システム速度とクロック・レートの増加に伴い、デジタル・デザインではシグナル・インテグリティが非常に重要となっています。シグナル・インテグリティを向上させるには、シングルエンド信号と差動信号の両方を適切に終端する必要があります。終端はボード上の外部終端抵抗またはOn-Chip Terminationテクノロジで実装できます。図 1 はCyclone® II を使用して終端しない場合とOn-Chip Terminationテクノロジを使用した場合のシグナル・インテグリティを比較しています。
図 1. Cyclone II On-Chip Terminationによるシグナル・インテグリティの向上
表 1に示すように、アルテラのCyclone II デバイスはオンチップおよび外部終端のどちらもサポートします。
| 表1. 終端ソリューションのサポート | ||
| 終端の種類 | オンチップ | 外部 |
|---|---|---|
| 直列 | ○ | ○ |
| 並列 | × | ○ |
| 差動 | × | ○ |
On-Chip Termination、および外部抵抗を使用した終端の利点
On-Chip Termination機能はPCB(printed circuit board)上の外部抵抗の部品点数を最小化することによってボード設計を簡素化します。表2に、On-Chip Terminationテクノロジの利点を示します。
| 表 2. Cyclone II On-Chip Termination の利点 | |
| 利点 | 説明 |
|---|---|
| シグナル・インテグリティの向上 | On-Chip Terminationは伝送ラインでの反射防止に役立ちます。 |
| ボード・デザインの簡素化 | On-Chip Terminationにより外部抵抗を最少化できるので、少ない抵抗器、ボード・トレース、ボードの面積で設計ができ、結果としてボード・レイアウトが簡素化されます。 |
| 低コスト | On-Chip Terminationにより必要な抵抗器、配線パターン、ボード・スペースが減るため、システム設計者のレイアウト時間を短縮できます。レイアウト時間の短縮とボード上のコンポーネント数の減少により、総コストを削減できます。 |
| システムの信頼性の向上 | On-Chip TerminationによりPCB上の余分なコンポーネントが減るため、システムの信頼性が向上します。 |
外部抵抗を使用した終端では、より優れた許容差を達成できるため、インピーダンス許容範囲がより厳しい条件のデザインに推奨されます。図 2 に抵抗パックを使用した外部終端の実装方法を示します。
図2. 抵抗パックを使用した外部終端
直列終端
On-Chip Terminationテクノロジは、LVTTL、LVCMOS、SSTL-18、および SSTL-2 シングルエンド I/O 規格用の内蔵直列終端をサポートしています（表 3 参照）。On-Chip Terminationは出力信号に適用され、伝送ラインのインピーダンスをマッチングさせます（通常、25 または50）。この終端はさまざまな汎用アプリケーションやダブル・データ・レート (DDR) SDRAM メモリへのインタフェースに使用することができます。
| 表 3: サポートされる直列終端の I/O 規格 | |
| 規格 | 抵抗 (Ω) |
|---|---|
| 3.3-V LVTTL / LVCMOS | 25 |
| 2.5-V LVTTL / LVCMOS |
50 |
| 1.8-V LVTTL / LVCMOS | 50 |
| 2.5-V SSTL-2 (Class I & II) | 50 |
| 1.8-V SSTL-18 (Class I) | 50 |
並列および差動終端
Cyclone II デバイスでは並列および差動終端を外部抵抗でサポートします。
