DDR 规范的时序要求
在明确了规范中的 DC 和 AC 特性要求之后,下一步,我们还应该了解规范中对于信号的时序要求。这是我们所设计的 DDR 系统能够正常工作的基本条件。
在规范文件中,有很多时序图,笔者大致计算了一下,有 40 个左右。作为高速电路设计的工程师,我们不可能也没有时间去做全部的仿真波形来和规范的要求一一对比验证,那么哪些时序图才是我们关注的重点?事实上,在所有的这些时序图中,作为 SI 工程师,我们需要关注的只有两个,那就是规范文件的第 69 页,关于数据读出和写入两个基本的时序图(注意,这里的读出和写入是从 DDR 控制器,也即 FPGA 的角度来讲的)。为方便读者阅读,笔者把这两个时序图拼在了一起,而其他的时序图的实现都是以这两个图为基础的。在板级系统设计中,只要满足了这两个时序图的质量,其他的时序关系要求都是对这两个时序图逻辑功能的扩展,应该是 DDR 控制器的逻辑设计人员所需要考虑的事情。 如果DDR3一致性测试失败,是否需要更换整组内存模块?HDMI测试DDR3测试多端口矩阵测试
单击View Topology按钮进入SigXplorer拓扑编辑环境,可以按前面161节反射 中的实验所学习的操作去编辑拓扑进行分析。也可以单击Waveforms..按钮去直接进行反射和 串扰的布线后仿真。
在提取出来的拓扑中,设置Controller的输出激励为Pulse,然后在菜单Analyze- Preferences..界面中设置Pulse频率等参数,
单击OK按钮退出参数设置窗口,单击工具栏中的Signal Simulate进行仿真分析,
在波形显示界面里,只打开器件U104 (近端颗粒)管脚上的差分波形进行查看, 可以看到,差分时钟波形边沿正常,有一些反射。
原始设计没有接终端的电阻端接。在电路拓扑中将终端匹配的上拉电阻电容等电路 删除,再次仿真,只打开器件U104 (近端颗粒)管脚上的差分波形进行查看,可以看到, 时钟信号完全不能工作。 HDMI测试DDR3测试多端口矩阵测试DDR3一致性测试是否可以修复一致性问题?
那么在下面的仿真分析过程中,我们是不是可以就以这两个图中的时序要求作为衡量标准来进行系统设计呢?答案是否定的,因为虽然这个时序是规范中定义的标准,但是在系统实现中,我们所使用的是Micron的产品,而后面系统是否能够正常工作要取决干我们对Micron芯片的时序控制程度。所以虽然我们通过阅读DDR规范文件了解到基本设计要求,但是具体实现的参数指标要以Micron芯片的数据手册为准。换句话说,DDR的工业规范是芯片制造商Micron所依据的标准,而我们设计系统时,既然使用了Micron的产品,那么系统的性能指标分析就要以Micron的产品为准。所以,接下来的任务就是我们要在Micron的DDR芯片手册和作为控制器的FPGA数据手册中,找到类似的DDR规范的设计要求和具体的设计参数。
时序要求:DDR系统中的内存控制器需要遵循DDR规范中定义的时序要求来管理和控制内存模块的操作。时序要求包括初始时序、数据传输时序、刷新时序等,确保内存模块能够按照规范工作,并实现稳定的数据传输和操作。容量与组织:DDR系统中的内存模块可以有不同的容量和组织方式。内存模块的容量可以根据规范支持不同的大小,如1GB、2GB、4GB等。内存模块通常由多个内存芯片组成,每个内存芯片被称为一个芯粒(die),多个芯粒可以组成密集的内存模块。兼容性:DDR技术考虑了兼容性问题,以确保DDR内存模块能够与兼容DDR接口的主板和控制器正常配合。例如,保留向后兼容性,允许支持DDR接口的控制器在较低速度的DDR模式下工作。DDR3一致性测试可以帮助识别哪些问题?
每个 DDR 芯片独享 DQS,DM 信号;四片 DDR 芯片共享 RAS#,CAS#,CS#,WE#控制信号。·DDR 工作频率为 133MHz。·DDR 控制器选用 Xilinx 公司的 FPGA,型号为 XC2VP30_6FF1152C。得到这个设计需求之后,我们首先要进行器件选型,然后根据所选的器件,准备相关的设计资料。一般来讲,对于经过选型的器件,为了使用这个器件进行相关设计,需要有如下资料。
· 器件数据手册 Datasheet:这个是必须要有的。如果没有器件手册,是没有办法进行设计的(一般经过选型的器件,设计工程师一定会有数据手册)。 DDR3内存的一致性测试是否适用于特定应用程序和软件环境?PCI-E测试DDR3测试安装
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走线阻抗/耦合检查
走线阻抗/耦合检查流程在PowerSI和SPEED2000中都有,流程也是一样的。本例通过 Allegro Sigrity SI 启动 Trace Impedance/Coupling Check,自动调用 PowerSI 的流程。下面通过实例来介绍走线阻抗/耦合检查的方法。
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