DDR時(shí)序?qū)W習(xí)筆記

《DDR時(shí)序?qū)W習(xí)筆記》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。

1、DDR時(shí)序?qū)W習(xí)筆記（一）高速先生前幾期的自媒體文章里多次提到了時(shí)序，并且也寫了很多時(shí)序方面的文章，這些文章都從不同的角度對(duì)時(shí)序的概念進(jìn)行了闡述。作者讀完之后深受啟發(fā)，這里，作者也把自己對(duì)時(shí)序的理解表達(dá)出來，供網(wǎng)友們參考。接觸到時(shí)序概念，是從學(xué)習(xí)DDR布線開始的。作者以前只知道一個(gè)差分對(duì)里面的兩根線需要等長(zhǎng)，等長(zhǎng)的原因是保證P和N兩根線上傳輸?shù)男盘?hào)同時(shí)到達(dá)接收端，這樣就不會(huì)有共模信號(hào)的出現(xiàn)。然而，在DDR實(shí)際布線中，難點(diǎn)在于各組信號(hào)間的線長(zhǎng)匹配。我們知道，DDR的四組信號(hào)之中，地址/命令/控制信號(hào)都是參考時(shí)鐘

2、信號(hào)的，數(shù)據(jù)信號(hào)參考DQS。具體來說，就是要這些信號(hào)波形的相對(duì)位置之間存在一定的約束。時(shí)鐘與地址/命令，控制之間的波形位置對(duì)應(yīng)關(guān)系如下，如下圖1：圖1從圖1可以看出，理想情況下，地址/命令，控制信號(hào)的波形邊沿應(yīng)該和時(shí)鐘信號(hào)的下降沿對(duì)齊，這樣才能保證時(shí)鐘信號(hào)的上升沿在地址/命令信號(hào)的中間位置，只有這樣，信號(hào)傳輸?shù)浇邮斩藶榻r(shí)間和保持時(shí)間留足裕量。圖一中的灰色窗口就是不確定區(qū)域，也是我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候需要考慮的，一般我們可以通過查看芯片的Datesheet來查閱Prelaunch的最小值與最大值，這個(gè)是芯片本身

3、的參數(shù)，與布線無關(guān)。說了這么多，系統(tǒng)在工作的時(shí)候，時(shí)鐘與地址/控制信號(hào)波形之間的位置關(guān)系到底是什么樣的呢？讓給我們來看看下圖2圖2上圖2中，綠色的是時(shí)鐘信號(hào)波形，紫色的是地址信號(hào)?？梢钥吹剑刂?命令，控制信號(hào)并不像時(shí)鐘信號(hào)那樣是周期性的，但它的位寬是時(shí)鐘周期的整數(shù)倍，信號(hào)邊沿都是要和時(shí)鐘信號(hào)的下降沿對(duì)齊的，如果不能對(duì)齊，至少在時(shí)鐘信號(hào)下降沿附近。同樣的，數(shù)據(jù)信號(hào)是參考DQS的，DQS又是參考時(shí)鐘信號(hào)的，它們之間的位置關(guān)系如下圖所示，圖3是時(shí)鐘信號(hào)與DQS之間的時(shí)序關(guān)系；圖4是DQS與DQ之間的時(shí)序關(guān)系。圖

4、3圖4從上圖可以看出，理想情況下，DQS的波形邊沿與時(shí)鐘信號(hào)的邊沿是應(yīng)該對(duì)齊的。對(duì)于數(shù)據(jù)信號(hào)來說，由于是DDR，雙倍數(shù)據(jù)速率，時(shí)鐘波形的上升沿和下降沿都能觸發(fā)數(shù)據(jù)，為保證這一點(diǎn)，必須保證DQS信號(hào)波形邊沿在DQ波形的中間位置。芯片工作時(shí)，這些相對(duì)位置都會(huì)出現(xiàn)一定的偏移，這些偏移量是芯片本身的屬性，相關(guān)延時(shí)參數(shù)在芯片手冊(cè)上可以查找。理論聯(lián)系實(shí)際，我們還是來看看芯片在實(shí)際工作的時(shí)候，這幾組信號(hào)之間的相對(duì)位置是不是我們上面說的那樣。圖5上圖中紅色波形時(shí)DQS信號(hào)，黃色是數(shù)據(jù)信號(hào)，可見，數(shù)據(jù)信號(hào)在翻轉(zhuǎn)的時(shí)候，邊沿基

5、本上都在DQS脈沖的中間位置，這也保證了接收端在讀取信號(hào)的時(shí)候有充足的建立時(shí)間與保持時(shí)間。綜上所述，本篇文章定性的介紹了一下DDR各組信號(hào)之間的時(shí)序關(guān)系，沒有做定量計(jì)算。在實(shí)際的時(shí)序仿真中，重點(diǎn)在于能夠在芯片手冊(cè)上找到這些時(shí)序參數(shù)，并理解這些時(shí)序參數(shù)的含義。最后通過評(píng)估建立時(shí)間與保持時(shí)間的裕量來判定系統(tǒng)時(shí)序是否符合要求。DDR時(shí)序?qū)W習(xí)筆記（二）上篇文章說道，時(shí)序就是為了維持?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)與其參考時(shí)鐘信號(hào)之間的相對(duì)位置，保證在時(shí)鐘上升沿或者下降沿附近的數(shù)據(jù)能夠維持穩(wěn)定，這樣數(shù)據(jù)就能被有效的讀取。怎么讓這些時(shí)序關(guān)系在

6、系統(tǒng)運(yùn)行中有效的實(shí)現(xiàn)呢？設(shè)計(jì)中，是通過定義時(shí)序參數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，下面就來看看這些時(shí)序參數(shù)的具體含義。這里作者按照自己的理解把時(shí)序參數(shù)分成了三類，一類是用來描述驅(qū)動(dòng)端的，一類是用來描述接收端的，還有一類是用來描述傳輸通道的。對(duì)于驅(qū)動(dòng)端，描述它的時(shí)序參數(shù)是Tco，Tco是指時(shí)鐘觸發(fā)開始到有效數(shù)據(jù)輸出的器件內(nèi)部所有延時(shí)的總和。這個(gè)參數(shù)描述了最開始信號(hào)從芯片出來的時(shí)候，時(shí)鐘與數(shù)據(jù)之間的一個(gè)位置關(guān)系。對(duì)于源同步時(shí)序，不是直接用Tco來定義的，而是使用Tvb和Tva，如下圖1圖1圖1中，Tvb指的是在驅(qū)動(dòng)端，時(shí)鐘上升沿之前

7、（before）數(shù)據(jù)的有效時(shí)間；Tva指的是時(shí)鐘上升沿之后，數(shù)據(jù)的有效時(shí)間。這些參數(shù)在驅(qū)動(dòng)芯片手冊(cè)上可以查到。對(duì)于接收端，主要是建立時(shí)間和保持時(shí)間，這兩個(gè)時(shí)序參數(shù)是時(shí)序分析中提到最多的兩個(gè)參數(shù)，如下圖2所示：圖2看圖2，有沒有覺得和圖1很相似呢，它們都是以時(shí)鐘信號(hào)為參考。對(duì)于接收端來說，數(shù)據(jù)在時(shí)鐘信號(hào)上升沿之前的有效時(shí)間稱為建立時(shí)間，在時(shí)鐘上升沿之后的叫保持時(shí)間。和驅(qū)動(dòng)端對(duì)比，它們的叫法不一樣罷了，定義方式都是相似的。時(shí)序分析的最終目的就是要保證數(shù)據(jù)被接收端有效的讀取，所以我們?cè)谠u(píng)估一個(gè)系統(tǒng)的時(shí)序是否滿足要

8、求，是通過評(píng)估建立時(shí)間和保持時(shí)間的裕量來實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于傳輸通道來說，是通過飛行時(shí)間來描述的。飛行時(shí)間包括最大飛行時(shí)間和最小飛行時(shí)間。最大最小飛行時(shí)間和傳輸線的長(zhǎng)度有關(guān)，也和負(fù)載的輕重有關(guān)，負(fù)載較重會(huì)導(dǎo)致上升時(shí)間變緩，定義方式如下圖3在理解這些時(shí)序參數(shù)的含義之后，就可以進(jìn)行時(shí)序裕量的計(jì)算了。這里以數(shù)據(jù)信號(hào)為例進(jìn)行說明，我們知道，DDR總線中，數(shù)據(jù)信號(hào)是參考DQS的，在寫方向：Data信號(hào)從驅(qū)動(dòng)到接收總的延時(shí)為：Tda