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[技术文章] DDR走线问题

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发表于 2016-7-16 18:21:29 | 显示全部楼层 |阅读模式

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问题的引出:据有关高速PCB布线建议的文章介绍,SDRAM存储器走线时要注意“尽量短且等长”,不知道它说得是仅指数据线呢,还是包括数据线、地址线、控制线?对于数据线,等长比较好走,因为它是点到点的,而对于地址线、控制线,等长就难了,因为它们是一点到多点的,所以还与总线拓扑结构有关,而且PCB走线时空间紧张;请问各位有什么好的建议,尤其是地址线、控制线的拓扑结构,是否需要作等长处理,如果要的话,怎样作等长处理?
一.
主要还是看SDRAM的频率能跑多高了!尽量做到地址线等长,和数据线等长,我们在计算等长时分别算主芯片到匹配电阻的长度和匹配电阻到SDRAM的长度并且要算过孔数(将过孔大致折算成线长),然后将总长度算出,再做等长匹配.如果有多块SDRAM的话,地址线尽量走T型线,数据线尽量等长,芯片应该都能跑起来的.我做的DVD板,SDRAM基本都不走等长(因为频率基本上是108M,和133M的芯片,呵呵),实在看不过去的线就绕一下,相差不是很悬殊的就没问题,都能跑起来的!我做的好几块板子都正常运作;不过DDR的就不能大意了.要计算后再绕.重在布局,布局合理会省很大的事,呵呵!以上纯属个人之见,,以上纯属个人之见
二.
数据线在板子上是不需要额外作阻抗匹配的,只有地址线和控制线需要在dimm 末端加一termination 电阻作终端阻抗匹配,防止反射。后来又做一个DDR2的板子,地址线等长T形走线(有两片)、数据线等长处理,程序跑得很稳定。
当然,光等长是不行的,在走线时,所有数据线与地址线均使用同一个参考面,电源与端接电源的去耦做好。呵呵,只要这么做了,系统就是稳定,什么都不用担心。
另外,告诉大家:一般的SDRAM Controller都是可以调时序的,所以数据与地址线、时钟线不必等长,软件调好时序就可以(当然这些参数是可以计算的,可不要瞎调哦)
三.
时钟线与控制线,地址线尽量等长,他们一起实现逻辑控制;数据线自己尽量等长可以了;当然,全部等长最好;[
四.
控制信号(CS,CKE)、命令信号(WE,CAS,RAS等)和地址信号(Ax,BAx)还有数据信号(EDX)都是由主设备SDRAM控制器发出的,主设备利用内部CLK上升沿把数据和控制信号输出到总线上,在下一个CLK的上升沿把数据或控制信号打入到SDRAM。只要满足SDRAM的输入建立和保持时间就可以了,不是谁一定比谁长。
五.
如果只是手机板,100MHz的主频,等长不等长并不重要,而且手机板子很小,走线也不可能长。如果是我布板,连数据线我也不做等长控制。只有当频率更高,或线更长时,才会考虑到等长。
六.
时钟等长是指俩快SDRAM的等长,二者的时钟线不一样
七.
好像没必要走等长,数据数在+/-200mil,其它尽量走短就可以发了
八.
其实速度比较快的只是CPU到SDRAM,所以一般只需要注意到SDRAM的数据和地址线的长度就可以了!还有到网口的差分线(Flash的可以不考虑)
九.
总线工作方式是异步则不用等长,同步时序则需要分晰,
同步时序一般来说是一组数据(或地址)参考一根(或几根)时钟信号,
到底需不需要等长,要等长到多少,则要分晰芯片资料,弄清楚从发送到接收的器件以下指标:Clockperiod,Tfilght,Tco,Tsetup,Tskew,Tjitter等等,建立时序方程(不等式),求出允许时间差值(即在 PCB上布线允许的误差多少,一般要做得比计算的保守一些,PCB走线延时一般内层在5.5inch/ns,表层在6inch/ns左右).
十.
个人经验: 数据地址总线在50M以下不考虑走线长度误差,一般差1~2个inch以内都不调整.不用去算,时序肯定宽松得很.
256M以下控制在+/-50mil以内,
1.25G控制在+/-20mil以内
2.15G控制在+/-10mil以内,
10G控制在+/-2mil以内.大家可以参考下
控制线不用等长.
十一.
对于DDR2来说,地址线,数据线,控制线,CLK,不是所有的线都等长,而是每组的线等长就可以了,也不是完全的等长,也是有一个误差范围的。
地址线一组,设置一个目标值,进行绕线,在允许的误差范围内就可以,不需要完全的等长,当然完全的等长最好,但是比较难
数据线可以分几组,64位的分8组,组与组间不要求等长,组内要等长
控制信号一组
时钟信号一组
十二.
1.SDRAM时钟信号:时钟信号频率较高,为避免传输线效应,按照工作频率达到或超过75MHz时布线长度应在1000mil以内的原则及为避免与相邻信号产生串扰,走线长度不超过1000mil,线宽10mil,内部间距5mil,外部间距30mil,要求差分布线的,精确匹配差分对走线,误差允许在20mil以内。
2.地址、片选及其它控制信号:线宽5mil,外部间距12mil,内部间距10mil,尽量走成菊花链拓补,可有效控制高次谐波干扰,可比时钟线长,但不能短。
3. SDRAM数据线:线宽5mil,内部间距5mil,外部间距8mil,尽量在同一层布线,数据线与时钟线的线长差控制在50mil内。
十三.
1.首先,楼主的所问“SDRAM存储器走线时要注意尽量短且等长”
走线的长短是与buffer的驱动能力有关,比如一般的sdram要求走线长度控制在3000mil以下;
等长主要跟时序有关,走线等长控制也就是为了满足信号的时序控制,也就是为了满足信号的建立时间Tsetup和保持时间Thold的要求。
一般的手机板由于布局密集和频率也较低,所以时序裕量也很大,所以通常不控制等长也是可以满足时序要求的。
2.等长控制并不是时钟,地址,数据都等长就肯定满足要求。
如ddr,时序关系大致是三个制约关系:数据DQ和DQS;时钟ck和地址控制信号;ck和dqs。三者的制约关系要通过看cpu(或者是驱动器),ddr颗粒的资料来确认其Tsetup和Thold要求。
实际上控制的结果就是dqs和dq相对ck和地址控制可以短一些,走线也就好实现一点。
3.拓朴结构。
拓朴结构要同时考虑信号质量要求和走线空间的可行性。举个简单的例子,1片cpu驱动2片ddr,数据采用1驱1,时钟和地址控制信号采用1驱2。那么地址信号采用什么拓朴?SI工程师通过仿真确认采用星型拓朴信号质量好。可是pcb布局很密集,地址线那么多,没有空间打孔,实现不了。这时候Si工程师通过仿真发现采用菊花链方式信号质量也满足要求,而且pcb走线也可以实现,这样问题就得以解决。
地址线绕等长是有点困难,这个就要看绕线的功夫了。绕多了就好了,我现在都麻木了……
十四.
在数据线和地址线做些阻抗匹配 各串一电阻进去 请问这电阻是放在主芯片这里还是放到其它地方如FLASH SDRAM那边
线路阻抗=匹配电阻 + IO的输出阻抗
DDR的话应该靠近DDR侧
SDRAM应该靠近Controller侧
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