件的布局
6．3．2 通孔元件的间距要求
6．3．3 压接元件的工艺要求
6．3．4 相同模块的布局
6．3．5 PCB板辅助边与布局
6．3．6 辅助边与母板的连接方式：V-CUT和邮票孔
6．4 布局的基本顺序
6．4．1 整板禁布区的绘制
6．4．2 交互式布局
6．4．3 结构件的定位
6．4．4 整板信号流向规划
6．4．5 模块化布局
6．4．6 主要关键芯片的布局规划
第7章 层叠阻抗设计
7．1 PCB板材的基础知识
7．1．1 覆铜板的定义及结构
7．1．2 铜箔的定义、分类及特点
7．1．3 PCB板材的分类
7．1．4 半固化片（prepreg或pp）的工艺原理
7．1．5 pp（半固化片）的特性
7．1．6 pp（半固化片）的主要功能
7．1．7 基材常见的性能指标
7．1．8 pp（半固化片）的规格
7．1．9 pp压合厚度的计算说明
7．1．10 多层板压合后理论厚度计算说明
7．2 阻抗计算（以一个8层板为例）
7．2．1 微带线阻抗计算
7．2．2 带状线阻抗计算
7．2．3 共面波导阻抗计算
7．2．4 阻抗计算的注意事项
7．3 层叠设计
7．3．1 层叠和阻抗设计的几个阶段
7．3．2 PCB层叠方案需要考虑的因素
7．3．3 层叠设置的常见问题
7．3．4 层叠设置的基本原则
7．3．5 什么是假8层
7．3．6 如何避免假8层
7．4 fpga高速板层叠阻抗设计
7．4．1 生益的S1000-2板材参数介绍
7．4．2 fpga板层叠确定
7．4．3 Cross Section界面介绍
7．4．4 12层板常规层压结构
7．4．5 PCIe板卡各层铜厚、芯板及pp厚度确定
7．4．6 阻抗计算及各层阻抗线宽确定
第8章 电源地处理
8．1 电源地处理的基本原则
8．1．1 载流能力
8．1．2 电源通道和滤波
8．1．3 直流压降
8．1．4 参考平面
8．1．5 其他要求
8．2 电源地平面分割
8．2．1 电源地负片铜皮处理
8．2．2 电源地正片铜皮处理
8．3 常规电源的种类介绍及各自的设计方法
8．3．1 电源的种类
8．3．2 POE电源介绍及设计方法
8．3．3 48V电源介绍及设计方法
8．3．4 开关电源的设计
8．3．5 线性电源的设计
第9章 高速板卡PCB整板规则设置
9．1 整板信号的分类
9．1．1 电源地类
9．1．2 关键信号类（时钟、复位）
9．1．3 50Ω射频信号类
9．1．4 75Ω阻抗线类
9．1．5 100Ω差分信号分类
9．1．6 85Ω差分信号分类
9．1．7 总线的分类
9．2 物理类规则的建立
9．2．1 单端物理约束需要设置的几个参数讲解
9．2．2 Default/50Ω单端信号类规则建立
9．2．3 电源地类规则建立
9．2．4 50Ω单端射频信号类规则建立
9．2．5 75Ω单端信号类规则建立
9．2．6 100Ω差分信号类规则建立
9．2．7 85Ω差分信号类规则建立
9．2．8 1．0BGA的物理区域规则建立
9．2．9 0．8BGA的物理区域规则建立
9．2．1 过孔参数的设置
9．3 物理类规则分配
9．3．1 电源地类规则分配
9．3．2 50Ω单端射频信号类规则分配
9．3．3 75Ω单端信号类规则分配
9．3．4 100Ω差分信号类规则分配
9．3．5 85Ω差分信号类规则分配
9．3．6 1．0BGA的物理区域规则的分配和用法
9．4 间距规则设置
9．4．1 Spacing约束的Default参数设置
9．4．2 关键信号（时钟、复位）的Spacing类规则设置
9．4．3 差分信号的Spacing类规则设置
9．4．4 RF信号的Spacing类规则设置
9．4．5 1．0BGA的Spacing类规则设置
9．4．6 0．8BGA的Spacing类规则设置
9．4．7 同网络名间距规则设置
9．5 间距类规则分配
9．6 等长规则设置
第10章布线
10．1 Allegro布线的常用基本操作
10．1．1 Add Connect指令选项卡详解
10．1．2 Working Layers的用法
10．1．3 Add Connect右键菜单常用命令讲解
10．1．4 拉线常用设置推荐
10．1．5 布线调整Slide指令选项卡详解
10．1．6 改变走线宽度和布线层的Change命令的用法
10．1．7 快速等间距修线
10．1．8 进行布线优化的Custom Smooth命令的用法
10．2 布线常用技巧与经验分享
10．3 修线常用技巧与经验分享
10．4 常见元件Fanout处理
10．4．1 SOP/QFP等密间距元件的Fanout
10．4．2 分离元件（小电容）的Fanout
10．4．3 分离元件（排阻）的Fanout
10．4．4 分离元件（BGA下小电容）的Fanout
10．4．5 分离元件（Bulk电容）的Fanout
10．4．6 BGA的Fanout
10．5 常见BGA布线方法和技巧
10．5．1 1．0mm pitch BGA的布线方法和技巧
10．5．2 0．8mm pitch BGA的布线方法和技巧
10．5．3 0．65mm pitch BGA的布线方法和技巧
10．5．4 0．5mm pitch BGA布线方法和技巧
10．5．5 0．4mm pitch BGA布线方法和技巧
10．6 布线的基本原则及思路
10．6．1 布线的基本原则
10．6．2 布线的基本顺序
10．6．3 布线层面规划
10．6．4 布线的基本思路
第11章 PCIe信号的基础知识及其金手指设计要求
11．1 PCIe总线概述
11．2 PCIe总线基础知识介绍
11．2．1 数据传输的拓扑结构
11．2．2 PCIe总线使用的信号
11．3 PCIe金手指的设计要求
11．3．1 金手指的封装和板厚要求
11．3．2 金手指下方平面处理
11．3．3 金手指焊盘出线和打孔要求
11．3．4 PCIe电源处理
11．3．5 PCIe AC耦合电容的处理
11．3．6 PCIe差分信号的阻抗和布线要求
第12章 HSMC高速串行信号处理
12．1 HSMC高速信号介绍及其设计要求
12．1．1 HSMC高速信号介绍
12．1．2 HSMC布线要求
12．1．3 HSMC布局要求
12．2 HSMC信号规则设置
12．3 HSMC 扇出
12．4 HSMC高速信号的布线
12．4．1 差分线通用布线要求
12．4．2 参考平面
12．4．3 BGA内部出线
12．4．4 差分对内等长处理及绕线要求
第13章 射频信号的处理
13．1 射频信号的相关知识
13．2 射频的基础知识介绍
13．3 射频板材的选用原则
13．4 射频板布局设计要求
13．5 射频板的层叠阻抗和线宽要求
13．5．1 4层板射频阻抗设计分析
13．5．2 常规多层板射频阻抗设计分析
13．6 射频布线设计要求
13．6．1 射频布线的基本原则
13．6．2 射频布线的注意事项
第14章 DDR3内存的相关知识及PCB设计方法
14．1 DDR内存的基础知识
14．1．1 存储器简介
14．1．2 内存相关工作流程与参数介绍
14．1．3 内存容量的计算方法
14．1．4 DDR、DDR2、DDR3各项参数介绍及对比
14．2 DDR3互连通路拓扑
14．2．1 常见互连通路拓扑结构介绍及其种类
14．2．2 DDR3 T形及Fly_by拓扑的应用分析
14．2．3 Write leveling功能与Fly_by拓扑
14．3 DDR3四片Fly_by结构设计
14．3．1 DDR3信号说明及分组
14．3．2 布局
14．3．3 VDD、VREF、VTT等电源处理
14．3．4 DDR3信号线的Fanout
14．3．5 数据线及地址线互连
14．3．6 数据线及地址线等长规则设置
14．3．7 等长绕线
14．4 DDR3两片T形结构设计
第15章 常用接口设计
15．1 以太网口
15．2 USB接口
15．3 HDMI接口设计
15．4 DVI接口设计
15．5 VGA接口设计
15．6 SATA接口设计
15．7 Micro SD卡
15．8 音频接口
15．9 JTAG接口
15．10 串口电路设计
第16章 PCB设计后处理
16．1 丝印的处理
16．1．1 字体参数的设置
16．1．2 丝印设计的常规要求
16．1．3 丝印重命名及反标
16．2 尺寸标注
16．3 PCB生产工艺技术文件说明
16．4 输出光绘前需要检查的项目和流程
16．4．1 基于Check List的检查
16．4．2 Display Status的检查
16．4．3 Dangling Lines、Dangling Via 的检查
16．4．4 单点网络的检查
第17章 光绘和相关文件的参数设置及输出
17．1 钻孔文件的设置及生成
17．2 rou文件的设置及生成
17．3 钻孔表的处理及生成
17．3．1 钻孔公差的处理
17．3．2 相同孔径的钻孔处理
17．3．3 钻孔符号的处理
17．3．4 钻孔表的生成
17．4 光绘文件的各项参数设置及输出
17．4．1 光绘各层命名及层的内容
17．4．2 设置光绘文件各项参数并输出
17．5 输出IPC网表
17．6 输出贴片坐标文件
17．7 输出结构文件
第18章 光绘文件的检查项及CAM350常用操作
18．1 光绘文件的导入
18．2 光绘层的排序
18．3 各层电气属性的指定
18．4 IPC网表对比，开/短路检查
18．5 钻孔文件检查
18．6 最小线宽检查
18．7 最小线距检查
18．8 综合DRC检查
18．9 阻焊到线距离检查
18．10 阻焊到丝印检查
18．11 阻焊桥检查