高速视频处理系统中的信号完整性分析

高速视频处理系统中的信号完整性分析
高速视频处理系统中的信号完整性分析

　　深亚微米工艺在IC设计中的使用使得芯片的集成规模更大、体积越来越小、引脚数
越来越多；由于近年来IC工艺的发展，使得其速度越来越高。从而，使得信号完整性问
题引起电子设计者广泛关注。

　　在视频处理系统中，多维并行输入输出信号的频率一般都在百兆赫兹以上，而且对
时序的要求也非常严格。本文以DSP图像处理系统为背景，对信号完整性进行准确的理论
分析，对信号完整性涉及的典型问题[1]——不确定状态、传输线效应、反射、串扰、地弹
等进行深入研究，并且从实际系统入手，利用IS仿真软件寻找有效的途径，解决系统的
信号完整性问题。

1 系统简介

为了提高算法效率，实时处理图像信息，本图像处理系统是基于DSP+FPGA结构设计的
。系统由SAA7111A视频解码器、TI公司的TMS320C6701
DSP、Altera公司的EPlK50QC208 FPGA、PCI9054
PCI接口控制器以及SBRAM、SDRAM、FIFO、FLASH等构成。FPGA是整个系统的时序控制中
心和数据交换的桥梁，而且能够对图像数据实现快速底层处理。DSP是整个系统实时处理
高级算法的核心器件。系统结构框图如图1所示。


[pic]
　在整个系统中，PCB电路板的面积仅为15cm×l5cm，系统时钟频率高达167MHz，时钟
沿时间为0．6ns。由于系统具有快斜率瞬变和极高的工作频率以及很大的电路密度，使
得如何处理高速信号问题成为一个制约设计成功的关键因素。


2 系统中信号完整性问题及解决方案


2．1 信号完整性问题产生机理