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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, V! D# B" x% k- F2 ^' v+ r. ^& U
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 X3 H2 q8 X! M. x
* L( r8 E' [8 P" F对于9260,从手册中可以看到, % |: G& O* V( P0 @7 k
SDRAMC19 D0-D15 in Setup before SDCK Rising Edge 0.2 ns 2 N2 Z- @: F8 s& ]0 j
SDRAMC20 D0-D15 in Hold after SDCK Rising Edge 1.1 ns
$ Y G( S% ]+ F3 E/ j! f- z+ dSDRAMC21 D16-D31 in Setup before SDCK Rising Edge 0 ns
# K& Y% V$ Y. e, y- C% bSDRAMC22 D16-D31 in Hold after SDCK Rising Edge 1.2 ns 8 h5 u6 x% v' i. q, V2 E
" f O5 b s# _3 }9 T6 i: @
这里去掉了1.8V的数据。 7 v. D9 e1 O8 L6 J. @6 e3 _. B2 U
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,
3 k& B2 h& M6 \9 w1 G$ A' l. uHY57V561620可能更常用,但是其数据手册没有时序图。
. l+ p/ z0 E$ X! J, N2 rMT48LC16M16A2-75在100M下CL设为2。 ) Y& x$ X2 A! u% s2 O! @
4 v9 `. Z2 P, S4 ~/ v& u- xAccess time from CLK (pos.edge) CL = 2 tAC(2) 6 ns
; b- V8 G8 x; r& U5 j) K! I- S, |Data-out hold time (load) tOH 3 ns + v- s$ U' Y$ U& z
) w& O; w9 n! W7 V$ i4 u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,
3 [2 O/ y. y$ X% t: v0 e* A6 O100M的周期是10ns。
; v! E) E: T! b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 $ r5 \, B, k7 u" `1 }) B" a
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, 5 ~# M6 e* ?7 y: i6 B' s8 i& j& i
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,
2 r- t6 _/ l. D$ j2 } ~数据从SDRAM发出到9260收到的延迟。 ; i; j4 j8 C, l4 L' D
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 ! A; C6 q- a7 ?( 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 ! m3 y* }, H8 t+ y+ ~4 u
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。
7 b$ Y5 k% ]( Y2 z9 B2 K+ _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 ' s6 w8 U$ S% b% I, \
(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
6 L+ x {/ [7 t得到,每英寸的走线的延迟时间在一百多ps。 & i6 f, j7 z2 y. \' S1 ?
# B5 C& C: [) r对于9260输出数据,SDRAM输入数据,参数如下:
- B) C S0 w- N. l" A& ]SDRAMC25 D0-D15 Out Valid before SDCK Rising Edge 4.2 ns , L* M: l: J1 F7 Z8 P/ y
SDRAMC26 D0-D15 Out Valid after SDCK Rising Edge 5.9 ns % D8 N/ c6 m7 O3 j
SDRAMC27 D16-D31 Out Valid before SDCK Rising Edge 3.1 ns $ x, f- h6 }" b9 U- N5 `" F
SDRAMC28 D16-D31 Out Valid after SDCK Rising Edge 6.4 ns 6 f% W& V2 p6 a- D
/ o! P, i- R$ n2 E/ ^; w$ O, aData-in hold time tDH 0.8 ns 8 i- j1 t' m" s( S' L
Data-in setup time tDS 1.5 ns
: ~; [/ Q) a/ I7 H/ o C+ c# \' Y
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))
5 _8 l+ E# N. s! e, W+ j ^% Z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。
& Z. y) ?. p5 a+ Y. }
3 _3 k2 e- ]5 k" h$ X9260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,
5 \ D% c: F7 u9 p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,
5 F$ Y5 l4 ?: @; a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。
3 u3 q/ M: O4 |9 M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。 9 a# P2 r+ u0 i: j1 @
- V8 {, G" V( y4 l* n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 f2 |# n2 b3 F1 k# d& [; {4 a+ q9260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 V7 e# s) m; v, N' N, _+ v
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。
) j6 p& c8 z1 y+ e7 u& o
" l0 k" Y4 L) z9 R$ \5 b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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先写这么些,有错误请指出。 |
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