Nopeiden digitaalisysteemien piirilevysuunnittelun nyrkkisäännöt

Abstract

Tässä kandidaatintyössä esitellään 32 nyrkkisääntöä nopeiden digitaalisysteemien piirilevysuunnittelun tueksi ja perehdytään fysikaalisiin ilmiöihin nyrkkisääntöjen taustalla. Digitaalielektroniikan käyttämät logiikkatasot ovat pohjimmiltaan analogisia signaaleja, ja ne vääristyvät etenkin suurilla bittinopeuksilla ja pitkiä matkoja siirrettäessä. Signaalin vääristyminen on ongelmallista, koska todennäköisyys bittivirheiden esiintymiselle kasvaa, jolloin digitaalisen laitteen toimintakyky heikkenee tai menetetään kokonaan. Helposti muistettavat nyrkkisäännöt ovat yksi insinöörien työkalu suunnittelun tai ongelmien ratkaisun tueksi. Nyrkkisäännöillä saadaan nopea, joskus jopa tarkka vastaus käsillä olevaan ongelmaan, jota voidaan sen jälkeen tarpeen vaatiessa tutkia tarkemmilla mutta hitaammilla ja tarkempia syöttötietoja vaativilla analyysityökaluilla.

This Bachelor’s thesis represents 32 thumb rules to support fast digital system circuit board design and examines the physical phenomena behind these thumb rules. The binary logic levels used by digital electronics are fundamentally analogic signals, and the signals distort especially on high bit rates and when carried over long distances. Signal distortion is problematic because the probability for bit errors increases and the performance of the digital device diminishes or is lost completely. Easily remembered thumb rules are a type of tools for engineers to help design or problem solving. By using thumb rules an engineer can develop a fast, sometimes even an accurate answer to the problem at hand. If necessary, the problem can be then examined further with analysis tools which are more accurate, but require more detailed input information.