这是关于时间-计时PCB设计

2020年3月16日

时钟是数字领域必不可少的守门人。为所有跟随时钟的事物设定节奏可以是单一的轨迹，也可以是携带互补信号的两条轨迹的伙伴关系。无论哪种方式，时钟的功能都是不断地从高电平(逻辑1)切换到低电平(0);整天开，关，关，关。由时钟控制的信号只有在被代码激活时才会切换，这意味着其他信号不会随着时钟的每一个周期而改变它们的状态。

最明显的例子出现在我的脑海中，因为它打断了我在客厅里的每一个电视节目或谈话。

落地式大摆钟

图片来源:作者-运动中的秒、分、小时和月亮。

我给你详细解释一下。

即使家里没人，“奶奶的钟”每隔15分钟就会响起四首曲子中的一首。(威斯敏斯特大教堂的两座“巴洛克式金属”钟，还有修道士宣誓沉默的那座钟。)
它全部运行在1hz重力动力系统上。如果把“嘀嗒”和“嘀嗒”分开计算，你可以说是500毫赫。顺便说一下，这是双数据率(DDR)内存背后的一般原理。
当然，秒针每秒钟都在移动。在一个足够安静的房间里，每一个滴答声似乎都变得更大一些。当你想睡觉的时候，这不是很烦人吗?这就是你的噪音下限。
“嘀嗒”和“嘀嗒”的时间间隔不到半秒。也许是相位不匹配?也许是工作，然后是托克。
这种“重力”可以持续一个星期，然后有人就必须拉动三根提升重物的链条。其中一个和另外两个加起来一样重。一个“电压”代表时间，一个代表歌曲，另一个代表锣。VBAT !
(锣、锣、锣)钟摆上零星的报时声和其他各种复杂的机械声音会在一段时间内响起。《环形赛道》是一曲不同的舞蹈。无休止的心跳会记录下接下来发生的任何事情。

时钟的齿轮

图片来源:作者-在脸后面，低头看着发条。

值得注意的是，在图像的顶部是齿轮减速器(驱动指针的发条装置)，月球周期在锯片状的部分旋转。下面是音乐盒，钟摆悬挂在底部的中心栏上。40多年前，这是家庭技术。

减轻不受欢迎的时钟信号耦合受害者痕迹

由于时钟是最繁忙的，它理所当然会在系统中产生一些嗡嗡声。这本身是可以接受的。交叉耦合的自然发生也是我们所期望的，但不是很好，其中时钟脉冲被相邻的迹线接收。给噪声痕迹多一点空间有助于将串扰降至最低．有些痕迹比其他痕迹更容易从时钟信号中捕捉到杂散振荡。如果时钟是一个不好的邻居，那么增加迹线周围的气隙是可取的。

每个设计都有一个受害者/侵略者的动态。有些人会有很多潜在的遭遇。这是在简单设计中需要注意的内容，也是在中型或大型设计中需要记录的内容。通过使用“文档”这个词，我指的是约束管理器和选择特定类型的网络并应用尽可能多的规则来定义系统可接受的参数的能力。

时钟如果没有同伴就毫无价值。数据通常是跟踪时钟的一个很好的选择。有很多首字母缩写供你使用。PCIe, WiFi, SPI, MIPI和USB仅举几例;他们都有自己的时钟。它们在边缘率和组长度匹配的精细程度方面有所不同——如果有的话。这一点，你得自己去发现。因为最简单的方法是第一次就做对，所以无论你开什么车，都要尽可能多地了解。

时钟的齿轮

图片来源:作者-锣四重奏的锤子准备罢工。

双倍数据率(DDR)内存对系统设计的影响

是的，这是很棒的东西，因为它允许DRAM(易失性存储器)性能增加2倍，而不需要加倍的时钟速率。突破不是每天都有。我们每隔一年左右就需要如此大规模的技术进步，以保持整个事情的发展。利用时钟脉冲的上升和下降边缘来更有效地扫描内存寄存器，这是目前的情况。

路由DDR(选择一个数字)归结为知道哪些数据线与哪个时钟相关联，哪些地址线与特定的频闪仪相关联。旁路电容器在其位置方面是至关重要的。当所有的寄存器都降为零时，正是这些电容在那一瞬间产生了电压激增。它们可以防止系统冻结。在移动设备上，这一点可能更加真实，因为电力是非常宝贵的。

外部振荡器控制电子设备的数据速率和谐振频率

晶体是典型的无线微控制器的标准部件。即使有板载时钟，也为更好的设备提供了选择的能力。有一种是定值晶体，另一种是有一点可变性的vcxo。晶体的频率随温度变化是很自然的。TCXO或温度补偿晶体有内置的补偿电路，以保持他们的轨道。另一种类型是OCXO或烤箱控制的外部振荡器，它在较高温度下的线性度方面高于TCXO。

实现晶体通常很简单。它们被放置在设备的XO引脚旁边，并通过一对具有短线的无源组件布线。当布局不能提供附近的位置时，则应特别注意在晶体和它所驱动的IC之间的痕迹周围创建一个护栏。如果你碰巧用地面倾倒了外层(你可能应该这样做)，那么在水晶的三个暴露边缘周围开一个槽，将有助于防止噪音到它不应该去的地方。

晶体以一个大概10-20兆赫的基频响，在基频的谐波频谱上会有峰值。这种电磁辐射会导致产品无法通过FCC的噪声发射和抗扰性测试。除了振荡器的理想布局之外，任何事情都应该严格设计以包含EMI。