Leiterplattentechnisch - PCB-Design-Methode des DDR-Hochgeschwindigkeitssignals

Mit der rasanten Entwicklung der Halbleiterindustrie, mehr und mehr Hochgeschwindigkeit, hochfunktionell, Hochpräzise verpackte Geräte werden auf das Systemdesign moderner Auto-Audio angewendet, insbesondere der Einsatz von Hochgeschwindigkeits-DDR mit Frequenzen über 200MHz in elektronischen Navigationssystemen, PCB-Designer Um die Entwurfsziele zu erreichen, muss ein striktes Timing-Matching erreicht werden, SI and electromagnetic interference (EMI) design rules to meet the signal integrity of the waveform. Dieser Artikel nimmt DDR200 als Beispiel, um die PCB-Design Verfahren der Hochgeschwindigkeits-DDR im Auto audio elektronische Navigationssystem.

In den späten 1960er Jahren begann Auto-Audio mit einer einzigen Funkfunktion auf Autos angewendet zu werden. Mit der Verbesserung der modernen elektronischen Technologie wird Auto-Audio auch von der Entwicklung diversifizierter Produkte wie Single-Disc-CD-Player, Multi-Disc-CD-Kombinationen, Verstärker, Lautsprecher, Subwoofer usw. begleitet, mit Unterstützung von Qualität, Technologie, Funktionen und Soundeffekten. In den Bereich Multimedia-Systeme. Vor allem seit dem Beginn des 21sten Jahrhunderts, mit dem Aufkommen der DVD-Ära und der erfolgreichen Entwicklung von GPS-Satellitennavigationssoftware und -hardware, wurde Automobilelektronik-Design in die Entwicklungsrichtung von intensiven Funktionen wie DVD, Navigation, Rückfahrvideo und TV eingeführt.

Unterhaltung und andere Funktionen. Während sich die Funktion von Auto-Audio-Produkten weiter verbessert, Es bringt auch beispiellose Herausforderungen an Systemdesigner mit sich: Mit der Erhöhung der Gerätetaktfrequenz, Die fortschrittlichsten Geräte können verwendet werden, um Hochleistungsprodukte effizient und schnell zu entwerfen.

In der Systemgestaltung von Auto Audio in der Vergangenheit, die höchste Taktfrequenz auf einem PCB ist bereits sehr hoch bei 30~50MHz, Aber jetzt überschreitet die Taktfrequenz der meisten Leiterplatten 100MHz, und einige erreichen sogar die Reihenfolge von GHz. Aus diesem Grund, Die traditionelle serielle Designmethode, die von der Netzliste angetrieben wird, kann die heutigen Designanforderungen nicht mehr erfüllen. Jetzt ist es notwendig, ein aktualisiertes Entwurfskonzept und Entwurfsmethode zu übernehmen. Entwerfen Sie einen parallelen Prozess, bei dem alle Verbindungen parallel betrachtet werden. Das heißt:, Die Konstruktionsanforderungen und Einschränkungen, die in der Vergangenheit nur in der Leiterplattenlayout- und Verdrahtungsphase berücksichtigt wurden, werden geändert, um ausreichende Aufmerksamkeit und Bewertung in der schematischen Entwurfsphase zu geben, und die Auswahl der Schlüsselkomponenten wird in der frühen Phase des Entwurfs analysiert, und das Design der wichtigsten Netzlinien wird konzipiert. Topologische Struktur, Beendigung und Anpassung der Netzwerkeinstellungen, und betrachten Sie die PCB-Stapelstruktur vor dem Beginn der Verdrahtung vollständig, Verringerung des Übersprechens zwischen Signalen, und Gewährleistung von Leistungsintegrität und Zeitfaktoren.

Dieser Artikel stellt hauptsächlich die Hochgeschwindigkeits-DDR200 vor, die im Auto-Audio-Navigationssystem verwendet wird. Unter der Leitung der grundlegenden Theorie und der professionellen Designerfahrung von Hochgeschwindigkeitsschaltungen, PCB-Designmethoden, um Signalintegrität sicherzustellen.

Was ist DDR und ihr grundlegendes Arbeitsprinzip

DDR SDRAM, gewöhnlich DDR genannt. DDR SDRAM ist ein synchroner dynamischer Zufallsspeicher mit doppelter Rate.

DDR-Speicher wird auf Basis von SDRAM-Speicher entwickelt. SDRAM überträgt Daten nur einmal in einem Taktzyklus, es überträgt Daten in der steigenden Periode der Uhr; Während DDR-Speicher Daten zweimal in einem Taktzyklus überträgt, kann er Daten einmal in der steigenden Periode und in der fallenden Periode der Uhr übertragen., So wird es Doppelrate synchroner dynamischer Zufallszugriffsspeicher genannt. DDR-Speicher kann doppelte Datenübertragungsrate bei der gleichen Busfrequenz wie SDRAM erreichen.

CLK# befindet sich gegenüber der normalen CLK-Taktphase und bildet ein differenziertes Taktsignal. Die Datenübertragung erfolgt an der Kreuzung von CLK und CLK#, d.h. Daten werden sowohl an der steigenden als auch an der fallenden Kante von CLK ausgelöst (dies ist zufällig die steigende Kante von CLK#), wodurch eine Übertragung mit doppelter Rate realisiert wird.

DQS (DQ Strobe, Datenauswahlimpuls) ist eine wichtige Funktion in DDRSDRAM, die hauptsächlich verwendet wird, um jeden Übertragungszyklus innerhalb eines Taktzyklus genau zu unterscheiden, und verwenden DQS am Empfangsende, um die entsprechenden Daten DQ zu lesen.

DQS gilt sowohl für steigende als auch fallende Kanten und wird gleichzeitig mit dem Datensignal erzeugt. DQS und DQ sind beide Tri-State-Signale für bidirektionale Übertragung. Während eines Lesevorgangs wird die Kante des DQS-Signals im Timing mit der Kante des DQ-Signals ausgerichtet, und während eines Schreibvorgangs wird die Kante des DQS-Signals im Timing mit der Mitte des DQ-Signals ausgerichtet.

Nehmen Sie das DDR SDRAM Lesebetriebszeitdiagramm als Beispiel, um das Steuerungsprinzip der DQS zu veranschaulichen:

1. Wenn kein Datenausgang vorhanden ist, befindet sich DQS auf einem hohen Impedanzniveau.

2. Nach dem Empfang des LESEN-Befehls wird das DQS-Signal niederohmig und einen Zyklus vor der Datenausgabezeit.

3. Das D Q S Signal wird an der Kreuzung von CLK und CLK# zur gleichen Zeit wie das Datensignal erzeugt, und die Frequenz ist die gleiche wie die von CLK.

4. Das DQS-Signal setzt sich fort, bis der Leseimpulsburst vorbei ist, und kehrt dann wieder zum hohen Impedanzpegel zurück, nachdem es vorbei ist.

2 Grundlegende Spezifikationen

Die grundlegenden Spezifikationen von DDR SDRAM.

3 PCB-Design Methode der DDR200