隨著科學技術的發展,嵌入式處理器在通信設備、消費電子、軍用電子等領域有了廣泛的應用,而且對處理器的處理速度、功耗及工作溫度都有了更加嚴格的要求,尤其在汽車電子、軍用電子等方面的應用。
PowerPC 體系結構是一種精簡指令集計算機(Reduced Instruction Set Computer,RISC)體系結構,具有高性能和低功耗的特點,主要應用在嵌入式系統中,可以作為單板計算機,進行高性能計算和圖像處理。
在PowerPC 家族中,現在應用最為廣泛的是G4 系列, G4 對G3 的重大改進有兩個,第一是支持對稱多處理器(SMP)結構,第二是G4 引入了一流的AltiVec 技術來處理矢量運算。
AltiVec 技術是一個128 位的SIMD 矢量處理引擎,據Motorala *估可以使性能提升到原來的4.3 倍。
本文以PowerPC G4 主機處理器為例,介紹標準6U 高度CompactPCI 單板計算機的硬件設計以及實時操作系統VxWorks 的BSP 開發過程。
2 單板計算機硬件開發
單板計算機的整體框圖如圖1 所示。
整個單板的設計分為三個部分:電源模塊,PowerPC 部分和通信接口部分。其中PowerPC 部分和外圍接口以PCI 總線為分界線,PowerPC 部分包括PowerPC、host bridge、SDRAM 和FLASH。
外圍接口包括網口、串口、通過PCI 總線擴展的接口和擴展的二級PCI 總線。網口和串口在開發階段用于單板和開發主機通信,并能在單板嵌入操作系統后作為多個單板之間的通信接口�?驁D中PowerPC 沒有指定具體的型號,可以選擇IBM 的如PPC750, 也可以選擇Freescale的如PowerPC G4 系列的MPC74XX,host bridge 可以選擇MARVELL 公司的MV64360 或MV*60。用戶可以根據的不同需要選擇相應的組合。
2.1 電源模塊的設計
電源是任何一個電路系統至關重要的部分,所有的信號傳輸都是基于準確而穩定的電源基礎上的。CPCI 連接器提供的電源有5V、3.3V、12V 和-12V,整個單板上需要的電源有多種:主電源5V、PowerPC 的內核電源、host bridge 內核電源、DDR SDRAM 電源和其余I/O總線電源3.3V。對電流需求大,電源穩定性要求高的,應采用可編程的DC/DC 控制芯片完成電源的轉換。
電源模塊的PCB 布板也要進行小心處理, 主要有以下幾個方面需要注意。
a) 放置去藕電容:隨著一定數量的去藕電容被放置在板上,電路板本身特有的諧振可以被抑制掉,從而減少噪聲的產生,還可以降低電路板邊緣輻射以緩解電磁兼容問題。為了提高電源供電系統的可靠性和降低系統的制造成本,應考慮如何經濟有效地選擇去藕電容的系統布局。
b) 降低電源供電系統的阻抗:一個低阻的電源供電系統(從直流到交流)是獲得低電壓波動的關鍵:減少電感作用,增加電容作用,消除或降低那些諧振峰是設計目標。為達到此目標應降低電源和地板層之間的間距; 增大平板的尺寸;提高填充介質的介電常數;采用多對電源和地板層。
2.2 PowerPC 部分
PowerPC 部分包含PowerPC1&2,host bridge,DDR SDRAM,SRAM 和Flash。此部分是整個單板計算機的核心,電路設計調試難度也最大PowerPC1&2 和DDR SDRAM 部分速度較快,電路設計要注意PCB 布線選擇合適的拓撲結構和布線策略, 以保證信號完整性。
a) 拓撲結構的靈活應用
在 PCB 設計中常用的拓撲結構有菊花鏈拓撲和星形拓撲。要根據不同的情況采用不同的拓撲結構。
一般而言,對于多負載的總線系統常采用菊花鏈拓撲,并在最遠端的負載處進行適當的終結。菊花鏈拓撲的優勢在于易于進行阻抗控制,端接簡單,網絡的布線長度短,布線較為方便,只要各個接收器在接收信號時間上的差別在允許的范圍內就可以采用菊花鏈拓撲進行布線(這也說明菊花鏈拓撲不適用于高速系統),注意要讓菊花鏈的分支線盡量短。Local bus 上的外設我們是用的此種拓撲結構,local bus 上有Flash、DDR SRAM、SRAM 等外設。
星形拓撲一般在時鐘網絡或對信號同步要求高的網絡中應用,其共同點就是要求各接收器在同一時刻收到驅動端發來的信號,星形拓撲的布線難度比菊花鏈拓撲的要大,占用空間也大。實際的星形拓撲會存在端接傳輸線分支,驅動器與公共節點間存在傳輸線分支,這些都會劣化信號,所以在設計星形拓撲一般需要仿真,以保證信號的完整性。
PowerPC1&2(U1、U2)和host bridge(U3)采用星形拓撲結構,其后仿真圖形如圖2 所示,基本滿足信號完整性。時鐘電路采用星形拓撲結構,一個晶振作為host bridge的輸入基準時鐘,其余時鐘都由host bridge 來提供。另外 PLL 要選擇合適的參數配置,使得芯片和電路穩定運行。
b) 嚴格的等長布線要求
在SDRAM 設計時,要注意調整管腳SDRAM_SYNC_OUT 和SDRAM_SYNC_IN 之間的布線長度,使得SDRAM 數據相對時鐘的建立時間和保持時間得到很好的滿足。PCI 部分的時鐘要注意管腳PCI_SYNC_OUT 和PCI_SYNC_IN 之間的布線長度和PCI_CLK 相同。
2.3 通信接口部分:
通信接口實現人-機、機-機之間的信息交互和數據的傳輸,無論是在系統調試,還是在系統應用中都非常重要。如圖1 所示,host bridge 集成了兩個串口和3 個千兆網控制器,通過外接串口和網口的收發器設計用戶所需的通訊接口。
串口和網口在開發過程中起著重要的作用。利用串口,通過超級終端或其它終端軟件,可以看到調試過程中的打印的信息,以幫助調試;利用網口,可以通過網絡下載文件或者掛載文件系統。
此外,host bridge 提供兩組PCI 總線,可以通過PCI 擴展一些外設接口如IDE、USB、網絡等,可以根據需要進行相應的擴展。同時可以擴展出PMC 接口,連接標準的PMC 設備。另外,選擇一組PCI 總線,通過PCI to PCI bridge 將其引到J1 和J2,可以與外設板相連,便于系統的擴展,或者在對系統運算處理能力要求較高而希望功耗在比較理想范圍內的高端應用場合,可以讓兩個或者兩個以上的處理器以多處理器的方式協同工作,組成不同的多機系統。
3 VxWorks BSP 開發
嵌入式系統的開發,需要在硬件設計完成后嵌入操作系統才能進行上層程序的開發。VxWorks 是美國風河公司推出的一個實時操作系統,它是專門為實時嵌入式系統設計開發的操作系統內核,它強大而且比較復雜的操作系統,包括了進程管理,存儲管理,設備管理,文件系統管理,網絡協議及系統應用等幾個部分,但只占用了很小的存儲空間,并可高度裁減,保證了系統能以較高的效率運行。在系統開發過程中一項重要的工作內容是開發板級支持包BSP(Board Support Package)。
3.1 BSP 的概述
BSP 由頭文件、源文件、makefile 文件和派生文件組成。它集成了與硬件相關的軟件和部分硬件無關的軟件,提供VxWorks 訪問硬件的驅動程序和相關設備的初始化操作,能對CPU、目標機和系統資源等進行初始化。在初始化過程中,不但對CPU 內部狀態寄存器、控制寄存器、高速緩存進行設置,為上層軟件系統提供硬件環境的支持,而且為操作系統正常運行進行資源初始化。
3.2 調試過程
系統設計時采用Bootrom 加VxWorks 的方式,這種啟動形式有其獨特優點,如適應硬件、方便現場調試等。系統采用的調試工具是Wind River 公司的調試軟件visionCLICK 及仿真器Wind River ICE。具體步驟如下圖 所示:
(1) 系統連接
連接好仿真器和目標板。主要是電源、串口、JTAG 口。
(2)打開超級終端
上電后,用仿真器的串口連接電腦的RS 232 串口,打開超級終端,按下仿真器的復位鍵,在超級終端可看到仿真器的相關信息。主要看IP Address,主機(host)的IP 的地址要和仿真器的IP 地址在同一IP 段,在超級終端可運行help 命令,可看到各種命令,均可運行。運行"eth-setup"命令可更改仿真器的IP 地址。
(3) 新建工程
打開 visionCLICK,新建工程,按照提示設置,主要有:configuration file,symbolfile,download file 和sourcepath,其他的選項默認,生成bootrom uncmp.ab
(4)程序下載、調試和修改
連接仿真器,下載,運行。提示無誤后,可觀察各窗口的寄存器,內存等單元的值,進試,如有錯誤,修改源代碼,重新開始編譯、下載,直到完全正確為止。
�。�5)網絡調試
BootROM 調試完后,把目標板的以太網口和主機的網口相連,VxWorks 會自動從網口引導,把編譯好的VxWorks 加載到目標板,進行調試。
�。�6)程序固化和脫機運行
最后全部完成后,把BootROM 和VxWorks 都固化到目標板上,以便脫機運行。
4 結束語
本文作者創新點:選擇PowerPC G4 系列開發單板機,易于控制整板的低功耗,實現多數據流并行處理;同時系統豐富的接口設計和標準的CPCI 結構,便于系統的擴展和組建多機系統。隨著科技的發展,該種計算機在消費電子、通信設備、工業控制和軍用電子等領域均有良好的應用前景。
]]>新的封包基礎設備架構正在取代原來的TDM基礎設施。這意味著機櫃中的數據頻寬要求正從10和100Mbps提高到Gb或Tb等級。Compact PCI中的PCI匯流排無法提供足的頻寬,即使採用Gb速率的PICMG 2.16背板,也無法支援一個雙Gb乙太網路板。此外,隨著頻寬的提升,也需要更多電路板空間與功率來進行數據處理。
圖1:MPC8548 AMC參考設計卡。 |
而ATCA標準涵蓋了機架尺寸、功率和環境標準等,另外還納入了電信產業的特殊要求,包括適合需要大量處理功能的高密度應用,如無線和語音應用、有線數據及線速最高達10Gbps的光傳輸應用。
為滿足這些應用需求,PICMG 3.x ATCA技術規格定義了支援多種拓樸配置和互連技術的背板架構,包括Gb乙太網路和串列RapidIO介面。高速率交換矩陣技術能在單一機架上實現2.5Tbps的交換和處理速率。ATCA還包含管理整個平臺的基本機制。這是一種演進過程,為設備製造商提供了建構新型增值業務的基礎平臺。
ATCA目標應用及前景
隨著網路泡沫破滅和隨後電信業發展速度的減緩,許多OEM和ODM解聘了大量工程人員�,F在,隨著通訊市場的逐步復甦,上市時間成為重要的成功因素。採用標準平臺能協助公司迅速開發解決方案,將更多時間用於真正的增值業務(如軟體服務),在競爭中脫穎而出。
ATCA的目標是無線接取、無線EDGE、有線接取和核心傳輸市場。顯然,它首先很可能會在2/2.5/3G無線基礎架構市場上取得成功,如基地臺控制器(BSC)、無線網路控制器(RNC)、服務GPRS支援節點(SGSN)、網路閘道GPRS支援節點(GGSN)、媒體網路閘道(MGW)和行動交換中心(MSC)等。
據Crystal Cube Consulting(CCC)預估,到2009年底,AMC的市場交易額將達到140億美元,ATCA市場交易額將達到420億美元;而In-Stat/MDR也估計ATCA標準機櫃的收入預計將達到184億美元。
而在支援ATCA標準的模組卡方面,目前整個產業正從PCI夾層卡(PCI Mezzanine Card,PMC)和交換夾層卡(Switched Mezzanine Card,XMC)轉向高階夾層卡AMC(Advanced Mezzanine Card),主要是因為AMC支援熱插拔,使得AMC能夠提供具有編程功能的現場可替換模組,為服務人員帶來極大的靈活性,並協助廠商降低資本支出。
業界新提議的MicroTCA平臺允許在1個機架中最多使用12個AMC,而不需要ATCA承載卡,為這些標準模組創造了更多商機。MicroTCA被視為ATCA的補充,它將為電信以外的市場提供成本更低的路由,特別是專用板卡領域,如軍事、醫藥和工業自動化市場中的高性能嵌入式應用。透過增強AMC和MicroTCA的市場支援和普及力度,更大的業務量將為提供標準板卡的公司帶來新的機會,這反過來又將協助終端客戶降低每個模組化建構區塊的成本。
ATCA和AMC帶來的挑戰
ATCA和AMC技術規格的推出為板卡設計人員提出了一系列新的挑戰。過去,板卡設計人員只需考慮匯流排負載、高速設計和功率管理等問題�,F在,他們還必須考慮板卡所需的空間和散熱性能,確保它們能與ATCA子系統無縫整合。這就迫使設計人員從電子工程師變成系統設計專家。
圖2:ATCA參考平臺。 |
兩種技術規格都為板卡設計人員定義了包含獨特設計挑戰的新環境。其中最重要的兩個限制是板卡尺寸和散熱問題。
1. 板卡尺寸
儘管AMC有時被誤認為是PMC卡,但它為板卡設計人員提供了比PMC卡更大的表面積。AMC技術規格允許兩種不同的PCB尺寸,其中單寬卡尺寸約75mm × 180mm,雙寬卡約149mm × 180mm。在載體密度方面,標準8U載體能容納4個單寬卡,2個雙寬卡或1個雙寬卡和2個單寬卡(假設卡為全高。如果是半高卡,數量就會增加)。
選擇何種板卡尺寸顯然取決於特定應用所需的矽晶片數量。但是,矽晶片數量不是選擇設備尺寸的唯一考慮因素。雙寬PCB不僅意味著可用空間能夠增加一倍,還意味著可在前面板上提供I/O所需的額外空間。儘管一個板卡上要求的矽晶片數量允許設計人員將此卡縮小為單寬AMC,但I/O可能會要求使用雙寬卡。例如,使用單寬卡時,前面板上可能只有3個RJ45接頭(記�。篖ED和把手開關也要佔用空間)。根據板卡的I/O,這可能遠遠不夠,因而迫使設計人員使用雙寬卡。
人們已經開發出高度整合的處理器(包括整合的記憶體控制器、串列RapidIO和PCI Express SERDES模組),大幅降低了對橋接晶片和週邊設備的要求。但即使如此,仍需注意板卡空間問題。
同時,ATCA技術規格還為板卡設計人員帶來了嚴格限制。乍看之下,技術規格提供的大板卡尺寸可提供放置組件的足夠空間。但是,嚴格的‘預留空間’(為了支援AMC卡的添加、滿足電源要求、支援背板互連)限制也大幅縮小了載體上的可用空間。
2. 散熱問題
儘管技術規格為單寬AMC卡規定了60W的功率預算,但設計人員發現,在有限的可用空間內要有效散熱非常困難。人們普遍認為,大多數AMC將安裝在ATCA機架上,其中提供的標稱氣流為1m/s。但應該記住,在由4個卡組成的載體上,最後1個AMC卡只能用前面3個卡排出的暖氣流進行冷卻。設計人員希望將散熱保持在最低水準。這時,整合的低功率處理器非常有用,但可能還需要使用某種吸熱裝置。
ATCA載體卡的預算功率目前規定為200W。當然,我們還應特別注意載體上最終使用的AMC卡。例如,如果增加2個額定功率為60W的AMC卡,載體其餘部份就只有80W的預算功率了。與過去相同,儘管我們完全可以在這個功率預算內完成設計,但設計人員應設法大幅降低功率。
對矽晶片設計的影響
ATCA和AMC對高度整合的低功率設備的要求已對元件供應廠商產生了重要影響,並且已經明顯影響到它們產品的定義。以飛思卡爾包含PowerPC核心的的MPC8548處理器為例,該晶片的許多設計特徵使其非常適合此類環境。
MPC8548是一種高度整合的處理器,合成了許多建構完整系統所需的晶片功能。如使用板上DDR1/2控制器後就不再需要外部橋接晶片。該晶片以板上串列RapidIO、PCI Express和Gb乙太網路模組的形式在板上整合了一個寬管。這不僅可以降低對外部晶片的需求(因而減少板卡佔用的空間),還可以消除使用橋接/週邊設備晶片時可能出現的系統瓶頸。這些板上模組具有內建DAM引擎,使數據無需任何主CPU交互就能快速傳輸到卡的主記憶體中。
圖3:多標準訊息通道卡參考設計。 |
當然,矽晶片只是設計一部份。為了加速產品上市,客戶普遍求助於矽晶片製造商,希望獲得參考設計。這些設計既可以是一種實體板,也可以是詳細的可靠設計�?蛻艨梢栽诖嘶A上設計自己的產品。
以飛思卡爾的MPC8548 AMC為例,這套參考設計是基於MPC8548 PowerPC處理器的一種高階夾層卡。如圖1所示,此卡是單寬、全高AMC卡,符合AMC.4技術規格。也就是說,它採用的光纖互連介面是串列RapidIO。除2個×4串列RapidIO互連外,此卡還透過3個Gb乙太網路SERDES介面連接到背板。第4個Gb乙太網路介面透過標準RJ45接頭從前板的外部提供。
該處理器的最高工作頻率為1.5GHz。它既可以從自己的板載ROM(16MB非揮發性快閃記憶體)上啟動,也可以配置為從串列RapidIO上啟動。後一種方案主要用於主/從配置。編程空間由符合業界標準的SODIMM(小型雙面記憶體模組)提供。該模組提供2個1GB的DDR型記憶體,能以533MHz的速率傳輸數據。一個小型D接頭為用戶提供到前面板外部的串列埠。插入到ATCA機櫃時,該卡可以作為大型系統的一部份執行,或者遠離標準電源獨立執行。
圖2所示的是另一種ATCA參考平臺,這是一種ATCA承載板卡。該平臺最多能夠裝載4個AMC卡或3個AMC卡外加1個封包電話夾層卡(PTMC,Packet Telephony Mezzanine Card)。該卡上的連接是透過串列RapidIO交換機設立的。此外,AMC卡也可以透過Gb乙太網路連接。
圖3顯示的是多標準訊息通道卡,該卡是用來快速開發訊息通道卡功能的開發卡,符合不同空中介面標準,包括但不限於802.16和WCDMA標準。
這種訊息通道卡是根據雙寬度AMC、全高度AMC.4技術規格設計。因此,既可以用於獨立模式,也可以插入到整合的ATCA或MicroTCA環境中。如此訊息通道卡就可作為基地臺系統解決方案的訊息通道卡模組或超微細胞基地臺的獨立平臺。
]]>]]>
我們高素質的PCB設計工程師具有豐富的電信級高速多層電路板PCB設計經驗,通過綜合考慮時序要求、帶狀線stripline和微帶線microstrip、信號匹配方案、通信號質量、信號走線拓撲結構、電源地去藕decoupling、高速信號回流current return path信號阻抗控制impedance control和疊層stackup控制、單板EMC/EMI策略分析、埋盲孔blind via and buried via等多重因素,可向客戶提供優質高效的PCB LAYOUT、高速PCB設計、SI仿真分析、電源完整性仿真分析、產品/單板EMC設計等技術服務。
您只需提供基本的原理圖和規格資料,從電子元器件挑選到封裝制作,到PCB板設計以及制板貼片,我們提供一站式解決方案。甚至如果您只有產品設計的思路,還沒有原理圖等技術資料,我們可為您提供原理圖設計、結構特征設計、器件選型到PCB設計的總體設計方案,加快您的產品研發,推動新產品快速上市,充分把握市場機遇贏得更大經濟效益。
PCB設計能力:
最高設計層數:不限最大PIN數目:48963 最大Connections:36215 最小過孔:8MIL(4MIL激光孔) 最小線寬:3MIL 最小線間距:4MIL 一塊PCB板最多BGA數目:44 最小BGA PIN間距:0.5mm 最高速信號:10G CML差分信號最快交期:2萬PIN單板PCB前仿真、布局、布線、后仿真合計6天。
信號類型:
芯片:Xilinx,ViVex2,VirxtexPro,Inter2800,Altera,VIA AMD,TI..... 信號:DDR/DDR2,USB,Ether,iLink,LVDS,PCI/PCI Express,HDMI,SATA,RAMBUS.....
PCB設計流程圖:
PCB抄板,電腦主板抄板,手機抄板,FPC軟性抄板,鋁基板抄板
我們做為pcb克隆、改板、原理圖及BOM單制作、pcb生產、樣機制作調試、小批量成品加工一條龍服務型新技術高科技企業、可依據客戶提供的含完好元器件的樣板制作該產品的原理圖,成圖可讀性可與設計原圖媲美。工期時間短,準確度可達100%一次成功。宗旨:誠信第一,服務一流。誠信是公司一貫的態度、用戶滿意則是公司一直追求的目標。
]]>ORCAD是由ORCAD公司于20世紀80年代末推出的EDA軟件。它是世界上使用最廣的EDA軟件,每天都有上百萬的電路工程師在使用它,相對于其它EDA軟件而言,它的功能也是最強大的,由于ORCAD軟件使用了軟件狗防盜版,因此在國內它并不普及,知名度也比不上PROTEL,只有少數的電路設計者使用它。早在工作于DOS環境的ORCAD 4.0,它就集成了電原理圖繪制、印制電路板設計、數字電路仿真、可編程邏輯器件設計等功能,而且它的界面友好且直觀。它的元器件庫也是所有EDA軟件中最豐富的,在世界上它一直是EAD軟件中的首選。ORCAD公司在去年7月與CADENCE公司合并后,更成為世界上最強大的開發EDA軟件的公司,它的產品ORCAD世紀集成版工作于Windows 95與Windows NT環境下,集成了電原理圖繪制,印刷電路板設計、模擬與數字電路混合仿真等功能。它的電路仿真的元器件庫更達到了8500個,收入了幾乎所有的通用型電路元器件模塊。它的強大功能導致了它的售價不菲,在北美地區它的世紀加強版就賣到了7995美元,對ORCAD有興趣的讀者可以去訪問它的站點:HTTP://WWW.ORCAD.COM或HTTP://WWW.CADENCE.COM或HTTP://PCB.CADENCE.COM。
PROTEL 電路自動設計
PROTEL是PORTEL公司在20世紀80年代末推出的電路行業的CAD軟件,它當之無愧地排在眾多EDA軟件的前面,是電路設計者的首選軟件。它較早在國內使用,普及率也最高,有些高校的電路專業還專門開設了課程來學習它。幾乎所有的電路公司都要用到它。早期的PROTEL主要作為印刷板自動布線工具使用,運行在DOS環境,對硬件的要求很低,在無硬盤286機的1M內存下就能運行。它的功能較少,只有電原理圖繪制與印刷板設計功能,印刷板自動布線的布通率也低�,F在的PROTEL已發展到PROTEL99(網絡上可下載到它的測試版),是個龐大的EDA軟件,完全安裝有200多MB,它工作在Windows 95環境下,是個完整的全方位電路設計系統,它包含了電原理圖繪制、模擬電路與數字電路混合信號仿真、多層印刷電路板設計(包含印刷電路板自動布線)、可編程邏輯器件設計、圖表生成、電路表格生成、支持宏操作等功能,并具有Client/Server (客戶/服務器)體系結構,同時還兼容一些其它設計軟件的文件格式,如ORCAD、PSPICE、EXCEL等。使用多層印制線路板的自動布線,可實現高密度PCB的100%布通率。想更多地了解PROTEL的軟件功能或者下載PROTEL99的試用版,可以在Internet上訪問它的站點:HTTP://WWW.PROTEL.COM。
Protel for Windows v1.0 sch 電路原理圖自動設計
版本雖低,但是功能強大;對操作系統及硬件要求較低, 486及以上機型即可;安裝后文件較小約 14.2MB;用它繪制的 *.sch 格式圖紙文件特別小,與其它設計軟件兼容性極好,是一個難得的優秀軟件。
Protel for Windows v1.5 pcb 印刷電路板自動設計
版本雖低,但是功能強大;對操作系統及硬件要求較低,486及以上機型即可;安裝后文件較小約 4.65MB;用它繪制的 *.pcb格式圖紙文件特別小,與其它設計軟件兼容性極好,但不支持中文字符的輸入,所幸的是通常PCB板上只用英文字符�?偠灾�,Protel for Windows v1.5是一個難得的優秀軟件。
PSPICE 電路仿真
PSPICE是較早出現的EDA軟件之一,1985年就由MICROSIM公司推出。在電路仿真方面,它的功能可以說是最為強大,在國內被普遍使用�,F在使用較多的是PSPICE 6.2,工作于Windows環境,占用硬盤空間20多M,整個軟件由原理圖編輯、電路仿真、激勵編輯、元器件庫編輯、波形圖等幾個部分組成,使用時是一個整體,但各個部分各有各的窗口。PSPICE發展至今,已被并入ORCAD,成為ORCAD-PSPICE,但PSPICE仍然單獨銷售和使用,新推出的版本為PSPICE 9.1,工作于Windows 9x/NT平臺上,要求是奔騰以上CPU、32M內存、50M以上剩余硬盤空間、800×600以上顯示分辨率,是功能強大的模擬電路和數字電路混合仿真EDA軟件。它可以進行各種各樣的電路仿真、激勵建立、溫度與噪聲分析、模擬控制、波形輸出、數據輸出、并在同一個窗口內同時顯示模擬與數字的仿真結果。無論對哪種器件哪些電路進行仿真,包括IGBT、脈寬調制電路、模/數轉換、數/模轉換等,都可以得到精確的仿真結果。對于庫中沒有的元器件模塊,還可以自已編輯。它在INTERNET上的網址與ORCAD公司一樣。
EWB 電路仿真
EWB(ELECTRONICS WORKBENCH EDA)軟件是交互圖像技術有限公司(INTERACTIVE IMAGE TECHNOLOGIES Ltd)在20世紀90年代初推出的EDA軟件,但在國內開始使用卻是近幾年的事。現在普遍使用的是在Windows 95環境下工作的EWB 5.0,相對其它EDA軟件而言,它是個較小巧的軟件,只有16M,功能也比較單一,就是進行模擬電路和數字電路的混合仿真,但你絕對不可小瞧它,它的仿真功能十分強大,幾乎100%地仿真出真實電路的結果,而且它在桌面上提供了萬用表、示波器、信號發生器、掃頻儀、邏輯分析儀、數字信號發生器、邏輯轉換器等工具,它的器件庫中則包含了許多大公司的晶體管元器件、集成電路和數字門電路芯片,器件庫中沒有的元器件,還可以由外部模塊導入。在眾多的電路仿真軟件中,EWB是最容易上手的,它的工作界面非常直觀,原理圖和各種工具都在同一個窗口內,未接觸過它的人稍加學習就可以很熟練地使用該軟件。對于電路設計工作者來說,它是個極好的EDA工具,許多電路你無須動用烙鐵就可得知它的結果,而且若想更換元器件或改變元器件參數,只須點點鼠標即可,它也可以作為電學知識的輔助教學軟件使用,利用它可以直接從屏幕上看到各種電路的輸出波形。EWB的兼容性也較好,其文件格式可以導出成能被ORCAD或PROTEL讀取的格式,該軟件只有英文版,在中文版的Windows 98下它的一些圖標會偏移兩個位置(在Windows 95下正常),但不影響它的使用,它是筆者最喜歡的EDA軟件之一。
]]>但是我們的工程師對這個“填充”不敢輕易使用,也許是因為在PCB 調試中,曾經吃過“苦頭”,也可能是專家們一直沒有給出明確的結論。
究竟敷銅是“利大于弊”還是“弊大于利”,本文用實測的角度來說明這個問題。
下面的測量結果是利用EMSCAN 電磁干擾掃描系統 (http://www.emscan.com.cn )獲得的,EMSCAN 能使我們實時看清電磁場的分布,它具有1280 個近場探頭,采用電子切換技術,高速掃描PCB 產生的電磁場。是世界上唯一采用陣列天線和電子掃描技術的電磁場近場掃描系統,也是唯一能獲得被測物完整電磁場信息的系統。
先看一個實測的案例,在一塊多層PCB 上,工程師把PCB 的周圍敷上了一圈銅,如圖1 所示。在這個敷銅的處理上,工程師僅在銅皮的開始部分放置了幾個過孔,把這個
銅皮連接到了地層上,其他地方沒有打過孔。
圖1 PCB 不良接地的敷銅產生的電磁場
在高頻情況下,印刷電路板上的布線的分布電容會起作用,當長度大于噪聲頻率相應波長的1/20 時,就會產生天線效應,噪聲就會通過布線向外發射。
容向系統科技有限公司 EMSCAN 在電子產品設計中的應用——PCB 敷銅問題
- 2 -
從上面這個實際測量的結果來看,PCB 上存在一個22.894MHz 的干擾源,而敷設的銅皮對這個信號很敏感,作為“接收天線”接收到了這個信號,同時,該銅皮又作為“發射天線”向外部發射很強的電磁干擾信號。我們知道,頻率與波長的關系為f= C/λ。式中f 為頻率,單位為Hz,λ為波長,單位為m,C 為光速,等于3×108 米/秒對于22.894MHz 的信號,其波長λ為:3×108/22.894M=13 米。λ/20 為65cm。
本PCB 的敷銅太長,超過了65cm,從而導致產生天線效應。
目前,我們的PCB 中,普遍采用了上升沿小于1ns 的芯片。假設芯片的上升沿
為1ns,其產生的電磁干擾的頻率會高達fknee = 0.5/Tr =500MHz。對于500MHz 的
信號,其波長為60cm,λ/20=3cm。也就是說,PCB 上3cm 長的布線,就可能形成“天線”。
所以,在高頻電路中,千萬不要認為,把地線的某個地方接了地,這就是“地
線”。一定要以小于λ/20 的間距,在布線上打過孔,與多層板的地平面“良好接地”。
對于一般的數字電路,按1cm 至2cm 的間距,對元件面或者焊接面的“地填充”
打過孔,實現與地平面的良好接地,才能保證“地填充”不會產生“弊”的影響。
由此,我們進行如下延伸:
? 多層板中間層的布線空曠區域,不要敷銅。因為你很難做到讓這個敷銅“良
好接地”
? 一塊PCB,不管有多少種電源,建議采用電源分割技術,并且只使用一個電
源層。因為電源與地一樣,也是“參考平面”,電源與地的“良好接地”是
通過大量的濾波電容實現的,沒有濾波電容的地方,就沒有“接地”。
? 設備內部的金屬,例如金屬散熱器、金屬加固條等,一定要實現“良好接
地”。
? 三端穩壓器的散熱金屬塊,一定要良好接地。
? 晶振附近的接地隔離帶,一定要良好接地。
結論:PCB 上的敷銅,如果接地問題處理好了,肯定是“利大于弊”,它能減少
信號線的回流面積,減小信號對外的電磁干擾
]]>1 布局一定要小心謹慎,最重要的就是布局。
2 電阻電容對齊好看,也比較容易布線。
3 電源接插件,RJ45等可以略微超出邊界,方便有外殼的時候
安裝。
4 對于多引腳供電的IC,最好每個電源引腳都加去藕電容。對于
電源線比較粗的可以少用去藕電容。
5 注意電源芯片發熱比較大,對溫度敏感的器件要遠離。
6 布線先布電源線,地線最后布。
7 布線規則,必須在布線前想好,設定好,才開始布否則死定了。
8 晶振下面不要布信號線,可以布地線。
9 默認的過孔外直徑50mil,內直徑28mil,過孔一般選擇20mil
內直徑,pcb廠家一般可以做最小的過孔內直徑10mil(剛咨詢了一個pcb廠家的人)。
10 一般做產品,先選定外殼,然后做pcb最好。
11 最先步電源線,最好布成半環形,方便電源布線和信號走線。另外,電源線盡量都布在
同一層面,比如top layer。 即使有2種以上電源。
12 布信號線先布總線,那種很密的布線。
13 所有其它線都布好了,最后布地線。然后鋪銅,一般鋪銅都選擇GND,如果鋪銅鋪不到,
可以放幾個網絡為GND的過孔。一般不要死銅。如果鋪網格,可以適當選擇網格寬度和布線
寬度。如果鋪實心銅,可以網格寬度等于布線寬度的2倍。
14 當所有所有都做好了,才補淚滴,因為補了淚滴修改pcb就麻煩死了國內PCB行業增速也將放緩,但2009年中期有望成為經營業績轉折期。由于我國電子行業及PCB行業越來越顯著的開放性特征,此輪經濟下行周期中國內PCB行業增速也將明顯下降。但我們認為此輪行業的調整有望在2009年中期結束,這是基于我們預計全球經濟將于2009年下半年逐步復蘇的前提。因為宏觀經濟形勢的好轉將提振企業家信心和消費者信心,PCB行業有望在下游需求增長的拉動下景氣上行。我們建議關注北美PCB訂單出貨比、北美半導體設備訂單出貨比、美國消費者信心指數等先行指標來追蹤行業回暖的時點。
基于行業短期下行趨勢難以改變,我們給予行業“中性”的投資評級。但是鑒于目前行業內上市公司較低的估值水平,我們仍傾向于采取自下而上的方法,挖掘行業內上市公司的投資機會。我們建議抓住兩個熱點:(1)受益于國內3G網絡建設投資的加速;(2)產品升級實現進口替代
]]>而隨著競爭的日益加劇,廠商面臨的產品面世時間的壓力也越來越大,如何利用先進的EDA工具以及最優化的方法和流程,高質量、高效率的完成設計,已經成為系統廠商和設計工程師不得不面對的問題。
熱點:從信號完整性向電源完整性轉移
談到高速設計,人們首先想到的就是信號完整性問題。信號完整性主要是指信號在信號線上傳輸的質量,當電路中信號能以要求的時序、持續時間和電壓幅度到達接收芯片管腳時,該電路就有很好的信號完整性。當信號不能正常響應或者信號質量不能使系統長期穩定工作時,就出現了信號完整性問題,信號完整性主要表現在延遲、反射、串擾、時序、振蕩等幾個方面。一般認為,當系統工作在50MHz時,就會產生信號完整性問題,而隨著系統和器件頻率的不斷攀升,信號完整性的問題也就愈發突出。元器件和PCB板的參數、元器件在PCB板上的布局、高速信號的布線等這些問題都會引起信號完整性問題,導致系統工作不穩定,甚至完全不能正常工作。
信號完整性技術經過幾十年的發展,其理論和分析方法都已經較為成熟。對于信號完整性問題,陳蘭兵認為,信號完整性不是某個人的問題,它涉及到設計鏈的每一個環節,不但系統設計工程師、硬件工程師、PCB工程師要考慮,甚至在制造時也不能忽視。解決信號完整性問題,必須借助先進的仿真工具,如Cadence的SPECCTRAQuest就是不錯的仿真工具,利用它可以在設計前期進行建模、仿真,從而形成約束規則指導后期的布局布線,提高設計效率。隨著Cadence 在今年6月推出的專門針對千兆赫信號的仿真器MGH——它是業界首個可以在幾秒之內完成數萬BIT千兆赫信號的仿真器——信號完整性技術更臻完善。
相對于信號完整性,電源完整性是一種較新的技術,它被認為是高速高密度PCB設計目前最大的挑戰之一。電源完整性是指在高速系統中,電源傳輸系統(PDS power deliver system)在不同頻率上,阻抗特性不同,使PCB板上電源層與地層間的電壓在電路板的各處不盡相同,從而造成供電不連續,產生電源噪聲,使芯片不能正常工作;同時由于高頻輻射,電源完整性問題還會帶來EMC/EMI問題。如果不能很好地解決電源完整性問題,會嚴重影響系統的正常工作。
通常,電源完整性問題主要通過兩個途徑來解決:優化電路板的疊層設計及布局布線,以及增加退耦電容。退耦電容在系統頻率小于300 ~ 400MHz時,可以起到抑止頻率、濾波和阻抗控制的作用,在恰當的位置放置合適的退耦電容有助于減小系統電源完整性的問題。但是當系統頻率更高時,退耦電容的作用很小。在這種情況下,只有通過優化電路板的層間距設計以及布局布線或者其他的降低電源、地噪聲的方法(如適當匹配降低電源傳輸系統的反射問題)等來解決電源完整性問題,同時抑止EMC/EMI。
對于信號完整性和電源完整性之間的關系,陳蘭兵認為:“信號完整性是時域的概念,比較好理解,而電源完整性卻是頻域的概念,難度比信號完整性大,但在某些方面和信號完整性又有相通之處。電源完整性對工程師的技能要求更高,對于高速設計而言,是一個新的挑戰。它不但涉及到板級,同時涉及到芯片和封裝級。建議從事高速電路板設計的工程師在解決了信號完整性的基礎上再做電源完整性�!睋榻B,Cadence的電源完整性工具PI已推向市場,并已成功運用到很多客戶的設計中。
通過仿真 “軟”化你的設計
仿真是對把各方面問題都考慮進去的虛擬原型的測試。由于設計越來越復雜,工程師不可能把每一種方案都拿來實施,此時只能借助先進的仿真代替試驗進行判斷。
今天的系統設計,除了面臨高速高密度電路板所帶來的挑戰外,產品快速面世的壓力更是使仿真成為系統設計必不可少的手段。設計者希望利用先進的仿真工具,在設計階段即找出問題,從而高效率、高質量地完成系統設計。
傳統的電路板設計,工程師很少借助仿真的手段。更多的時候是利用上游芯片廠商提供的參考設計和設計指導規則(即白皮書),結合工程師的實際經驗進行設計,然后將設計生產出來的原型機進行反復測試試驗、找出問題、修改設計,這樣周而復始,直至問題基本全部解決。即時偶爾采用仿真工具進行設計,也只局限于局部電路。修改電路意味著時間上的延遲,這種延遲在產品快速面世的壓力下是無法接受的,尤其對于大型系統,一處小小的修改也許需要將整個設計推翻重來,正所謂“牽一發而動全身”,它給廠商帶來的損失是無法估量的。
產品質量的難以保證、開發周期的不可控、對工程師經驗的過分依賴……這些因素使上述設計方法難以應對越來越復雜的高速高密度PCB設計所帶來的挑戰,因而必須借助先進的仿真工具加以解決�!吧嫌涡酒瑥S商給的設計方案是建立在他們自己樣板的基礎上的,而系統廠商的產品和上游廠商的樣板不可能完全一樣;同時,一個芯片的設計要求可能和另一個的相互矛盾,這時必須通過仿真來確定設計方案�!标愄m兵說。
從某種意義上講,仿真就是讓軟件在虛擬原型上完成以前需要通過對物理原型的測試才能夠完成的功能評價,是一種更為“軟”化和更加經濟的方案。
然而高速高密度電路板的仿真和傳統的仿真又有所不同。Mentor Graphics公司技術工程師尤立夫介紹:“傳統的仿真是針對原理圖而做的,它只是加激勵,看輸出,由此來判斷功能是否正確;而高速仿真是在功能正確的前提下,看設計的性能如何,它既針對原理圖,同時針對PCB設計。”利用仿真工具,可以判斷哪一個方案更貼近實際需求,在滿足性能要求的基礎上,判斷哪一個的成本更低,在性能設計和系統成本之間找到一個平衡點。尤立夫說:“利用仿真工具,可以判斷系統改進的方向是否正確,為設計指明方向,提高一板成功率,使產品更快走向市場。但是,無論仿真的結果多么接近測試結果,它都不能代替實際的測試系統。” 測試是對包含所有現實環境因素的系統性能的一種真實判斷,然而仿真卻是對虛擬原型的“測試”,是針對某種特定條件的,沒有一種工具可以將所有現實條件全部考慮進去同時仿真。然而,隨著技術的發展和工具的不斷完善,仿真結果和實際測試結果的逼近度越來越高,對設計的指導意義也越來越大,但同時對工程師也提出了更高的要求——雖然工具越來越易用,但對仿真結果的判斷和改進方法都依賴于工程師的技術水平和理論基礎。
目前在高速PCB仿真中,效果最不理想的是EMC/EMI。這是因為對于高速系統,由于過孔效應的影響,需要對系統進行三維建模才能有效模擬真實環境。然而對于PCB這樣一個龐大且復雜的系統,對其進行三維建模非常困難。據尤立夫介紹,目前主要采用專家檢查的方式,既按照國際通用標準將EMC/EMI問題變換成PCB上布局布線的規則。Cadence 的EMControl就是這樣一個類似于專家系統的規則檢查工具,同時還提供了客戶化的接口,方便客戶編寫適合于本公司的EMC/EMI檢查規則。Mentor Graphics的Quiet Expert可以檢查引起EMI問題的不正確的布線結構,找出問題,并給出導致EMI問題的原因和建議的解決方案。
此外,在三維分析方面,Ansoft、Apsim等公司可以提供專門的工具和方法,并且這些工具可以與Cadence和Mentor Graphics的系統工具配合使用。
效率之選:自動布線與并行設計
原理圖設計不止是把電路“描”進去,還有很多其它要求,原理圖設計工具應該能將這些要求帶到下一個環節,支持自動布線、功能仿真等。
為了找到一條更富效率的設計路徑,解決產品面世時間壓力,將產品快速推向市場,自動布線和并行設計技術應運而生。
“如果能很好地利用自動布線技術,可以減少畫板時間,將PCB的設計效率提高一倍以上。” 陳蘭兵介紹。然而要想實現自動布線,必須借助電氣化的規則管理器,將系統設計工程師和硬件設計工程師對電路的設計要求傳遞給PCB工程師。
對于早期較為簡單的系統,通常的做法是硬件工程師把設計要求一條條手寫下來,告訴PCB設計工程師如何去做。但對于復雜的系統,面對成千上萬的連線、無數的要求,硬件工程師無法將這些規則一一記錄下來,PCB設計工程師更無法一條條去檢查和實施。這時,就需要電氣化的規則管理器將各種設計要求管理起來,硬件工程師和PCB設計工程師可以在同一個規則管理器的基礎上協同工作。Cadence公司的規則管理器Constrain Management(簡稱CM)已被無縫地集成到其原理圖設計工具和PCB設計工具中,硬件工程師在原理圖設計完成后,其設計要求(電氣性能、DFT、DFM規則等)就被CM自動帶到下一個環節,系統根據這些規則進行自動布線。因此自動布線是建立在約束規則驅動基礎上的自動布線,但同時必須有一個能很好理解和完成這些約束規則的布線器,Cadence的Specctra能使兩者很好地達到統一。
對于自動布線技術,陳蘭兵建議,“如果一個公司技術沒有掌握好,信號完整性問題不能很好解決,建議不要采用自動布線。因為如果不能定義很好的規則,將無法正確驅動自動布線�!睙o論工具如何發達,計算機都不可能完全取代人的大腦行為,因而也就不可能有100%的自動布線。前面我們所說的自動布線其實是一種交互式的自動布線,需要人的參與:自動布線以前有些規則還需要手工進一步確定;自動布線完成以后需要工程師驗證和修改。
對于傳統的、較為低速的系統設計,很多工程師可能都有過這樣的經驗,用Cadence的OrCAD畫原理圖,再用Mentor的PowerPCB做布局布線。但陳蘭兵認為,這種方法在高速設計領域不再適合。“數據在不同廠商的工具之間不能實現完全轉換,例如:傳統的讀網表的方法,不可能把原理圖中的一些電氣屬性和要求帶到PCB設計中,因而不適合高速設計。”
除自動布線,對大型系統,并行設計也是提高設計效率的有效途徑。并行設計即協同設計,就是將一塊電路板分割成幾部分,由幾個人同時進行設計。據尤立夫介紹,目前Mentor Graphics的工具在并行設計方面已經可以做到,如果將一臺機器上的設計存盤后,另一臺機器立刻可以看見,并且兩邊的連線可以自動連到一起,這樣可以減輕不同設計之間整合的任務。尤立夫說:“到今年晚些時候,Mentor Graphics公司完全動態的并行設計工具extremePCB就可以推向市場,到時候,工程師就可以像聯網打CS一樣進行完全實時的并行設計,即彼此的設計可以實時被對方看見,這樣可以方便異地工程師之間的合作�!睂τ诓⑿性O計,陳蘭兵認為,它不但需要好的設計工具,更需要好的設計方法。他建議,并行設計不要分得太細、太廣,2~3人比較合理,否則思路太分散,反而不利于設計。據悉,Cadence的并行設計工具也將在下一版本中推出。 超越PCB:高速問題的系統級考慮
當系統從幾百兆發展到數十吉時,芯片設計、封裝設計、系統設計已經不可能再分開考慮。對于高端產品,在設計芯片時,就應該考慮封裝設計和系統設計。
在去除軟件本身的問題之后,如何精簡流程,從流程上減少工程師的失誤,使工程師把更多的精力投入到設計之中,使產品盡快進入市場,也已經成為EDA廠商正在考慮的內容。
通常,一個系統上的連接線,始于芯片(Silicon)的I/O,經過封裝(Package)的bump和substrate,到達封裝的pin,然后經過PCB,到另一封裝的pin、substrate、bump和芯片的I/O。芯片、封裝、電路板,這是三個不同的領域,以前的工程師在設計的時候不會去綜合考慮,也無從知道其他工程師的想法。但是隨著設計頻率的提高、芯片面積的減小、設計周期的縮短,廠商在做芯片設計時就應該考慮到封裝設計和PCB設計,使三者有效地結合起來。陳蘭兵認為,“這時無論從信號完整性上來說,還是從設計周期上來說,我們都應該同時考慮Silicon-Package-Board的設計,并協調它們之間的互相聯系。比如說,有時在PCB中會有很難解決的時序問題,在Package中卻可以很容易地解決�!�
Cadence作為系統級流程設計的積極倡導者,其Allegro平臺即涵蓋了板級設計和封裝級設計,并可以和Cadence的其它幾個芯片設計平臺串接起來,形成完整的設計鏈,實現數據的有效交換和溝通。此外,Cadence的VSIC(Virtual System InterConnect)設計方法是一種新的Silicon-Package-Board 協同設計方法,它使得工程師在設計早期就可以考慮整個系統引起的時序或是信號完整性的問題,解決了千兆赫信號設計的一大瓶頸。 Allegro DesignWorkbench 則是和MatrixOne聯合推出的電子設計領域第一個PLM(Product Lifecycle Management)產品,保證了工程師在合適的時間、合適的地點,選取最合適的器件。“它肯定會對現有的設計流程帶來深遠的影響,可能會縮短工程師50%的設計周期”, 陳蘭兵介紹說。
感謝陳蘭兵先生和尤立夫先生回答采訪問題及提供相關資料:
陳蘭兵先生畢業于電子科技大學,獲微電子學碩士學位,在電子行業擁有超過14年的豐富經驗,現任Cadence公司高速系統技術中心高級經理。
尤立夫先生畢業于哈爾濱工程大學,獲水聲工程博士學位,在電子與信號處理系統設計方面擁有超過10年的豐富經驗。尤先生于2004年2月加入Mentor Graphics中國擔任市場行銷技術工程師。
附文:產業鏈的競爭
在EDA工具市場,EDA廠商和上游廠商的關系直接影響著其工具在某一市場的占有率。在PCB設計工具高端市場,Mentor Graphics和Cadence占據了絕大部分市場份額,但是在計算機主板領域,Mentor卻只占有10-20%的市場空間。據介紹,這主要得益于Cadence和上游廠商Intel有著更為緊密的合作關系(Intel提供給下游廠商的原理圖參考設計都是用Cadence軟件實現的),因而直接影響著下游廠商的態度。有鑒于此,Mentor Graphics也適時加強了與Intel的合作關系,據Mentor Graphics公司技術工程師尤立夫介紹,Mentor Graphics與Intel業已達成協議,Intel未來出的套片,都會有用Mentor Graphics工具實現的設計,而且這些設計不但包括原理圖設計,更包括PCB設計。“我們相信,通過和Intel的合作,Mentor的高速系統設計工具在計算機主板市場的占有率將會有很大提升�!庇攘⒎蛘f。
“我們和客戶的關系已不再是單純的買賣關系,而是合作伙伴和利益共同體的關系,尤其是高端工具,更是強強結合的結果�!� Cadence公司高速系統技術中心高級經理陳蘭兵說。 據介紹,Cadence的電源完整性工具PI是和SUN共同開發的,同時,Cadence正在和Motorola聯合開發RFSiP封裝級解決方案。
隨著技術的發展和市場環境的變化,廠商之間的競爭已經從供應鏈,即成本的競爭轉向產業鏈的競爭,即系統廠商和芯片廠商結成利益共同體,與另一系統廠商和芯片廠商的利益共同體之間的競爭。
]]>
]]>
引言
目前,嵌入式瀏覽器已經逐漸成為高端手機和PDA的標準配置。Konqueror/embedded作為嵌入式Linux操作系統的首選瀏覽器得到了廣泛使用。但是由于該瀏覽器是自由軟件,因此向具體嵌入式平臺移植時存在一定的難度。本文主要介紹了Konqueror/embedded 向arm-Linux平臺上的整個移植和漢化過程,以便工程師參考和使用。
Konqueror/embedded的結構
Konqueror/embedded 是由底層網絡連接,圖形化用戶界面和處理HTML繪制的引擎KHTML構成的。底層的通信協議實現是基于KIO/slave機制來實現的;GUI界面采用 Kparts組建技術和Qt的基本構件;而作為Konqueror/embedded的核心,KHTML則運用了文檔對象模型(DOM)所提供的API接口,并在DOM樹上掛接javascript引擎,CSS解析器以及渲染引擎。Konqueror/embedded的層次結構如圖1所示。
圖1 Konqueror/embedded層次結構
Kparts及Qt構件實現GUI
為了方便地實現將現有應用作為一個控件插入到另外一個應用中去,采用了part對象負責管理整個應用和窗口。對于每個窗口又采取了類似 微軟 MFC 中的 Doc-View 結構。因此在將應用嵌入到另外一個應用中的時候,只需要獲得part中的接口和數據即可。對窗口的一切操作的響應由被嵌入應用的 part 對象來完成,而類 Doc-View 結構只負責顯示和保存數據即可。
由于Konqueror/embedded是基于圖形庫Qt/E,因此也遵循了signal、slot消息機制,Konqueror/embedded作為Qt/E的一個標準應用程序進行輸入/輸出及界面消息響應。
執行DOM 模塊
DOM 模塊對經過解析的標記進行語法檢查,并把屬性看作節點,按照標記的語義包含關系以及先后順序組織成DOM樹。它給HTML 文檔定義了一個與平臺無關的程序接口,使用該接口可以控制文檔的內容、接口和樣式。
在執行DOM模塊的過程中,瀏覽器將所有從語法語義解析模塊中獲得的標記和屬性,按照一定的層次結構組織成DOM 樹。完成DOM 樹的構筑后,DOM 模塊會同時把標記和屬性以對象的形式傳給綁定模塊和腳本引擎模塊。
執行I/O模塊
瀏覽器加載有關的I/O文件,對HTTP等協議進行解析。語法語義解析模塊的解析功能分為兩部分:對接收到的字節流進行分詞,解析為關鍵字;調用解析器檢驗關鍵字是否合法,若是合法的關鍵字,則按照規則插入到DOM 樹中。