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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,
9 ~8 l2 Y. X; h2 f7 ]' N1 i* 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。
. D+ k. X0 a$ e" u2 Z9 F
$ j) ]9 u0 u1 ]* A) f对于9260,从手册中可以看到, * [* h2 F6 P' Q% i5 i/ i0 S: H0 p& O1 l
SDRAMC19 D0-D15 in Setup before SDCK Rising Edge 0.2 ns 8 u+ L6 _- d8 D! G2 w! {- v9 D' l
SDRAMC20 D0-D15 in Hold after SDCK Rising Edge 1.1 ns
2 @/ Q6 [' h3 l: w k6 V& e6 Q0 O% rSDRAMC21 D16-D31 in Setup before SDCK Rising Edge 0 ns
! d: d* ^( Y, s4 wSDRAMC22 D16-D31 in Hold after SDCK Rising Edge 1.2 ns 8 e" T- W4 n6 Z3 u. P- R
! m7 V6 [. G; C* c2 Y. _这里去掉了1.8V的数据。 & H r5 W' m3 c2 F9 l& R4 |
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, ; i1 s" }8 v+ [" C5 h2 W
HY57V561620可能更常用,但是其数据手册没有时序图。
, g7 I6 h" |0 X1 W/ ^MT48LC16M16A2-75在100M下CL设为2。 v% ^0 e. I! r! T1 s3 s/ d
3 B' {& _0 u' t8 i# ?4 zAccess time from CLK (pos.edge) CL = 2 tAC(2) 6 ns . U) E: L: o" x" e5 Q) c- B
Data-out hold time (load) tOH 3 ns . L b' F7 V3 n# T! ?4 d, G6 u6 z
& A& k2 Y& f9 s/ U* A* Z S3 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, - r% n! M/ H @' M7 K- L/ o7 ?
100M的周期是10ns。
7 `- _( Z4 @8 h. ?1 u! b) b2 `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 * {& \* J: r# V7 w" ~& H {7 Q
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, 0 _! d1 Q0 }* R
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,
8 ]2 K; W' f# G数据从SDRAM发出到9260收到的延迟。 5 s# q2 n" f: T* 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 _& T& D8 R5 O1 P6 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
* t# Z0 {4 t6 s5 T8 N5 b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。 * g6 F8 ?: i" @! ?6 S+ s: M8 e
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
4 U1 }4 a( H7 E/ r0 T1 b7 m(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 ( p* Y2 g9 c! T9 }7 c% ]5 t* z
得到,每英寸的走线的延迟时间在一百多ps。
' e, J6 O7 V6 o& J2 l2 V5 W0 G# B4 Z8 |
对于9260输出数据,SDRAM输入数据,参数如下:
4 g# r9 \6 |1 z3 m, K! P9 GSDRAMC25 D0-D15 Out Valid before SDCK Rising Edge 4.2 ns
, b& x+ x4 C7 {- h+ C2 uSDRAMC26 D0-D15 Out Valid after SDCK Rising Edge 5.9 ns " G' c% Q" r4 q
SDRAMC27 D16-D31 Out Valid before SDCK Rising Edge 3.1 ns & n2 P) r" I5 A1 ?1 I7 [9 R' Q
SDRAMC28 D16-D31 Out Valid after SDCK Rising Edge 6.4 ns - o& E0 [) H: C
: J S. Y, U( g+ L5 ]
Data-in hold time tDH 0.8 ns
& C% I0 A) Z9 b$ c6 XData-in setup time tDS 1.5 ns * b. F- l9 T1 a' L
# Z0 x a9 l& C' b" K0 W u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 j, i. @* ]) d9 Q/ p6 a
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。
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. ~# K9 S' R( ?) w% Y H9260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,
& G0 J- o# p0 l0 l* E* B! h: H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,
. M- W. G9 P2 w; M: p6 s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# g2 Z7 x6 p# `1 }
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。
$ n1 W4 h8 n. S9 Y6 n: n1 N7 V4 u9 i' q6 }
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 J: e1 S' p) E! C# }0 [( }- J3 `1 n9260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。
1 ]4 i+ x; z2 A! W( [# n! j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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5 g& e' v6 Z) p0 n, q# V* \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。 0 c+ u) n- C8 m) i' H# D
# `0 p- V4 k/ k6 F先写这么些,有错误请指出。 |
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