1.1　信号完整性的要求及问题的产生

信号完整性问题如果未能得到妥善解决将会导致信号失真，而失真后的不正确数据信号、地址信号和控制线信号将会引起系统错误工作，甚至直接导致系统崩溃。因此，信号完整性问题已成为高速产品设计中值得注意的问题。

信号完整性最原始的含义应该是：信号能保持其应该具有的波形而不产生畸变。很多因素都会导致信号波形的畸变，如果其畸变较小，对于电路的功能不会产生影响；如果其畸变很大，电路应有的功能将会受损甚至被破坏。那么这里又会出现另一个问题：多大的信号波形畸变会对电路功能产生影响？这就是信号完整性的要求问题，而这个要求和具体应用、电路板的其他电气指标有关，而且这些指标没有被确定统一。

1.1.1　信号完整性的要求

系统频率（芯片内部时钟源以及外部时钟源）、电磁干扰、电源纹波、数字器件开关噪声、系统热噪声等都会对信号产生影响。

信号完整性的要求要从两个方面（时间和空间）反映到实际的信号上，就是信号的幅值和频率相位。

对于数字信号，对信号波形畸变的兼容性相对较大。此兼容性的大小和电路板上的电源系统供电电压波纹、系统的噪声裕量、所用器件对于信号建立时间和保持时间的要求等有关。对于模拟信号，相对比较敏感，可容忍的信号波形畸变相对较小，此畸变的大小和系统噪声、器件非线性特性、电源质量等有关。

1.1.2　信号完整性问题产生的原因

信号完整性问题的真正起因是不断缩减的信号上升与下降时间。一般来说，当信号跳变比较慢即信号的上升和下降时间比较长时，PCB中的布线可以建模成具有一定延时的理想导线。此时，从功能分析来说，所有连线延时都可以集总在驱动器的输出端。于是，通过不同连线连接到该驱动器输出端的所有接收器的输入端在同一时刻都可得到相同的信号波形。

然而，随着信号变化的加快，信号上升时间和下降时间缩短，电路板上的每个线段由理想的导线转变为复杂的传输线。此时信号连线的延时不能再以集总参数模型的方式建模在驱动器的输出端，同一个驱动器输出信号驱动一个复杂的PCB连线时，电学上连接在一起的每个接收器上接收到的信号波形就不再相同。从实践经验中得知，一旦传输线的长度大于驱动器输出信号上升时间或者下降时间对应的有效长度的1/6，传输线效应就会显现，即出现信号完整性问题。信号完整性问题包括反射、过冲和下冲、振荡和环绕振荡、地电平面反弹和回流噪声、串扰和延迟等。