1、菊花鏈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　菊花鏈一詞最基本的概念指的是一種由許多菊花串接在一起形成的花環(huán)，早期也叫手牽手鏈接方式，一個人最多只能通過兩條手臂牽著另外兩個人（相當(dāng)于一個芯片最多只能通過兩段傳輸線連接到另外的兩個芯片上），后來衍變到電子電器工程中菊花鏈又代表一種配線方案，例如設(shè)備A和設(shè)備B用電纜相連，設(shè)備B再用電纜和設(shè)備C相連，設(shè)備C用電纜和設(shè)備D相連，在這種連接方法中不會形成網(wǎng)狀的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，只有相鄰的設(shè)備之間才能直接通信，例如在上例中設(shè)備A是不能和設(shè)備C直接通信的，它們必須通過設(shè)備B來中轉(zhuǎn)，這種方法同樣不會形成環(huán)路。原始的定義如下圖所示。

　　原始的菊花鏈

　　但是在PCB設(shè)計中我們都知道，這種拓?fù)涫呛茈y實(shí)現(xiàn)的，后來就衍變成了如下我們熟悉的結(jié)構(gòu)。

　　而我們熟悉的DDR3的Fly_by拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)其實(shí)也是由菊花鏈發(fā)展而來的。

　　2、星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　1）什么是星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　星型拓?fù)洳捎眉惺酵ㄐ趴刂撇呗?，所有的通信均由中央?jié)點(diǎn)控制，中央節(jié)點(diǎn)必須建立和維持許多并行數(shù)據(jù)通路。

　　星形拓?fù)湟彩且环N常用的多負(fù)載布線拓?fù)洌?a target="_blank">驅(qū)動器位于星形的中央，呈輻射狀與多個負(fù)載相連，星形拓?fù)淇梢杂行П苊?a target="_blank">信號在多個負(fù)載上的不同步問題，可以讓負(fù)載上收到的信號完全同步。但這種拓?fù)涞膯栴}在于需要對每個支路分別端接，使用器件多，而且驅(qū)動器的負(fù)載大，必需驅(qū)動器有相應(yīng)的驅(qū)動能力才能使用星形拓?fù)洌绻?qū)動能力不夠，需要加緩沖器，原始的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如下所示。

　　2）星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)

　　星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：

　?。?）管理維護(hù)容易。由于所有的數(shù)據(jù)通信都要經(jīng)過中心節(jié)點(diǎn)，中心節(jié)點(diǎn)可以收集到所有的通信狀況。

　?。?）節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展、移動方便。節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展時只需要從集線器或交換機(jī)等集中設(shè)備中拉一條線即可，而要移動一個節(jié)點(diǎn)只需要把相應(yīng)節(jié)點(diǎn)設(shè)備移到新節(jié)點(diǎn)即可，而不會像環(huán)型網(wǎng)絡(luò)那樣“牽其一而動全局”。

　　（3）易于故障的診斷與隔離。由于各個分節(jié)點(diǎn)都與中心節(jié)點(diǎn)相連，故便于從中心節(jié)點(diǎn)對每一個節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測試，也便于將故障節(jié)點(diǎn)和系統(tǒng)分離。

　　星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：

　　（1）安裝工作量大，組網(wǎng)費(fèi)用高。采用星型結(jié)構(gòu)所需的連線長，增加了線纜的費(fèi)用，也增大了安裝工作量。

　?。?）過分依賴中央節(jié)點(diǎn)。如果中心節(jié)點(diǎn)設(shè)備故障，整個網(wǎng)絡(luò)會癱瘓，因此對中心節(jié)點(diǎn)的可靠性要求很高。

　　這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于IEEE 802.2、IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的以太局域網(wǎng)中。

　　3、菊花鏈的布線注意事項和端接方法。

　　菊花鏈一般適用較低速的信號，以前仿真不流行的年代隨便怎么鏈都不會有什么問題，而且它比星形在布局布線上更容易實(shí)現(xiàn)，所以是最常見的一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。但隨著 芯片制造技術(shù)的更替，就是低速驅(qū)動器的上升沿也隨著變陡，這使得低速不低頻，更多的高頻分量使反射也變成低速信號要考慮的問題了，尤其是多負(fù)載菊花鏈的多 重反射，所以菊花鏈的信號完整性比星形拓?fù)湄?fù)載多了。

　　我們就以3個負(fù)載的情況來分析，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1，驅(qū)動電壓3.3V，內(nèi)阻20ohm，上升沿0.6ns，傳輸線為無損線，接收器均無端接。

　　圖1

　　我們分別掃描分支長度（為簡化分析所有分支長度統(tǒng)一為C），兩個分支的距離B，主干長度A

　　圖2

　　圖3

　　圖4

　　菊花鏈最差波形總是出現(xiàn)在第一個接收器，因?yàn)楹竺婷總€阻抗不連續(xù)點(diǎn)的反射都會影響這里，所以我們只比較第一個接收器波形。從星形拓?fù)涞牟ㄐ畏治鑫覀冎婪种?的長度影響臺階的長度，所以分支長度越短越好，從圖2的掃描結(jié)果看只有分支延時小于上升沿的六分之一時才沒有回溝。反射和上升沿時間有關(guān)，還和傳輸線的長 短有關(guān)，當(dāng)傳輸線時延小于六分之一的上升時間時就可以不考慮反射的影響了或者說反射淹沒在上升沿中了。圖3掃描結(jié)果也顯示兩分支的距離B也是要小于六分之 一的上升時間才沒有回溝。而主干的長度A和星形結(jié)構(gòu)相同主要影響振鈴的大小。

　　那是不是分支小于六分之一的上升時間就是普遍的原則 呢？好像不是，小編又試了4個負(fù)載的情況，只有分支小于十分之一的上升時間時回溝才會消失。所以我們可以總結(jié)菊花鏈的布線注意事項： stub越短越好，分支間距也越短越好。那不就是fly-by結(jié)構(gòu)了，太難了吧。如果做不到也別急試試端接吧。

　　圖5

　　如 圖5是三個負(fù)載時不同端接方法效果對比，藍(lán)色是源端30ohm匹配的波形，發(fā)現(xiàn)源端匹配于菊花鏈的波形改善效果有限；而終端匹配（紅色波形）改善明顯，但 由于負(fù)載加大了幅值掉的有點(diǎn)多，所以戴維寧端接得到的效果更好，如果負(fù)載更多的話可能還需要加redriver。當(dāng)然我們分析的比較簡單，沒有考慮過孔， 也沒有考慮接收芯片的輸入電容的影響，其實(shí)實(shí)際案例中多負(fù)載的菊花鏈?zhǔn)呛懿缓锰幚淼?，影響的因素太多，所以大家不要偷懶把?qū)動和接收的模型都拿到仿真一下 更放心些。