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关于SDRAM线等长的计算方法。

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发表于 2010-7-30 09:34 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x
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,  
" `$ i8 m. s% D. h+ O1 |3 {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。  
) s& R- n$ j( C6 A
+ b: l8 c9 Q; n- h对于9260,从手册中可以看到,    G* w7 u! W$ y" U
SDRAMC19 D0-D15 in Setup before SDCK Rising Edge         0.2 ns  3 k/ o$ ^7 O; d: W- U
SDRAMC20 D0-D15 in Hold after SDCK Rising Edge                 1.1 ns  
- L8 X. t% l9 W  `$ F- RSDRAMC21 D16-D31 in Setup before SDCK Rising Edge         0 ns  
9 _' m# V2 N% \( X6 p" u" m7 bSDRAMC22 D16-D31 in Hold after SDCK Rising Edge         1.2 ns  
6 o1 \' m6 p$ N" A8 R3 U  K0 d- H' ]% L/ u$ p- o8 j
这里去掉了1.8V的数据。  
! l4 o) w6 B7 Z9 R4 c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,  
6 w1 J8 h4 y1 O6 YHY57V561620可能更常用,但是其数据手册没有时序图。  
+ G: r1 G! S& @6 q; u6 M) XMT48LC16M16A2-75在100M下CL设为2。  
( }5 u/ o6 P* }; i1 `- }. [: X+ a
# m) T( o* A7 l: @+ MAccess time from CLK (pos.edge)        CL = 2 tAC(2)                6 ns  
! m! T+ h! i0 r# w/ U( K) lData-out hold time (load)                         tOH        3 ns  
; x, z" S& Q4 [' A
3 i- ?8 |0 r3 T' {2 G& f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,  
2 K' a3 w% P2 G- e; T100M的周期是10ns。  
! k: N% L. O  ^, M7 _3 s. p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  
  ~6 s9 f9 j( ^5 T2 e3 P2 B" n+ ~0 K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,  
1 Y3 N. }) V8 s4 x1 L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,  $ j6 k5 ^, S0 f9 X1 ^) @$ [) E
数据从SDRAM发出到9260收到的延迟。  
' S/ U2 w. c( ?* ~3 G( Z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  - p7 r4 O! n+ |6 W; a
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  4 @+ g& G; R/ X( S7 z( f8 N
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。  
$ W; z8 @* r* ~+ E- @# o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  ; A/ P5 V" [' y0 i# {2 J
(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  
( q5 [3 d3 [( @& j9 k5 f得到,每英寸的走线的延迟时间在一百多ps。  ' w- m$ g. s% f" u9 f# _# U" L

+ d8 J  i7 q* e8 |3 @' h对于9260输出数据,SDRAM输入数据,参数如下:  
- O. a4 G* h1 g  n) @SDRAMC25 D0-D15 Out Valid before SDCK Rising Edge        4.2 ns  
1 c; C3 _1 I( o8 [SDRAMC26 D0-D15 Out Valid after SDCK Rising Edge        5.9 ns  , ]% F: U" N- f
SDRAMC27 D16-D31 Out Valid before SDCK Rising Edge        3.1 ns  
. E0 Y+ t* ]0 D' x2 WSDRAMC28 D16-D31 Out Valid after SDCK Rising Edge        6.4 ns  
/ A7 Z5 Y# ~5 n, t8 a+ w
) I/ Y- a! f- I: s# KData-in hold time         tDH        0.8 ns  
5 Y2 Z) r! Y1 s3 ^2 g2 DData-in setup time         tDS        1.5 ns  ) U* Y' v" u+ ^2 W2 F: E
7 a% F+ R) L' e8 j- E! ~9 ~) l: L
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))  
0 }9 N( Y, ^8 ?2 ~7 h# G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。  1 g2 r7 r$ C& ~! ~
1 h6 n2 @0 v$ d9 l4 U% S9 J6 W
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,  & ]# w/ e2 b8 @2 b  ^
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,  
- \: s9 |5 O2 H5 M0 ~/ T% w( b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。  
! p7 s/ l! {, Y' l) X2 L0 r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。  
0 b; O7 O2 p: I+ R* e2 z8 m# p6 _$ L. C
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。  
( z% D' L. u( G5 O* }. H9260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 n& v9 d4 R0 Q- d, Y6 w2 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。  ; P# m+ h. W. E# V
* f' C/ ^3 a+ A* X3 n
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。  - S8 z- t) ^9 p& ^1 m" Q

# ~: q8 X& ~8 i先写这么些,有错误请指出。

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参与人数 2贡献 +3 收起 理由
superlish + 10
lixc2008 -7

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  • TA的每日心情
    开心
    2019-11-19 16:42
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]初来乍到

    2#
    发表于 2010-8-4 09:45 | 只看该作者
    强顶,学习
  • TA的每日心情
    开心
    2019-11-19 16:37
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]初来乍到

    3#
    发表于 2010-8-4 10:31 | 只看该作者
    老搞复制,粘贴,还不加编辑

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    参与人数 1贡献 -20 收起 理由
    T45524093 -20

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    该用户从未签到

    4#
     楼主| 发表于 2010-8-4 14:05 | 只看该作者
    楼上的兄弟有意见了。首先谢谢你看贴回贴了,你很有道德。有时候复制粘贴也能帮人,帮了人就是一种美好的道德。

    该用户从未签到

    5#
    发表于 2010-8-4 14:38 | 只看该作者
    复制粘贴也是可以学习的啊。。。正准备做9260的cpu板,谢谢

    该用户从未签到

    6#
    发表于 2010-8-4 22:25 | 只看该作者
    SDRAM不是停产了很久了吗?

    该用户从未签到

    7#
    发表于 2010-8-5 09:15 | 只看该作者
    楼上的,停产了吗?) B4 N3 q- _6 Q, X% G5 Z
    我看用的人还很多呀!

    该用户从未签到

    8#
    发表于 2010-8-5 10:30 | 只看该作者
    看不懂啊  好麻烦

    该用户从未签到

    9#
    发表于 2010-8-5 11:56 | 只看该作者
    看不懂啊  不知道再说什么

    该用户从未签到

    10#
    发表于 2010-8-8 01:04 | 只看该作者
    Mark .学习之
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