《信号完整性与高速PCB设计》规划

Hello，大家好，《电感应用分析精粹》（基础篇）已经初步完稿（再过一遍即可正式完稿），目前正在与机械工业出版社签订合同，预计本月即可交稿~~敬请期待哈~~

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《电感应用分析精粹》的撰写工作既然已经告一段落，自然就得开启下一本图书的撰写规划，考虑到目前工作内容的相关度，还是决定撰写《信号完整性与高速PCB设计》（以下简称“SI”），后续可能会发布一些高速PCB设计相关的文章（主要是SI/PI仿真）。当然，文章肯定不会像图书那样系统，一些基础知识就不会过多涉及。

注：信号完整性（Signal Integrity，SI），电源完整性（Power Integrity，PI）

话说，我很早就想撰写一本关于“SI”或“高速PCB设计”方面的图书，大学期间就对相关话题比较感兴趣（毕业设计跟FPGA相关，虽然其中没未涉及高速，但是了解FPGA的粉丝都知道，并行处理是FPGA相对CPU的优势之一，“高速”自然也是其中的重要内容），当时就阅读过不少相关的图书，对相关的理论比较熟悉。工作之后也积累了足够的经验，因为理论毕竟只是理论，经验之类的东西还是要从实际工作中获得（包括实际调试，波形观测，甚至失败案例）。

当然，SI相关主题确实值得撰写（熟悉某个主题当然是撰写的理由，但同时要求该主题必须具有较大的价值，不然就直接PASS），其涉及的知识面很广，包括传输线、反射、拓扑、端接、串扰、衰减、PI、静态时序等方面，每个点都可以扩展出足够的内容，也都是当前高速PCB设计过程中无可避免的话题。

既然已经决定要写《SI》了，现在的关键问题是：怎么写？还是思路问题！说实话，细节还未涉及，但几个大方向早已确定：

1、不使用过多的数学推导或公式。偶的定位很明确：《SI》不是来教你推导公式的（如果想要看数学推导，相关的图书有很多，咱没必要在这方面跟那些大部头硬拼），在阐述过程中尽量使用文字、图片、仿真案例，让读者从直观角度理解高速PCB设计过程中涉及的信号完整性问题。

（个人认为：“一本关于SI或高速PCB设计方面的图书”能够让读者轻松高效理解核心就已经很成功了。可以这么说，核心的东西其实并不多，更多看似复杂的概念或技术问题几乎都集中在应用层，但你总是可以从核心去理解。就像《电感应用分析精粹》一样，很多工程师难以理解诸多看似矛盾或复杂的磁学工程问题，但只要理解了核心的东西（就一个点），这些在众多工程师中观点分歧非常大的问题都将不复存在）

举个简单的例子，传输线阻抗的计算公式，直接摆出来就行了。如果非要一步步从传输线等效模型中推导出来，敝人的理解是：浪费篇幅！为什么这么说呢？因为SI的实践性非常强，而推导公式的过程对实践工程师的帮助很有限，既然如此，不如抛弃（不是表达“数学推导没用”的意思，取决于图书定位）。还是那句话：图书篇幅是非常重要的资源，必须高效利用，好钢要用在刀刃上！

2、从基础的知识中认识看似高端的内容。这一点就是叙述思路的问题（偶总是强调思路，都讲烂了，敝人都不知道该用些什么新词好，doge~~），具体应该怎么做的呢？当然还是挖掘两者之间的联系（或者说，关键枢纽），使用某种独特思路将海量知识串起来形成完整的体系（个人觉得完成此工作是一种成就，教育的核心不就是思路嘛？！）。

比如说，我可以从第一章开始就谈反射，但是这样可能不够基础，对新手不够友好。那我从一开始谈阻抗开始也是个思路，但这样做理论性就会太强，不容易引人入胜……，对，叙述思路考虑的就是这些“乱七八糟”的事！

再例如，PI方面的话题与《电容应用分析精粹：从充放电到高速PCB设计》一书中旁路电容相关章节是相通的，而此书中引出PI相关概念的思路还是非常好，《SI》则会从中进一步引申（叙述的广度与深度完全不同，因为不同图书的侧重点不一样），但是基本思路都一样：从最简单的知识逐步过渡到复杂的知识。

3、尽量少涉及所谓的设计经验“法则”。除非是为了解释某些应用广泛的“法则”来源，否则尽量不涉及。说实话，个人并没有记“法则”的习惯。你要是出个题目让我去填答案，抱歉，大概率做不出来。人的大脑容量是有限的，没有必要去记忆一些不在原理或本质层面的东西。

个人习惯是这样：应用层面有什么问题，咱们从原理层面将其理解出来，之后应用层面的东西就不再去记了。“法则”之类的东西知道有这么回事就行了（死记并没有什么卵用），实际工作过程中还是得拿仿真或测试结果说话，不是说符合某个“法则”就不用去管它了。

有些人可能会说：写书有啥难的？告诉你怎么写书呀！先把框架打好，然后再往里面填东西就行了！

对于大多数人熟悉的图书编排框架（没什么特点），这种做法管用，对于试图打造“极具创意或创新思想的”图书来讲，其中的思路通常与前人不同，甚至有时候自己也不知道图书架构最终会发展成什么样，只能凭直觉判断：这里不太符合预期，应该还有更好的展现方案！在后续写作过程中时不时地思考这个问题，通常情况下都可能会激发灵感。

目前初步构想是分为《基础篇》与《高级篇》，《基础篇》主要通过Hyperlynx仿真的方式阐述信号完整性基础理论与高速PCB设计，篇幅会控制在10万字左右。当然，《基础篇》不会涉及诸如LVDS、CML、DDR存储等高速接口方面的话题，这是《高级篇》讨论的内容，敬请期待吧！