目錄:
- 1、DDR3管腳定義
- 2、啟動(dòng)過(guò)程
- 3、信號(hào)組大致分類
- 4、布線規(guī)則
- 5、CPU和DDR、DDR和DDR之間的擺放間距
- 6、走線方式:點(diǎn)對(duì)點(diǎn),T型拓?fù)浞绞健⒕栈ㄦ溚負(fù)浞绞?/li>
- 7、小記
1、DDR3管腳定義
CK/CK# 全局差分時(shí)鐘,所有控制和地址輸入信號(hào)在CK上升沿和CK#的下降沿交叉處被采樣,輸出數(shù)據(jù)選通(DQS、DQS#)參考與CK和CK#的交叉點(diǎn)。
CKE為時(shí)鐘使能信號(hào),使能(高)和禁止(低)內(nèi)電路和DRAM上的時(shí)鐘。由DDR3 SDRAM配置和操作模式?jīng)Q定特定電路被使能和禁止。CKE為低時(shí),提供預(yù)充電和自刷新操作(所有Bank都處于空閑),或有效掉電(在任何Bank里的行有效)。CKE與掉電狀態(tài)的進(jìn)入、退出以及自刷新的進(jìn)入同步。CKE與自刷新的退出異步,輸入Buffer(除了CKE、CK#、RESET#和ODT)在掉電期間被禁止。輸入Buffer(除了CKE和RESET#)在自刷新期間被禁止。CKE參考值VREFCA。
CS#為片選信號(hào),使能(低)和禁止(高)命令譯碼,大部分CS#為高時(shí),所有命令被屏蔽、CS#提供了多Bank系統(tǒng)的Bank選擇功能,CS#是命令代碼的一部分,CS#的參考值是VREFCA。
ODT片上終端使能。ODT使能(高)和禁止(低)片內(nèi)終端電阻,在正常操作使能時(shí),ODT僅對(duì)下面的引腳有效:DQ[7:0]、DQS、DQS#和DM。如果通過(guò)LOAD MODE命令禁止,OTD輸入被忽略。OTD的參考值是VREFCA。
BA0、BA1、BA2為BANK地址輸入,用來(lái)確定當(dāng)前的命令操作對(duì)哪個(gè)BANK有效。BA[2:0]定義在LOAD MODE命令器件哪個(gè)模式(MR0、MR1、MR2)被裝載,BA[2:0]的參考值是VREFCA.
A0~A9、A10/AP、A11、A12/BC#、A13為地址總線,為有效命令提供行地址,同時(shí)為讀、寫命令提供列地址和自動(dòng)預(yù)充電位(A10),以便從某個(gè)Bank的內(nèi)存陣列里選出一個(gè)位置。LOAD MODE命令器件,地址輸入提供一個(gè)操作碼。地址輸入的參考值是VRECA。A12/BC#是在模式寄存器(MR)使能時(shí),A12在讀和寫命令期間被采樣,已決定burst chop(on-the-fly)是否被執(zhí)行(HIGH=BL8執(zhí)行burst chop)或者LOW-BC4不執(zhí)行burst chop。
RAS#、CAS#、WE#分別為 行 選擇、列 選擇與 寫 使能信號(hào),低電平有效。這三個(gè)信號(hào)與CS#一起組成了DDR的命令信號(hào)。
DM為數(shù)據(jù) 掩碼 (屏蔽)信號(hào),寫數(shù)據(jù)時(shí),當(dāng)伴隨輸入數(shù)據(jù)的DM信號(hào)被采樣為高時(shí),輸入數(shù)據(jù)被屏蔽。當(dāng)然DM僅作為輸入腳,但是,DM負(fù)載設(shè)計(jì)成與DQ和DQS腳負(fù)載相匹配。DM的參考值是VREFCA。DM可選作為TDQS。
DQ0~DQ7為數(shù)據(jù)總線,讀寫操作時(shí)的數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)該總線輸入或輸出。
RESET#為復(fù)位信號(hào),低有效,參考值是VSS。
DQS、DQS#為數(shù)據(jù)選通(鎖存)信號(hào),雙沿有效,寫數(shù)據(jù)時(shí)輸入,信號(hào)沿與數(shù)據(jù)中心對(duì)齊、讀數(shù)據(jù)時(shí)輸出,信號(hào)沿以數(shù)據(jù)邊沿對(duì)齊。
TDQS、TDQS#輸出信號(hào),終端數(shù)據(jù)選通,當(dāng)TDQS使能時(shí),DM禁止,TDQS和TDDS提供終端電阻。
VDD電源電壓1.5V±0.075V。
VEDO為DQ電源1.5V±0.075V。為了降低噪聲,在芯片上進(jìn)行了隔離。
VREFCA為控制、命令、地址的參考電壓。VREFCA在所有時(shí)刻(包括自刷新)都必須保持規(guī)定的電壓。
VREFDQ為數(shù)據(jù)的參考電壓。VREFDQ在所有時(shí)刻(除了自刷新)都必須保持規(guī)定的電壓。
VSS為地。
VSSQ為DQ地,為了降低噪聲,在芯片上進(jìn)行了隔離。
ZQ輸出驅(qū)動(dòng)校準(zhǔn)的外部參考,這個(gè)引腳應(yīng)該連接240 ohm電阻到VSSQ。
2、啟動(dòng)過(guò)程
首先,芯片進(jìn)入上電,在上電最小為200us的平穩(wěn)電平后,等待500usCKE使能,在這段時(shí)間芯片內(nèi)部開始狀態(tài)初始化,該過(guò)程與外部時(shí)鐘無(wú)關(guān)。在時(shí)鐘使能信號(hào)前(cke),必須保持最小10ns或者5個(gè)時(shí)鐘周期,除此之外,還需要一個(gè)NOP命令或者Deselect命令出現(xiàn)在CKE的前面。然后DDR3開始了ODT的過(guò)程,在復(fù)位和CKE有效之前,ODT始終為高阻。在CKE為高后,等待tXPR(最小復(fù)位CKE時(shí)間),然后開始從MRS中讀取模式寄存器。然后加載MR2、MR3的寄存器,來(lái)配置應(yīng)用設(shè)置;然后使能DLL,并且對(duì)DLL復(fù)位。接著便是啟動(dòng)ZQCL命令,來(lái)開始ZQ校準(zhǔn)過(guò)程。等待校準(zhǔn)結(jié)束后,DDR3就進(jìn)入了可以正常操作的狀態(tài)。對(duì)于基本的配置過(guò)程,現(xiàn)在就可以結(jié)束了。
3、信號(hào)組大致分類
地址線、時(shí)鐘差分、命令控制線,該組信號(hào)較多,布線不一定非要走在同一層
8根數(shù)據(jù)高位、1根數(shù)據(jù)掩碼、1對(duì)數(shù)據(jù)鎖存差分,共11根線,同一組信號(hào)線走同一層。
8根數(shù)據(jù)低位、1根數(shù)據(jù)掩碼、1對(duì)數(shù)據(jù)鎖存差分,共11根線,同一組信號(hào)線走同一層。
備注:同組信號(hào)必須走同一層,不同組信號(hào)可走不同層。
電源和地
4、布線規(guī)則
信號(hào)線盡量不走頂層或底層,在焊盤就近打過(guò)孔,走中間層,頂層或底層信號(hào)走線傳輸速率相對(duì)中間層走線要慢,頂層和底層不走線,便于擺放元器件。
打過(guò)孔盡量對(duì)齊擺放,美觀、更有利于線拉通
同組信號(hào)中,優(yōu)先拉通差分線,同時(shí)給差分線對(duì)提前多預(yù)留的空間,便于后續(xù)做等長(zhǎng)。
布線滿足3W原則,如線寬W = 0.1mm,線與線的中心距離為3W = 0.3mm, 線與線邊沿的距離也就是2W = 0.2mm。防止信號(hào)間的串?dāng)_。
單端50 ohm,差分100 ohm。
完整的參考平面。
不要有其他信號(hào)穿插到DDR布線區(qū)域。
VREF電源線盡量走寬 >=20~30mil。
差分對(duì)誤差盡量控制在5mil。
數(shù)據(jù)線誤差盡量控制在+/-20mil
地址線誤差盡量控制在+/-50mil
5、CPU和DDR、DDR和DDR之間的擺放間距
一個(gè)CPU只對(duì)一個(gè)DDR時(shí),間距大概900~1000mil,如果中間有串阻,范圍1000~1300mil。
注意:這個(gè)距離不是CPU 中心到DDR中心的距離,而是CPU與DDR相關(guān)的焊盤一個(gè)大致區(qū)域中心到DDR的中心。
一個(gè)CPU對(duì)兩個(gè)DDR時(shí),兩個(gè)DDR相對(duì)CPU擺放時(shí)要嚴(yán)格對(duì)稱(也是相對(duì)O點(diǎn)進(jìn)行對(duì)稱)。
6、走線方式:點(diǎn)對(duì)點(diǎn),T型拓?fù)浞绞健⒕栈ㄦ溚負(fù)浞绞?/strong>
點(diǎn)對(duì)點(diǎn),一個(gè)CPU 僅對(duì)一個(gè)DDR, 只能用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式布線。
T型:一個(gè)CPU對(duì)兩個(gè)DDR 或4個(gè)DDR,線從A點(diǎn)到B點(diǎn),B點(diǎn)分支分別到C和D點(diǎn)。
菊花鏈,一個(gè)CPU對(duì)兩個(gè)DDR 或4個(gè)DDR,下圖線從A點(diǎn)到B點(diǎn),B點(diǎn)再到C點(diǎn)。
7、小記
菊花鏈方式的型號(hào)完整性相對(duì)好點(diǎn),一般大品牌走的大多是菊花鏈。
快速的辨別是哪種方式,可以直接查看地址線組。
當(dāng)有兩個(gè)DDR時(shí),如何判定用T型還是用菊花鏈,主要看CPU的地址線焊盤的位置。
如果地址線的焊盤在CPU BGA的邊緣處,可以考慮用菊花鏈,如果是靠近中間考慮T型。
如果地址線的焊盤靠近邊沿的中間處,可以考慮T型方式。
最容易區(qū)分出DDR1/2/3,主要看電源電壓。
評(píng)論