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看一下DDR2 DDR3 PCBlayout有哪些设计规则

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发表于 2019-9-6 21:44 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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一位同事讲:但是有一个比较值,就是CLK的长度要大于address,address要大于data。同组间相等。组间的差别不能大于10mm。* h4 u. J2 X* M! T5 P
    有网友表示,DDR数据线用DQS来锁存,因此要保持等长。地址、控制线用时钟来锁存,因此需要和时钟保持一定的等长关系,一般等长就没有什么问题。阻抗方面,一般来说DDR需要60欧姆,DDR2需要50欧姆,走线不要打过孔,避免阻抗不连续。串扰方面,只要拉开线距,一层信号一层地,就不会出问题。也有网友表示他们模拟DDR2的结果:时钟对线长误差小于0.5mm;最大长度小于57mm;时钟线与相对地址线的长度差小于10mm。
: n5 Q. h5 {  `, }; j* {. j- Q
    无论是PCB上使用芯片还是采用DIMM条,DDR和DDRx(包括DDR2,DDR4等)相对与传统的同步SDRAM的读写,主要困难有三点:
第一,时序。由于DDR采用双沿触发,和一般的时钟单沿触发的同步电路,在时序计算上有很大不同。DDR之所以双沿触发,其实是在芯片内部做了时钟的倍频,对外看起来,数据地址速率和时钟一样。为了保证能够被判决一组信号较小的相差skew,DDR对数据DQ信号使用分组同步触发DQS信号,所以DDR上要求时序同步的是DQ和DQS之间,而不是一般数据和时钟之间。另外,一般信号在测试最大和最小飞行时间Tflight时,使用的是信号沿通过测试电平Vmeas与低判决门限Vinl和和高门限Vinh之间来计算,为保证足够的setup time和hold time,控制飞行时间,对信号本身沿速度不作考虑。而DDR由于电平低,只取一个中间电平Vref做测试电平,在计算setup time和hold time时,还要考量信号变化沿速率slew rate,在计算setup time和hold time时要加上额外的slew rate的补偿。这个补偿值,在DDR专门的规范或者芯片资料中都有介绍。
, p, M  v- l' E第二,匹配。DRR采用SSTL电平,这个特殊buffer要求外接电路提供上拉,值为30~50ohm,电平VTT为高电平一半。这个上拉会提供buffer工作的直流电流,所以电流很大。此外,为了抑制反射,还需要传输线阻抗匹配,串连电阻匹配。这样的结果就是,在DDR的数据信号上,两端各有10~22ohm的串连电阻,靠近DDR端一个上拉;地址信号上,发射端一个串连电阻,靠近DDR端一个上拉。1 e7 T# N* N) |% U  K. Q0 T
第三,电源完整性。DDR由于电平摆幅小(如SSTL2为2.5V,SSTL1为1.8V),对参考电压稳定度要求很高,特别是Vref和VTT,提供DDR时钟的芯片内部也常常使用模拟锁相环,对参考电源要求很高;由于VTT提供大电流,要求电源阻抗足够低,电源引线电感足够小;此外,DDR同步工作的信号多,速度快,同步开关噪声比较严重,合理的电源分配和良好的去耦电路十分必要。1 k+ m" u! I' l4 H5 V. D) X( @
   / q, I8 ^7 g* v4 |" Z: e. k
1.CLK等长长度为X,最长的和最短的相差不超过25mils/ L5 l; v# k- y0 d6 o& M8 u

. u+ X5 m. {* M  F2.DQS长度为Y,和CLK比对,Y要在[X-1500,X 1500mils]这个区间" }9 Z" y# n- G5 {! F4 Y
+ i9 s$ b  l2 C! u
3.DM、DATA长度为Z,和各组的DQS比对,Z要在[Y-25,Y 25mils]区间里面' D# z. E: G/ A5 ?+ V" T

/ L& e5 i+ n  T" M/ O4.A/C信号(control & command信号)长度为K,和CLK比对,K要在[X-1500,X 2000mils]范围内$ }5 X& b* q# T+ _8 u8 s- {  a: W

+ d4 ~8 P+ p. {! l5.阻抗控制:DQ DQS DM CONTROL COMMAND CLK阻抗为55ohm -15%
! r3 m# H6 c) B0 Y7 N % n+ W/ f2 r# e% A4 e# ^
1.走线分组  N$ b) m) U; C) I; u* d: F
    ARM系统中内存一般为32位或者16位,通常使用一片或者两片内存芯片组成。可以将数据线分成一组,两组或者4组。% [) J( a* p: j
一组的分法即:DATA0-31,DQS0-3,DQM0-3作为一组;
- A& }. s4 o1 r/ [- `两组的分法:DATA0-15,DQS0-1,DQM0-1为一组,DATA16-31,DQS2-3,DQM2-3为一组;$ B! j' c( {. a4 p
四组的分法:DATA0-7,DQS0,DQM0为一组,DATA8-15,DQS1,DQM1为一组,DATA16-23,DQS2,DQM2为一组,DATA23-32,DQS3,DQM3为一组。
! i9 M9 w: x' A# @4 I具体分几组,可以根据芯片数量和走线密度来确定。布线的时候,同一组的信号线必需要走在同一层。
4 U9 B5 J- {! l! m. D) A- U: K剩下是时钟信号,地址信号和其它的控制信号,这些信号线为一组。这组信号线尽量在同一层布线

& `" x# B( y; a6 L
0 {4 n1 Z' p& a. Q2.等长匹配
. ]+ ]' N3 t# b2 Ia. DDR的DATA0-31,DQS0-3,DQM0-3全部等长匹配,不管分为一组还是两组或四组。误差控制在25mil。可以比地址线长,但不要短。9 t( b1 C( N; N+ Y0 K# `
b. 时钟信号,地址信号和其它的控制信号全部等长匹配,误差控制在50mil。另外如果是DDR时钟,要按照差分线要求来走线,两条时钟线的长度要控制在2.5mil的误差内,并且尽量减小非耦合的长度。时钟线可以比地址和其它信号线长20-50mil。

" L" U5 C& `. F$ m; A; }0 B# ^
* v3 c2 U. Q  H6 C4 s3.间距
  _- w2 L8 W! _9 T    间距的控制要考虑阻抗要求和走线的密度。通常采用的间距原则是1W或者3W。如果有足够的空间来走线,可以将数据线按3W的间距来走,可以减小很多串扰。如果实在不行至少要保证1W的间距。除此之外,数据线与其它信号线的间距至少要有3W的间距,如果能更大则更好。时钟与其它的信号线的间距至少也要保持3W,并尽可能的大。绕线的间距也可以采用1W和3W原则,应优先用3W原
% v* E& a$ p# U6 y9 s& t6 U
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5 \; C1 A* B. M& r/ E; e: q
) }+ h9 J% L# G7 R6 i0 s5 u; t: w

该用户从未签到

3#
发表于 2019-9-11 10:05 | 只看该作者
好多字呀,每个产品还是看他的硬件设计手册靠谱,怎么弄都写上面了。
  • TA的每日心情
    开心
    2022-4-8 15:52
  • 签到天数: 35 天

    [LV.5]常住居民I

    4#
    发表于 2021-8-3 16:02 | 只看该作者
    最后的间距:3W是指中心距离,1W指GAP距离吧?
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