計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)探討

黃一曦（廣西理工職業(yè)技術(shù)學(xué)校,南寧 530031）

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計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)探討

黃一曦
（廣西理工職業(yè)技術(shù)學(xué)校,南寧 530031）

摘 要：目前，針對(duì)于高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)方面的研究有很多，主要是因?yàn)樵擁?xiàng)技術(shù)對(duì)電子技術(shù)行業(yè)的發(fā)展存在著一定的促進(jìn)作用，采用多個(gè)電子元器件組合應(yīng)用的辦法，在高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)電子技術(shù)的融入和應(yīng)用，并且，也在一定程度上擴(kuò)大了計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)的應(yīng)用范圍。然而，在對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，該項(xiàng)技術(shù)卻存在著一定的影響因素，這些影響因素都會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)的正常運(yùn)行起到不良作用?；诖?，本文采用逐步分析法，對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)展開(kāi)分析和研究，以期對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)的良好應(yīng)用起到一定的參考幫助作用。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；高速數(shù)字電路；設(shè)計(jì)技術(shù)

0 前言

對(duì)于高速數(shù)字電路來(lái)說(shuō)，其主要指的就是高速變化的信號(hào)在傳播過(guò)程中產(chǎn)生的電熔、電感等具備著一定模擬特性的電路，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路的建設(shè)，不單單需要對(duì)先進(jìn)的電子技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，還需要結(jié)合現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)進(jìn)行完善，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路每一部分的參數(shù)的優(yōu)化和調(diào)整，進(jìn)而保證計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定的運(yùn)行，達(dá)到一定的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要做的是在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)各部分的元器件進(jìn)行合理的搭配，不然將會(huì)對(duì)電路元器件、電路信號(hào)等正常運(yùn)行與傳輸產(chǎn)生不良的影響。

1 計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)的影響因素

對(duì)于高速數(shù)字電路的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，其是否能夠成功主要“決定權(quán)”在于信號(hào)的質(zhì)量,也就是高速數(shù)字電路信號(hào)完整程度的保持,假如對(duì)高速數(shù)字電路信號(hào)完整程度無(wú)法保持,在信號(hào)的傳輸過(guò)程當(dāng)中，就會(huì)發(fā)生信號(hào)缺失，進(jìn)而產(chǎn)生信號(hào)失真的現(xiàn)象，一旦這種現(xiàn)象發(fā)生，對(duì)于數(shù)據(jù)信息、地址等方面都會(huì)產(chǎn)生十分不良的影響，令整體的高速數(shù)字電路系統(tǒng)無(wú)法保持正常運(yùn)行,甚至?xí)斐烧w系統(tǒng)的崩潰。而影響信號(hào)質(zhì)量的因素并不單一,其是由多種因素所共同影響，然而,在對(duì)信號(hào)的完整性影響因素進(jìn)行分析時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)，其主要能分為以下幾點(diǎn)：

第一點(diǎn)，在整體的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)中，在信號(hào)傳輸線位置的阻抗存在著差異，無(wú)法進(jìn)行正常的匹配,進(jìn)而能夠出現(xiàn)“反射噪聲”的現(xiàn)象,對(duì)于的信號(hào)完整性而言，能夠?qū)ζ洚a(chǎn)生一定的影響作用［1］。

第二點(diǎn)，在整體的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)中，信號(hào)線與信號(hào)線之間的距離受到電路密集度的影響，一旦電路密集度不斷的進(jìn)行增大，信號(hào)線之間的距離將會(huì)越來(lái)越狹小,這就致使信號(hào)與信號(hào)之間的電磁藕合參數(shù)呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì),如果不進(jìn)行及時(shí)的處理,就會(huì)導(dǎo)致信號(hào)間出現(xiàn)“串?dāng)_現(xiàn)象”，進(jìn)而影響到信號(hào)的質(zhì)量［2］。

第三點(diǎn)，在整體的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)中，在芯片內(nèi)存在著大量的電路，這些電路在同時(shí)輸出的過(guò)程中,會(huì)受到在電源平面間存在著的電阻以及電阻的作用,進(jìn)而產(chǎn)生較大的“瞬態(tài)電流”,這種“瞬態(tài)電流”產(chǎn)生后，會(huì)對(duì)地線、電源線上的存在著的電壓造成一定程度的不良影響,因此導(dǎo)致信號(hào)的發(fā)生一些波動(dòng)和變化。

總的來(lái)說(shuō),對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì),降低或者是排除以上三方面因素對(duì)信號(hào)質(zhì)量的不良影響,進(jìn)而達(dá)到促進(jìn)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路信號(hào)完整性的提高,在現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，是首先需要解決的問(wèn)題,只有這樣才能夠保證計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)的成功性。

2 計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)問(wèn)題的解決對(duì)策

2.1 阻抗問(wèn)題的解決策略

為了避免信號(hào)傳輸線位置的阻抗存在著差異造成的信號(hào)受到影響的情況發(fā)生，首先需要對(duì)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)理念進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究，在正常情況下，計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，很難令電路中存在著的臨街阻抗相互之間契合，因此，可以采用對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和完善的辦法，令電路系統(tǒng)一直都保持過(guò)阻抗的狀態(tài)，只有這樣才能夠在一定程度上保證計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路的信號(hào)傳播過(guò)程中，信號(hào)的完整性不會(huì)受到阻抗差異的影響，進(jìn)而獲得更好的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路信息傳輸效率［3］。

2.2 串?dāng)_現(xiàn)象的解決策略

在對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于“串?dāng)_現(xiàn)象”需要進(jìn)行合理地解決。參照信號(hào)傳播的基本理論,可以發(fā)現(xiàn)，在電路中，電流的流動(dòng)趨勢(shì)屬于循環(huán)流動(dòng),對(duì)于這一現(xiàn)象而言，數(shù)字電路設(shè)計(jì)工作人員往往并不在意。在傳播信號(hào)的路徑和回路形成了電流環(huán)路,電感在這樣中的回路隨著路徑的逐漸增大，電感也逐漸變大,同時(shí)，電流環(huán)路中存在著的電流也會(huì)根據(jù)電磁場(chǎng)的變化產(chǎn)生一定程度的改變。在對(duì)這樣的電流環(huán)路展開(kāi)“減小處理”,能夠降低“串?dāng)_現(xiàn)象”帶來(lái)的影響［4］。

2.3 瞬態(tài)電流的解決策略

在對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中,要對(duì)電源的電阻因素以及電感因素進(jìn)行充分的考慮,實(shí)現(xiàn)對(duì)電阻因素以及電感因素的預(yù)先處理。在現(xiàn)階段的電路系統(tǒng)中，通常情況下電路材料都是銅質(zhì)材料,這種銅質(zhì)材料遠(yuǎn)遠(yuǎn)對(duì)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)的要求和標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法進(jìn)行滿足,所以，在高速數(shù)字電路進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，還要對(duì)電路材料方面影響因素進(jìn)行解決,使用更為合理的電路材料對(duì)去藕電容進(jìn)行引導(dǎo)，將其引導(dǎo)進(jìn)入整個(gè)高速數(shù)字電路中，能夠在一定程度上降低“瞬態(tài)電流”的發(fā)生頻率。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在社會(huì)不斷的發(fā)展的過(guò)當(dāng)中，對(duì)于電子技術(shù)來(lái)說(shuō)，也帶來(lái)了一定的發(fā)展契機(jī)，令其發(fā)展速度也得以提升，計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)就是在這樣的發(fā)展前提下得到了不斷地完善及進(jìn)步，是對(duì)先進(jìn)的電子技術(shù)概念理論進(jìn)行應(yīng)用，進(jìn)而達(dá)到的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，為一些行業(yè)的整體發(fā)展能夠起到一定的促進(jìn)作用。通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行研究和分析，結(jié)合相關(guān)的文獻(xiàn)資料以及專業(yè)性知識(shí)，對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步研究，能夠在一定程度上加快計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程，進(jìn)而在更多的行業(yè)當(dāng)中得到更好的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

［1］楊瑞萍,孫海波.計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)探討［J］.電子技術(shù)與軟件工程,2015（05）：137.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.131