SD卡读卡器示意图的布局

2023年1月11日

Cadence PCB解决方案

关键的外卖

SD卡由框图级别的三个基本元素组成。
SPI，非专有的SD卡协议，如何影响布局。
关于加强电路性能的放置和浇注的一些最后的想法。

SD卡读卡器原理图已迅速成为大多数电子产品的标准

安全数字卡(SD卡)是在90年代末由MMC卡演变而来的，主要的区别是采用了防止盗版的措施来吸引主要的音乐供应商。今天,记忆卡格式它是一种廉价、便携、体积大、结构紧凑的存储解决方案，广泛应用于各个行业。

考虑到它在广泛的设备中无处不在，设计师可能希望将记忆卡格式纳入他们的设计中。SD卡读卡器原理图虽然相对简单，但确实需要高速设计的最佳实践知识，以支持与当前SD标准相关的快速传输速度。

SD卡读卡器原理图中有什么?

从布局设计的角度来看，SD卡读卡器的原理图不需要很多最先进的工具或技巧。相反，SD卡有几个简单的功能:

一个电压调整器将输入电压(通常)从5V降至3.3V。更新、更大容量的SD技术迭代可以使用1.8V电源(同时完全向后兼容更常见的3.3V额定值)，以获得更高的半双工速度或全双工传输。较低的潜在影响便携式设备的电池寿命，大大降低了这些高传输速率设置的能量需求。
一个单片机或读卡器芯片与SPI(其他专用SD协议也可用)一起使用，以实现SD卡与任何接口系统之间的通信。
不同的连接器用于在设备之间传输数据;一个常见的选择是USB，但也可以使用其他格式。

单看SD卡，SPI通信协议对版式设计师极为宽容。长度和阻抗都不需要匹配，这意味着最佳信号完整性实践是影响数据线质量的唯一因素。确保对数据线进行路由，以避免攻击者或快速切换节点在附近的跟踪上诱导电流，提供短而直接的返回路径，并避免在分割平面上路由。

虽然不需要阻抗匹配的迹线，但接触一下SD卡板的堆栈可能是什么样子是一个好主意。SD卡本身或使用最少的支持电路，可以轻松地在2层板上处理，以降低成本，而不影响信号质量或功率/返回传输。然而，如果SD卡甚至伴随少量的HDI电路，它通常是一个好主意考虑层分层盘旋飞行两个专用信号层和一个平面层分别用于电源和地面，以促进更好的性能。

包装布局与位置，路由和倾泻

正如在大多数电路中常见的那样，存在一个无源组件网络，有助于整体的健壮性，SD卡读卡器也不例外。元件的放置不仅仅是在原理图上简单地将靠近和连接的元件分组:元件之间的距离，主要是由于较长的轨迹所产生的电感变化，会对特定子电路的性能产生负面影响。以下是一些引人注目的放置例子，组件之间的接近程度可以产生巨大的差异:

终端电阻如果它们还没有被集成到on-die中，并且用于降低SPI信号，以防止在紧密路由的数据线中出现串扰等问题，则可能会发挥作用。在这些情况下，放置应该发生在信号的驱动端。
旁路电容需要在距离适当的电源引脚的最短距离上以径向方式布置最小的电容元件，理想情况下直接布线到引脚，然后立即通过过渡到电源平面。在这个主题上，电源和接地痕迹应该尽可能大，以避免造成电流阻塞;大小这些痕迹的宽度大头针，只要这不侵犯任何清除规则。
虽然晶体振荡器从技术上讲，它属于微控制器，还是值得一提的。处理它类似于旁路电容器，增加的皱纹是它应该与周围的痕迹隔离(特别是可能耦合的高速线路)。

布局可以总结为SD卡读卡器电路的平面设计，它应该相对简单，假设读卡器捕获了电路板的核心功能。电源引脚可能在电压调节器之前和之后高度隔离，设计人员可以配置电路块及其相关引脚，使两个铜柱之间没有交叉。地面应该没有漫过其层的问题，由于管道放置而造成的堵塞最小化。说到地面层，它在四层板中的理想位置是在第二层，为上层组件提供最短的返回路径(对于SD卡读卡器电路来说，如果不是全部的话，应该是大部分)。对于没有专用接地层的2层板，可以考虑在布线完成后对信号层进行接地泛洪。