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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,
" `$ 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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