重庆DDR一致性测试高速信号传输

每个DDR芯片独享DOS，DM信号;四片DDR芯片共享RAS#，CAS#，CS#，WE#控制信号。

DDR工作频率为133MHz。

DDR 控制器选用Xilinx公司的 FPGA，型号为XC2VP30 6FF1152C

得到这个设计需求之后，我们首先要进行器件选型，然后根据所选的器件，准备相关的设计资料。一般来讲，对于经过选型的器件，为了使用这个器件进行相关设计，需要有如下资料。

器件数据手册Datasheet:这个是必须要有的。如果没有器件手册，是没有办法进行设计的(一般经过选型的器件，设计工程师一定会有数据手册)。 DDR4协议/功能调试和分析参考解决方案。重庆DDR一致性测试高速信号传输

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。北京DDR一致性测试联系人用于 DDR、DDR2、DDR3、DDR4 调试和验证的总线解码器。

为了针对复杂信号进行更有效的读/写信号分离，现代的示波器还提供了很多高级的信号 分离功能，在DDR测试中常用的有图形区域触发的方法和基于建立/保持时间的触发方法。

图形区域触发是指可以用屏幕上的特定区域(Zone)定义信号触发条件。用 区域触发功能对DDR的读/写信号分离的 一 个例子。用锁存信号DQS信号触发可以看到 两种明显不同的DQS波形， 一 种是读时序的DQS波形，另 一 种是写信号的DQS波形。打 开区域触发功能后，通过在屏幕上的不同区域画不同的方框，就可以把感兴趣区域的DQS 波形保留下来，与之对应的数据线DQ上的波形也就保留下来了。

对于嵌入式应用的DDR的协议测试， 一般是DDR颗粒直接焊接在PCB板上，测试可 以选择针对逻辑分析仪设计的BGA探头。也可以设计时事先在板上留测试点，把被测信 号引到一些按一定规则排列的焊盘上，再通过相应探头的排针顶在焊盘上进行测试。

协议测试也可以和信号质量测试、电源测试结合起来，以定位由于信号质量或电源问题 造成的数据错误。图5.23是一个LPDDR4的调试环境，测试中用逻辑分析仪观察总线上 的数据，同时用示波器检测电源上的纹波和瞬态变化，通过把总线解码的数据和电源瞬态变 化波形做时间上的相关和同步触发，可以定位由于电源变化造成的总线读/写错误问题。 DDR命令、地址和地址总线的建立时间和保持时间定义。

D D R 5 的 接 收 端 容 限 评 估 需 要 通 过 接 收 容 限 的 一 致 性 测 试 来 进 行 ， 主 要 测 试 的 项 目 有 D Q 信 号 的 电 压 灵 敏 度 、 D Q S 信 号 的 电 压 灵 敏 度 、 D Q S 的 抖 动 容 限 、 D Q 与 D Q S 的 时 序 容 限、DQ的压力眼测试、DQ的均衡器特性等。

在DDR5的接收端容限测试中，也需要通过御用的测试夹具对被测件进行测试以及测试前的校准。展示了一套DDR5的DIMM条的测试夹具，包括了CTC2夹具(ChannelTestCard)和DIMM板(DIMMTestCard)等。CTC2夹具上有微控制器和RCD芯片等，可以通过SMBus/I²C总线配置电路板的RCD输出CA信号以及让被测件进入环回模式。测试夹具还提供了CK/CA/DQS/DQ/LBD/LBS等信号的引出。 DDR4 和 LPDDR4 一致性测试应用软件提供了多种可以简化设计验证的关键功能。重庆DDR一致性测试高速信号传输

DDR 设计可分为四个方面：仿真、互连设计、有源信号验证和功能测试。重庆DDR一致性测试高速信号传输

前面介绍过，JEDEC规范定义的DDR信号的要求是针对DDR颗粒的引脚上的，但 是通常DDR芯片采用BGA封装，引脚无法直接测试到。即使采用了BGA转接板的方 式，其测试到的信号与芯片引脚处的信号也仍然有一些差异。为了更好地得到芯片引脚 处的信号质量， 一种常用的方法是在示波器中对PCB走线和测试夹具的影响进行软件的 去嵌入(De-embedding)操作。去嵌入操作需要事先知道整个链路上各部分的S参数模型 文件(通常通过仿真或者实测得到),并根据实际测试点和期望观察到的点之间的传输函数， 来计算期望位置处的信号波形，再对这个信号做进一步的波形参数测量和统计。展示了典型的DDR4和DDR5信号质量测试环境，以及在示波器中进行去嵌入操作的 界面。重庆DDR一致性测试高速信号传输