1、菊花鏈拓撲結構

　　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，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，例如設備A和設備B用電纜相連，設備B再用電纜和設備C相連，設備C用電纜和設備D相連，在這種連接方法中不會形成網狀的拓撲結構，只有相鄰的設備之間才能直接通信，例如在上例中設備A是不能和設備C直接通信的，它們必須通過設備B來中轉，這種方法同樣不會形成環路。原始的定義如下圖所示。

　　原始的菊花鏈

　　但是在PCB設計中我們都知道，這種拓撲是很難實現的，后來就衍變成了如下我們熟悉的結構。

　　而我們熟悉的DDR3的Fly_by拓撲結構其實也是由菊花鏈發展而來的。

　　2、星形拓撲結構

　　1）什么是星形拓撲結構

　　星型拓撲采用集中式通信控制策略，所有的通信均由中央節點控制，中央節點必須建立和維持許多并行數據通路。

　　星形拓撲也是一種常用的多負載布線拓撲，驅動器位于星形的中央，呈輻射狀與多個負載相連，星形拓撲可以有效避免信號在多個負載上的不同步問題，可以讓負載上收到的信號完全同步。但這種拓撲的問題在于需要對每個支路分別端接，使用器件多，而且驅動器的負載大，必需驅動器有相應的驅動能力才能使用星形拓撲，如果驅動能力不夠，需要加緩沖器，原始的星形拓撲結構圖如下所示。

　　2）星形拓撲結構優缺點

　　星型拓撲結構的優點：

　　（1）管理維護容易。由于所有的數據通信都要經過中心節點，中心節點可以收集到所有的通信狀況。

　　（2）節點擴展、移動方便。節點擴展時只需要從集線器或交換機等集中設備中拉一條線即可，而要移動一個節點只需要把相應節點設備移到新節點即可，而不會像環型網絡那樣“牽其一而動全局”。

　　（3）易于故障的診斷與隔離。由于各個分節點都與中心節點相連，故便于從中心節點對每一個節點進行測試，也便于將故障節點和系統分離。

　　星型拓撲結構的缺點：

　　（1）安裝工作量大，組網費用高。采用星型結構所需的連線長，增加了線纜的費用，也增大了安裝工作量。

　　（2）過分依賴中央節點。如果中心節點設備故障，整個網絡會癱瘓，因此對中心節點的可靠性要求很高。

　　這種拓撲結構主要應用于IEEE 802.2、IEEE 802.3標準的以太局域網中。

　　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現，所以是最常見的一種拓撲結構。但隨著 芯片制造技術的更替，就是低速驅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，尤其是多負載菊花鏈的多 重反射，所以菊花鏈的信號完整性比星形拓撲負載多了。

　　我們就以3個負載的情況來分析，拓撲結構如圖1，驅動電壓3.3V，內阻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在第一個接收器，因為后面每個阻抗不連續點的反射都會影響這里，所以我們只比較第一個接收器波形。從星形拓撲的波形分析我們知道分支 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，還和傳輸線的長 短有關，當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和星形結構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結構了，太難了吧。如果做不到也別急試試端接吧。

　　圖5

　　如 圖5是三個負載時不同端接方法效果對比，藍色是源端30ohm匹配的波形，發現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 由于負載加大了幅值掉的有點多，所以戴維寧端接得到的效果更好，如果負載更多的話可能還需要加redriver。當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，其實實際案例中多負載的菊花鏈是很不好處理的，影響的因素太多，所以大家不要偷懶把驅動和接收的模型都拿到仿真一下 更放心些。