随着高速数字电路工作频率和芯片边沿速率的不断提高,电子电路系统已经全面进入1GHz的高速高频时代。信号完整性和电源完整性问题已经成为影响系统性能的主要因素,逐渐成为电路设计人员在PCB设计时不可以忽略的问题。本文论述了影响高速数字电路信号完整性和电源完整性的主要因素,并分析了相关解决方法。首先,本文阐述了信号完整性和电源完整性的基本概念,并总结了目前国内外的研究现状和研究成果。其次,在分析传输线理论的基础上深入讨论了影响高速数字电路设计中信号完整性的主要问题,包括反射、串扰等。详细论述了反射和串扰问题的产生机理,并对改善反射的各种端接方法进行仿真比较,同时对串扰的各种影响因素进行仿真分析。再次,论述了引起电源完整性问题的主要因素,在研究同步开关噪声产生机理的基础上提出了改善电源完整性的方法,并利用仿真优化去耦电容的选择和布放。最后,以现代高速数字电路设计方法为指导进行千兆以太网交换机的设计,通过实际应用提出了有效抑制同步开关噪声和高速信号串扰的方法,讨论了总线接口的走线拓扑和端接方案,对高速数字电路设计人员具有指导意义。