DDR線長(zhǎng)匹配與時(shí)序（上）

2016-12-20 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

前段時(shí)間,高速先生優(yōu)質(zhì)文章評(píng)選結(jié)果公布,大家對(duì)DDR相關(guān)文章熱情很高,主要是這些文章寫的接地氣,看來接地氣的文章還是很受歡迎的。作為一個(gè)從工程角度接觸DDR的攻城獅,相對(duì)于DDR領(lǐng)域的龐大知識(shí)體系,我們更關(guān)注的是DDR的應(yīng)用。為了不辜負(fù)大家的期待,我將繼續(xù)給大家分享DDR相關(guān)知識(shí)的一些心得體會(huì),將那些冰冷的設(shè)計(jì)規(guī)范用自己理解的方式表達(dá)出來,供大家參考。

好了,進(jìn)入正題,這次要談到的話題是DDR的線長(zhǎng)匹配,這個(gè)大家再熟悉不過了。回顧一下,總體原則是:地址,控制/命令信號(hào)與時(shí)鐘做等長(zhǎng)。DQ/DM信號(hào)與DQS做等長(zhǎng)。為啥要做等長(zhǎng)?大家會(huì)說是要讓同組信號(hào)同時(shí)到達(dá)接收端,好讓接收芯片能夠同時(shí)處理這些信號(hào)。那么,時(shí)鐘信號(hào)和地址同時(shí)到達(dá)接收端,波形的對(duì)應(yīng)關(guān)系是什么樣的呢?我們通過仿真來看一下具體波形。

建立如下通道,分別模擬DDR3的地址信號(hào)與時(shí)鐘信號(hào)。

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圖1 地址/時(shí)鐘仿真示意圖

為方便計(jì)算,我們假設(shè)DDR的時(shí)鐘頻率為500MHz,這樣對(duì)應(yīng)的地址信號(hào)的速率就應(yīng)該是500Mbps,這里大家應(yīng)該明白,雖然DDR是雙倍速率,那是指數(shù)據(jù)信號(hào),對(duì)于地址/控制信號(hào)來說,依然是單倍速率的,我們?cè)诜抡鏁r(shí),地址/命令信號(hào)與數(shù)據(jù)信號(hào)的速率也是應(yīng)該分開設(shè)置的,大家在設(shè)置信號(hào)速率時(shí)應(yīng)該注意。下面來看看波形,在地址與時(shí)鐘完全等長(zhǎng)的情況下,地址與數(shù)據(jù)端的接收波形如下圖2:紅色代表地址信號(hào),藍(lán)色代表時(shí)鐘信號(hào)。

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圖2 時(shí)鐘信號(hào)與地址信號(hào)波形

上面的波形我們似乎看不出時(shí)鐘與地址之間的時(shí)序關(guān)系是什么樣的,我們把它放在眼圖中,時(shí)序關(guān)系就很明確了。這里粗略的計(jì)算下建立時(shí)間與保持時(shí)間。如下圖

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圖3 時(shí)鐘信號(hào)與地址信號(hào)波形

由上圖3.我們可以知道,該地址信號(hào)的建立時(shí)間大約為983ps,保持時(shí)間為1ns。這是在時(shí)鐘與地址信號(hào)完全等長(zhǎng)情況下的波形。如果地址與時(shí)鐘不等長(zhǎng),信號(hào)又是什么樣的呢?仿真中,我們讓地址線比時(shí)鐘線慢200ps,得到的波形與眼圖如下:

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圖3 時(shí)鐘信號(hào)與地址信號(hào)波形

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圖4 時(shí)鐘信號(hào)與地址信號(hào)波形

由上圖可知,在地址信號(hào)比時(shí)鐘信號(hào)長(zhǎng)的情況下,保持時(shí)間為780ps,建立時(shí)間為1.2ns。可見,相對(duì)于地址線與時(shí)鐘線等長(zhǎng)來說,地址線比時(shí)鐘線長(zhǎng)會(huì)使地址信號(hào)的建立時(shí)間更短。同理,如果時(shí)鐘線比地址線長(zhǎng),則建立時(shí)間會(huì)變長(zhǎng),而保持時(shí)間會(huì)變短。

需要說明的是,這里的建立時(shí)間與保持時(shí)間只是粗略的估算,實(shí)際規(guī)范中定義的建立時(shí)間與保持時(shí)間要比這個(gè)復(fù)雜。我們的總體目標(biāo)就是要使DDR的建立時(shí)間與保持時(shí)間保持足夠的裕量,只有這樣,數(shù)據(jù)才能夠順利的被讀取或者寫入。讀到這里,我想小伙伴們已經(jīng)對(duì)線長(zhǎng)匹配與時(shí)序之間的關(guān)系有了更具體的認(rèn)識(shí)。那么,雙沿采樣的DQS與DQ之間的關(guān)系又具體是什么樣的呢?我們將在下篇文章中具體介紹,敬請(qǐng)期待。

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