广西校准DDR一致性测试

DDR总线概览

从测试角度看，因为DQS和DQ都是三态信 号，在PCB走线上双向传输。在读操作时，DQS信号的边沿在时序上与DQ的信号边沿处对 齐，而在写操作时，DQS信号的边沿在时序上与DQ信号的中心处对齐，参考图7-132,这给 测试验证带来了巨大的挑战：把读信号与写信号分开是非常困难的！

址/命令总线是时钟的上升沿有效，其中，命令由/CS （片选）、/RAS、 /CAS、/WE （写使能）决定，比如读命令为LHLH,写命令为LHLL等。操作命令有很多， 主要是 NOP （空操作）、Active （）、Write> Read^ Precharge （Bank 关闭）、Auto Refresh 或Self Refresh （自动刷新或自刷新）等（详细内容请参考《Jedec规范JESD79）））。数据总 线由DQS的上升沿和下降沿判断数据DQ的0与1。

DDR总线PCB走线多，速度快，时序和操作命令复杂，很容易出现失效问题，为此我 们经常用示波器进行DDR总线的信号完整性测试和分析。通常的测试内容包括：时钟总线的 信号完整性测试分析；地址、命令总线的信号完整性测试分析；数据总线的信号完整性测试 分析。下面从这三个方面分别讨论DDR总线的信号完整性测试和分析技术。 DDR数据总线的一致性测试。广西校准DDR一致性测试

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DDR SDRAM即我们通常所说的DDR内存，DDR内存的发展已经经历了五代，目前 DDR4已经成为市场的主流，DDR5也开始进入市场。对于DDR总线来说，我们通常说的 速率是指其数据线上信号的快跳变速率。比如3200MT/s,对应的工作时钟速率是 1600MHz。3200MT/s只是指理想情况下每根数据线上比较高传输速率，由于在DDR总线 上会有读写间的状态转换时间、高阻态时间、总线刷新时间等，因此其实际的总线传输速率 达不到这个理想值。 广西校准DDR一致性测试DDR4 电气一致性测试应用软件。

(2)根据读/写信号的幅度不同进行分离。如果PCB走线长度比较 长，在不同位置测试时可能读/写信号的幅度不太一样，可以基于幅度进行触发分离。但是 这种方法对于走线长度不长或者读/写信号幅度差别不大的场合不太适用。

(3)根据RAS、CAS、CS、WE等控制信号进行分离。这种方法使用控制信号的读/写  来判决当前的读写指令，是可靠的方法。但是由于要同时连接多个控制信号以及Clk、 DQS、DQ等信号，要求示波器的通道数多于4个，只有带数字通道的混合信号示波器才能  满足要求，而且数字通道的采样率也要比较高。图5.11是用带高速数字通道的示波器触发  并采集到的DDR信号波形。

如果PCB的密度较高，有可能期望测量的引脚附近根本找不到合适的过孔(比如采用双面BGA贴装或采用盲埋孔的PCB设计时),这时就需要有合适的手段把关心的BGA引脚上的信号尽可能无失真地引出来。为了解决这种探测的难题，可以使用一种专门的BGAInterposer(BGA芯片转接板，有时也称为BGA探头)。这是一个专门设计的适配器，使用时要把适配器焊接在DDR的内存颗粒和PCB板中间，并通过转接板周边的焊盘把被测信号引出。BGA转接板内部有专门的埋阻电路设计，以尽可能减小信号分叉对信号的影响。一个DDR的BGA探头的典型使用场景。DDR4 总线物理层仿真测试和协议层的测试方案；

DDR地址、命令总线的一致性测试

DDR的地址、命令总线的信号完整性测试主要测试其波形和时序参数。地址总线An、 命令总线/RAS、/CAS、/WE、/CS需要测试的信号品质主要包括：Vmax （最大电压值）；Vmin （小电压值）；Overshoot （过冲）和Undershoot （下冲）的持续时间的大值；Slew Rate （斜率）；Ringback （回沟）等。还需要测试相对于时钟边沿的Setup Time （建立时间）和Hold Time （保持时间）。建立时间和保持时间的定义如图7.134所示，其中加为建立时间，如为 保持时间，针对DDR400,加和如为0.7ns。

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通常我们会以时钟为基准对数据信号叠加形成眼图，但这种简单的方法对于DDR信 号不太适用。DDR总线上信号的读、写和三态都混在一起，因此需要对信号进行分离后再进 行测量分析。传统上有以下几种方法用来进行读/写信号的分离，但都存在一定的缺点。

(1)根据读/写Preamble的宽度不同进行分离(针对DDR2信号)。Preamble是每个Burst的数据传输开始前，DQS信号从高阻态到发出有效的锁存边沿前的  一段准备时间，有些芯片的读时序和写时序的Preamble的宽度可能是不一样的，因此可以  用示波器的脉冲宽度触发功能进行分离。但由于JEDEC并没有严格规定写时序的  Preamble宽度的上限，因此如果芯片的读/写时序的Preamble的宽度接近则不能进行分  离。另外，对于DDR3来说，读时序的Preamble可能是正电平也可能是负电平；对于  DDR4来说，读/写时序的Preamble几乎一样，这都使得触发更加难以设置。 广西校准DDR一致性测试