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作者:xiaoerge
w7 s, O. F% q5 M: P7 ?2 \
7 [6 \# ]8 l: O3 S6 _$ F" |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, : T w, ]3 N" Q- {. w/ }
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。 . v6 v8 ?5 ^- x* K1 E: U7 p
0 ]! h, B4 Q4 ^8 e: f) Y! g对于9260,从手册中可以看到, $ y- [9 h$ g' v- V o9 A
SDRAMC19 D0-D15 in Setup before SDCK Rising Edge 0.2 ns ( z& d; I2 g' \. N& ~
SDRAMC20 D0-D15 in Hold after SDCK Rising Edge 1.1 ns " o7 [8 g# D9 \. D0 k' b
SDRAMC21 D16-D31 in Setup before SDCK Rising Edge 0 ns
( V, ^6 k S: g- ]SDRAMC22 D16-D31 in Hold after SDCK Rising Edge 1.2 ns ) a* ^% D, W# s- {2 U
* `9 W2 k. p: f8 z
这里去掉了1.8V的数据。
" A- x: {: Y4 k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, - z+ p) U$ P0 q. W& K
HY57V561620可能更常用,但是其数据手册没有时序图。 7 T, z! T/ E! J5 n. j; Q6 \
MT48LC16M16A2-75在100M下CL设为2。
* e% d* G9 V5 H2 _: @% F1 }7 a! D/ R" z& _/ K$ J6 l2 |
Access time from CLK (pos.edge) CL = 2 tAC(2) 6 ns 7 M3 w7 Q' }$ q/ m, E& M
Data-out hold time (load) tOH 3 ns
0 e% E! D/ p8 X
2 k) e2 V0 W: Q2 C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,
' a9 P; j& t0 ^. \100M的周期是10ns。 ; F2 h; R- Y! d+ 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 ( m2 I4 [3 ]" x3 F# O4 c
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, " v1 [. y! B& b& l4 w
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,
: |9 e$ N) A( _4 d2 t8 Y8 P5 g5 Z数据从SDRAM发出到9260收到的延迟。
- \& K2 L# `7 X! }7 z& d, Q5 s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 0 U6 [( x: Z6 M7 B
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
' C0 j: y2 C% h. Q0 w4 y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。 . y1 z" V) q t4 |
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
, N* G" j( T" R$ y2 k- {& \2 R(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
+ k- t3 }* X8 R1 L% l- w得到,每英寸的走线的延迟时间在一百多ps。
' `, B( Y8 N4 Z4 k9 `3 n2 m; ~4 S' d4 M* F) z' m' @
对于9260输出数据,SDRAM输入数据,参数如下:
3 _0 p: M0 Z+ C- ?# R* o. pSDRAMC25 D0-D15 Out Valid before SDCK Rising Edge 4.2 ns
# q8 i; F6 b6 b' vSDRAMC26 D0-D15 Out Valid after SDCK Rising Edge 5.9 ns
$ o7 M- c7 G2 l2 e9 P1 iSDRAMC27 D16-D31 Out Valid before SDCK Rising Edge 3.1 ns
( W5 M6 n- M( J5 l" e' LSDRAMC28 D16-D31 Out Valid after SDCK Rising Edge 6.4 ns 1 H1 f, C H$ n& y0 i% ?# D
' ?# e, S M: R4 R2 o
Data-in hold time tDH 0.8 ns 2 N4 X& ^ b' f
Data-in setup time tDS 1.5 ns
+ e+ U3 R& f( r
, g4 k4 q, i& z, K& P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)) 9 b+ b2 b: o5 t( o1 T
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。
" ]* [! F! L3 {2 z) E A8 u1 ^1 M' {6 ?! }
9260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,
8 d. c G0 ]1 F2 F! q* x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, & N9 d! F4 F+ l# ]# ~$ d6 @- M
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。 " l, [# F: U- A4 `. h* P
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。 + f# H& d5 O& V# c
9 B. s5 W. Q9 G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。
) W+ n! b+ r9 `& P% ^% b1 ]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。
2 i7 h2 y! p: M J: X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。
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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。 9 J% T- C; h- B8 A: I3 x
) d5 S2 C8 B$ L+ K @
先写这么些,有错误请指出。 |
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