In questo software vengono finalmente raccolti in forma organica gli elementi teorici e pratici che a diverso livello risultano indispensabili ai progettisti per lo sviluppo dei sistemi digitali avanzati. Gli argomenti trattati coprono un'ampia gamma di fenomeni con una attenzione sempre finalizzata a proporre informazioni e soluzioni che possano trovare impiego concreto. Sezioni sono dedicate ad ogni specifico tema, si spazia dalla natura metastabile del funzionamento di latch e flip-flop agli inconvenienti che derivano dalle insidie logiche nei circuiti combinazionali, dall'integrità dei segnali alle tecniche che ne consentono il controllo, dal dimensionamento dei componenti di alimentazione al layout delle schede. Nel loro insieme tutte le analisi e descrizioni, arricchite da grafici e schemi di immediata fruizione, sono utilizzabili per rendere la realizzazione di circuiti digitali con dispositivi TTL e CMOS di maggiore livello qualitativo sotto l'aspetto statico quanto dinamico. Gli strumenti messi a disposizione dei progettisti si traducono in regole e criteri che permettono di ottenere sistemi digitali ottimizzati e con una maggiore immunità ai disturbi.

 

Il layout dei circuiti digitali non può prescindere dall'utilizzo di tecniche che riducano i problemi dovuti ai rimbalzi di massa, agli accoppiamenti distribuiti, ai collegamenti ad impedenza non controllata. Clock multifase, compatibilità EMI, linee I/O ad alta velocità. Sfide che il progettista deve affrontare con un idoneo background per ottenere il massimo successo. La metastabilità. Nel contesto digitale questo fenomeno è troppo spesso ignorato, ma conoscete i rischi che questo comporta?

Le ottanta parti che compongono l'opera offrono una panoramica unica sulla disciplina elettronica in questo settore che non si limita a considerare i dispositivi per la loro funzione logica come porte, flip-flop, decoder o moduli di interfaccia ma che ne estrae le caratteristiche ed il comportamento quali componenti reali nella loro doppia veste di circuiti analogici portati ad ottenere funzioni digitali.

 

Ulteriori informazioni

Principali argomenti trattati:

• La metastabilità    • Le insidie strutturali    • I rimbalzi di massa    • Gli accoppiamenti distribuiti    • I disturbi sull'alimentazione    • I collegamenti ad impedenza non controllata    • Linee ad impedenza controllata    • Linee di ritardo passive    • Linee e terminazioni    • Schemi di terminazione    • Il layout di circuiti complessi    • Note sui generatori di clock    • Note sui circuiti digitali

Alcuni dettagli sulla trattazione dell'argomento "Linee e terminazioni":

Il progetto di un circuito operante con segnali ad alta velocità è dipendente dalle relazioni di tempo che caratterizzano le condizioni logiche e dal layout dello stampato. Che si tratti di piste isolate, bus paralleli, singoli tracciati od altro alle alte frequenze tutti questi devono essere trattati come linee di trasmissione. Queste sezioni, tra le più numerose, sono dedicate ad illustrare il comportamento statico e dinamico che contraddistinguono le linee di collegamento in relazione alle diverse terminazioni che i dispositivi, o le scelte in fase di progettazione, rendono possibili. La gamma di fenomeni e distorsioni che interessano il segnale digitale è quanto mai ampia, per ognuna vengono descritte le caratteristiche fornendo gli strumenti per calcolare i valori di tensione in funzione del tempo. Ogni aspetto è preso in esame, dalla riflessione di un segnale sul carico alla relazione con il coefficiente caratteristico, dalla riflessione multipla di un segnale alla costruzione del diagramma a traliccio che ne estrae graficamente il comportamento, fino alle risposte su linea terminata e non terminata con diverse combinazioni di impedenza. Spazio è inoltre dedicato agli aspetti tecnici legati a parametri quali overshoot, undershoot e ringing ed alla corrispondenza tra forme d'onda ideali e reali. Singole sezioni analizzano la risposta ai segnali su linea terminata con capacità, con reti RC e con reattanze induttive e capacitive. L'ampio uso di grafici e rappresentazioni di forme d'onda permetteranno di riconoscere le firme che contraddistinguono le singole condizioni operative. La parte conclusiva illustra la risposta su linea con capacità distribuita e l'importanza che tale struttura riveste nell'incidere sulla qualità della trasmissione di segnali entro un bus dati.

Focus:

In occasione della realizzazione di ELETTRONICA DIGITALE AVANZATA è stata messa a punto una particolare soluzione circuitale per eseguire prove e misure di elevata qualità su schede digitali anche in presenza di rumore ed altre interferenze sul segnale. Il valore di tale soluzione è stato riconosciuto con la pubblicazione di una nota tecnica nel fascicolo di novembre della prestigiosa rivista statunitense TEST & MEASUREMENT WORLD (T&MW).