在設計（jì）中，通常總是優（yōu）先處理光口（kǒu）、PCIE等（děng）高速信（xìn）號、或者是音頻等模擬信號。規劃使用最優的層，最優的通道，阻抗、延時、串擾（rǎo）等細節也被（bèi）優化到極致。然而剩（shèng）下的（de）低速信號往往（wǎng）不（bú）被重視。但是有些低速信號表示自己也是要麵子的（de），你不重視我，我就（jiù）給你顏色看。比如咱們今天的（de）主角MDC＆MDIO信號。

MDC＆MDIO是串行管理接口（Serial Management Interface）的信號。MDIO是用來讀/寫PHY的寄（jì）存器，以控（kòng）製PHY的行為或獲取（qǔ）PHY的狀態，MDC則為MDIO提供時鍾。

我們來看一個案例：PCB設計中的MDC時（shí）鍾信號如（rú）下圖左，仿（fǎng）真波形如下圖右。

 U14是驅動端，U1/U12/U13接收端。U12接收（shōu）端（duān）的信號從仿真波形來看，在判別區域內信號邊沿有（yǒu）回（huí）溝和振鈴，有誤（wù）觸發的風險。

原因（yīn）分析：現有拓撲下，因為U12是很靠（kào）近源端的，U14到U13這段長距離走線成為STUB，因（yīn）為分支非常長，導致反射不能（néng）淹沒在上升沿（yán）中，信號出現回溝。

根據分析（xī）結果以及PCB的實際情（qíng）況，評估了（le）切實可行的優化方案：即（jí）變更布線拓撲結構，使（shǐ）用星型拓撲結構，並刪（shān）除源端串聯端接，在每個分支處進行端（duān）接。預期（qī）結果（guǒ）如下：

大家是不是覺得已經（jīng）可以結束了？

客戶根據我（wǒ）們提（tí）供的優化方案進行了修改，但是（shì）客戶覺得還不夠保險，在我的優化（huà）方案的基礎上（shàng），自己又在MDC的源端增加（jiā）了一個LC濾（lǜ）波器（qì），並在MDIO的每個分支（zhī）都增加了LC濾波器。

優化（huà）後的結果詳見下記仿真：紅色（sè）波（bō）形是原方案的仿真信號波形，綠（lǜ）色波（bō）形是在原（yuán）方案基礎上客戶‘優化’後的仿真波形。

MDC：

MDIO：Write

MDIO：Read

從仿真結果來看（kàn），MDC時鍾信號倒（dǎo）是沒有回溝了（le）。但是MDIO信號如今已經涼透了。看到這個結果（guǒ），我（wǒ）……

幾MHz的信號能差到這個程度（dù）也是非常不容（róng）易的。經（jīng）過排查，問題出在了新加（jiā）的LC濾波器（qì）上，根據官網下載的DATAsheet顯示，該器件（jiàn）電感量為350nH，電（diàn）容量（liàng）是110pF。

由於客戶在原始方案基礎上增加LC濾（lǜ）波器。此（cǐ）濾波器具有很強的感性。導致讀/寫中途有很大的感性突變，導（dǎo）致（zhì）信號的反射。且由於每個分支都有濾（lǜ）波器，導致信號會（huì）在多個（gè）分支上來回反射，信號質量受到嚴重影響。之（zhī）前用於改善信號質量的各分支串聯端（duān）接。不但起不到改善（shàn）信號質量的作用，還使得信號質量（liàng）更差。

至於為什麽MDIO 的Write /Read差異如此之大？由於數據線在讀/寫模式狀態下的端接電阻的相對位置是不同的（de）。現（xiàn）在的（de）拓撲正好是差的更差（Read），好的更好的一個狀態（Write），所以（yǐ）讀/寫的信號（hào）波形差異非常大。在刪除LC濾波器（qì）後，信（xìn）號恢複到預期水（shuǐ）平。

由此可見即使是（shì）幾MHz的低速信號，拓撲的使用不當（dāng）也可能導致信號質量不良，所以在設計類似連接多個（gè）IC的信號時，選擇合適（shì）的拓撲（pū）尤為重要。另外提醒一下，如果拓撲（pū）改變，原本的為了改善信號質量的端接方案就不一定（dìng）適合新的拓撲了，需要根據新的拓撲進行合（hé）理的調整（zhěng）,沒有經過驗證不要（yào）隨意添加濾波器，否則可能會適得其反。