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作者:xiaoerge
& n1 K0 |. e* L$ r6 W7 L' v+ e& D0 Z* H$ Z3 ^) ?
SDRAM中的信号都是以时钟为参考的,等长的关系三言两语讲不清楚,说一下最复杂的数据线的等长,
0 N) h' ~0 N! Z1 w2 Y地址线和控制线因为是单向的,比数据线的等长简单,以9260外频100M为例。 4 b1 k, I5 O& s' T4 J9 W% f5 F3 b' T; z
5 L L/ V1 ^0 ~+ y对于9260,从手册中可以看到,
* R) e2 P( g: G' W1 y. m4 V D/ DSDRAMC19 D0-D15 in Setup before SDCK Rising Edge 0.2 ns
1 M) A( A4 e! }8 o, r! aSDRAMC20 D0-D15 in Hold after SDCK Rising Edge 1.1 ns
( H0 x8 e' Z' j' `& rSDRAMC21 D16-D31 in Setup before SDCK Rising Edge 0 ns 4 ]6 J3 L0 {5 @/ F$ ]
SDRAMC22 D16-D31 in Hold after SDCK Rising Edge 1.2 ns , E9 r; k0 ]4 K- _3 l/ U$ t2 F
: S8 I* u0 t' e# U! ? ~这里去掉了1.8V的数据。 & C x2 E" E$ G$ y' h- S. i7 ~
对每个方向分别作分析,首先看9260输入/SDRAM输出,这里以MT48LC16M16A2的数据手册作为参考, - \: f) S' ?0 y5 h& S; N
HY57V561620可能更常用,但是其数据手册没有时序图。 7 y0 B: B; Y( x$ P/ i
MT48LC16M16A2-75在100M下CL设为2。
T9 q( T3 D: d1 o) H6 V3 A0 ^* F( {: o" ]# _0 |) u
Access time from CLK (pos.edge) CL = 2 tAC(2) 6 ns
4 H. {! r# r% H9 x$ N; r1 C7 ?Data-out hold time (load) tOH 3 ns
0 E( {" |" H$ }( ]$ Q3 N; E [2 T8 o% k! l' c% w, g+ v
实际上上面的数据也就是说相对于SDRAM的时钟上升沿,数据输出保持时间是3ns,数据建立时间是(10-6)=4ns, 2 K+ u" P; H( t
100M的周期是10ns。 ' Y" ~- r h/ C* j1 A" F
从9260给出时钟信号上升沿到数据出现在9260的引脚上,由于走线会有一定延时,使得SDRAM的输出时序在9260
! Y, _9 I3 L; @9 i! q, ~3 R看来,建立时间和保持时间的(4ns-Tpd(CLK)-Tpd(DATA))/(3ns+Tpd(CLK)+Tpd(DATA)),Tpd(CLK)是时钟线走线延迟, ! M! I) q# x a, p+ Y$ a C6 S9 [
也就是从从9260给出时钟上升沿到SDRAM收到时钟上升沿的时间是,Tpd(DATA)是数据线走线延迟, / ^& O/ W8 q8 j( Z8 L
数据从SDRAM发出到9260收到的延迟。 / T+ o7 m" D- ]9 E0 ]. i, t
设1英寸走线的延迟时间是150ps,数据线的走线是2英寸,时钟线和数据线一样长,也是2英寸,可以计算出建立时间 9 z, n( j9 H& w
和上升时间的裕量,也就是从9260的引脚上看到的实际的数据的建立时间和保持时间分别减去9260要求的数据 ( G0 H5 ?' ?0 s6 S* M. f' K
建立时间和保持时间。前面的建立时间和保持时间分别是3.7ns和3.3ns,裕量分别有(对应D0-D15)3.5ns和2.2ns。 1 V+ q6 B" P/ s# `! o* z
为了将时钟上升沿放在数据的中心,数据线需要比时钟线长,改变时钟线和数据线的长度会影响前面的上升时间和保持时间
" H. `- c& T: t- l: U. X% [(4ns-Tpd(CLK)-Tpd(DATA))/(3ns+Tpd(CLK)+Tpd(DATA))。实际的长度要求可以用时序裕量除以单位长度的走线延迟 & t0 T& E" W# r+ n2 g4 r1 D
得到,每英寸的走线的延迟时间在一百多ps。 " I) ]& _2 C/ V0 T4 a9 J- D3 T+ r
$ @( T. u- ] m: \3 m" j& Y对于9260输出数据,SDRAM输入数据,参数如下: * v/ d( q' G1 d% Z. L
SDRAMC25 D0-D15 Out Valid before SDCK Rising Edge 4.2 ns ) X n& n5 D( V5 Z: J! |7 V3 Q
SDRAMC26 D0-D15 Out Valid after SDCK Rising Edge 5.9 ns
; ]& U r7 J% i B! r! U: R' H/ USDRAMC27 D16-D31 Out Valid before SDCK Rising Edge 3.1 ns
% M1 Y5 n7 \% {! {SDRAMC28 D16-D31 Out Valid after SDCK Rising Edge 6.4 ns
" Z( n* V, n; }3 ]. H
3 j- p, O9 c& I9 O9 j0 kData-in hold time tDH 0.8 ns
4 @# a) D1 U$ T6 QData-in setup time tDS 1.5 ns * U0 p, i2 }( }9 p9 o6 |8 R
$ ~2 H8 ~% @$ F
对于SDRAM,其引脚上看到的数据的建立时间和保持时间分别是(4.2ns+Tpd(CLK)-Tpd(DATA))/(5.9ns-Tpd(CLK)+Tpd(DATA))
" w$ ] H# A* I6 I6 f5 |走线长度同上,则SDRAM的建立时间和保持时序裕量分别为2.7ns/5.1ns。 & E6 m* i$ @9 Z+ [$ ?8 p
& k) ?; s' U) L. `3 F8 e! Z9260输入数据的时序裕量比输出数据的时序裕量总体上来说要小,上面的计算只是理想情况下的计算,
- X ?/ N" [5 L% K6 I实际上影响数据时序裕量的因素有很大分布参数,如时钟的抖动,数据的抖动,手册中给出的参数中都是最小值,
4 T5 O0 G H2 }7 a: g可以认为包括了数据的抖动(我是这样想的)。建立时间和保持时间的时序裕量都需要减去时钟的抖动值。 / A8 n: x, ` k4 Z" n8 E
另外的一些分布参数包括负载电容、串扰、电源等,都会减小信号的时序裕量。 * b* z* z4 y; v M. a# p
; V* _* ]! b! r$ i( F$ y" U+ Y+ D对于地址线和控制线,手册中有相应的参数,和9260输出数据、SDRAM输入数据的情况是一样的。 0 `# V0 F9 _& P
9260的时序还算相对宽松的,POWER PC的处理器要求的时序裕量比9260要大,计算下来不到一个纳秒。 8 O1 q8 N# D: m' G
从上面的计算上来看,就算减掉部分分布参数带来的时序裕量的减小,也还允许若干英寸的长度不匹配。 1 u/ {( D; |4 g% x( X
( u0 f- h, s$ S, J' L* i' x/ T走线等长所需要做的就是保证上述时序裕量为正值,地址线和控制线的与时钟线的相对长度都通过时序裕量换算得到。
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) q! l. w8 ]+ t( N3 a/ [7 J7 w- M先写这么些,有错误请指出。 |
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