DDR2时序测试规范V1.0

DDR2时序测试规范Copyright©2009瑞斯康达科技发展股份有限公司DDR2时序测试规范编制：许军亮审核：批准：瑞斯康达科技发展股份有限公司DDR2时序测试规范Copyright©2009瑞斯康达科技发展股份有限公司文件维护日志修改日期修改人修改内容确认人2010-8-26许军亮首个版本硬件测试组2010-08-26制定文档，版本1.0DDR2时序测试规范Copyright©2009瑞斯康达科技发展股份有限公司CONTENTS1待测时序参数--------------------------------------------------------------------------------------------12地址和控制信号时序-----------------------------------------------------------------------------------23DQ读写数据分离---------------------------------------------------------------------------------------64写数据和DM信号时序--------------------------------------------------------------------------------85读数据时序----------------------------------------------------------------------------------------------136时序修正--------------------------------------------------------------------------------------------------15DDR2时序测试规范Copyright©2009瑞斯康达科技发展股份有限公司-1-1待测时序参数DDR2的时序测试应包括下表所列的基本参数：SymbolParameter地址和控制信号时序tISAddressandcontrolinputsetuptimetIHAddressandcontrolinputholdtime写数据和DM信号时序tDSDQandDMinputsetuptimetDHDQandDMinputholdtimetWPREDQSWritepreamble，写前导时间tWPSTDQSWritepostamble，写后续时间读数据时序tDQSQDQS-DQskewforDQSandassociatedDQtQHDQoutputholdtimefromDQStRPREDQSReadpreamble，读前导时间tRPSTDQSReadpostamble，读后续时间【备注】如果内存控制器（如CPU）的datasheet中对读数据时序有明确要求，读时序测试参考内存控制器的datasheet执行。各参数的示意图如下：DDR2时序测试规范Copyright©2009瑞斯康达科技发展股份有限公司-2-下面分别说明这些参数的测试方法。2地址和控制信号时序包括tIS和tIH，定义如下：DDR2时序测试规范Copyright©2009瑞斯康达科技发展股份有限公司-3-上图中的各种逻辑电平定义如下：【注释】VIH(dc)输入高电平直流参数：当信号向上穿越此阀值时，确保电平翻转到1。是逻辑高电平的翻转阀值。VIH(ac)输入高电平交流参数：只有信号向上穿越此阀值后，输入的高电平信号才能保持一段时间，此时，介于VIH(dc)和VIH(ac)之间的振铃和毛刺才不会引起误触发。VIL(dc)输入低电平直流参数：当信号向下穿越此阀值时，确保电平翻转到0。是逻辑低电平的翻转阀值。VIL(ac)输入低电平交流参数：只有信号向下穿越此阀值后，输入的低电平才能保持一段时间，此时，介于VIL(dc)和VIL(ac)之间的振铃和毛刺才不会引起误触发。测试点：地址和控制信号包括A0~A15、BA0~BA2、CS#、RAS#、CAS#、WE、CKE、ODT，对DDR2来说，这些都是输入信号，在DDR2芯片侧测试。测试点的选取尽量靠近DDR2芯片输入管脚，测试时，根据测试需求可选取个别信号测试。测试仪器：1.地址和控制信号的时序是以差分时钟的交叉点为参考的，测试时需要使用示波器的3个模拟通道，分别连接CK、CK#和地址（或控制）信号，CK和CK#信号需要使用焊接式探头连接，以减少干扰。2.以目前的测试条件，示波器需要使用Tek_DSA70804，被测地址（或控制）信号使用P7240单端探头，CK和CK#信号分别使用1个P7380A差分探头，差分探头的“＋”端接CK或CK#，“－”端接地，连接方式如下图：DDR2时序测试规范Copyright©2009瑞斯康达科技发展股份有限公司-4-图1.先将探头的附件焊接在板上并固定好图2.再将P7380A探头分别连接好实测波形：以低电平信号为例。tIS：DDR2时序测试规范Copyright©2009瑞斯康达科技发展股份有限公司-5-tIH：【注意】tIS和tIH是以CK上升沿与CK#下降沿的交叉点为参考的。DDR2时序测试规范Copyright©2009瑞斯康达科技发展股份有限公司-6-3DQ读写数据分离由于DQ数据总线是双向的，所以测试DQ读写时序的前提是对读写数据进行分离，筛选出需要的读或写数据。总体而言，有4种方法：1.根据WE#信号——写数据出现前，WE#信号会被拉低来下发写命令，而下发读命令时，WE#信号是高电平。2.根据DQS和DQ的时序关系——写操作DQS跳变点与DQ中心对齐，读操作DQS跳变点与DQ跳变沿对齐。3.根据DQS的前导信号长度——写操作DQS前导信号长度大约为0.5tCK，读操作DQS前导信号长度大约为1tCK。DDR2时序测试规范Copyright©2009瑞斯康达科技发展股份有限公司-7-4.比较DQ信号波形峰峰值（或信号质量）——一般情况下，在内存控制器端测量时，写操作峰峰值高（或信号质量差），在内存芯片端测量时读操作峰峰值高（或信号质量差）。DDR2时序测试规范Copyright©2009瑞斯康达科技发展股份有限公司-8-【说明】由于DDR2的读写操作在不同的设计中存在差异，而且DDR2本身的工作状态比较复杂，所以在某个特定的设计中，上面的4种判断依据并不都是绝对符合的。进行读写信号的分离需要根据实际情况，综合考虑，选择其中的一种或几种作为判断依据，并且尽量选择最简单有效的方法。4写数据和DM信号时序包括tDS、tDH、tWPRE和tWPST。tDS和tDH的定义如下：DDR2时序测试规范Copyright©2009瑞斯康达科技发展股份有限公司-9-如果DDR2配置为DQS#不使能模式，仅用DQS单端信号采样，tDS和tDH的定义如下：DDR2时序测试规范Copyright©2009瑞斯康达科技发展股份有限公司-10-tWPRE的起始点和tWPST的结束点如下图所示：测试点：写数据DQ和数据屏蔽DM信号都在靠近DDR2芯片侧测试，并且尽量在DDR2芯片的BGA管脚下面测试。DQ数据总线根据芯片型号不同有×4、×8、×16三种位宽，测试时，根据测试需求可选取个别信号进行测试。测试仪器：1.DQ和DM信号的时序是以差分DQS和DQS#的交叉点为参考的，测试时需要使用示波器的全部4个模拟通道，分别连接WE#、DQS、DQS#和DQ（或DM）信号，DQS和DQS#信号需要使用焊接式探头连接，以减少干扰。【备注】如果芯片配置为不使能DQS#模式，DQ和DM的时序则以DQS的上下沿为参考。这里以使能DQS#模式为例讲解。2.以目前的测试条件，示波器需要使用Tek_DSA70804，WE#信号使用P6248差分探头（“－”端接地，当作单端探头使用），被测DQ（或DM）信号使用P7240单端探头，DQS和DQS#信号分别使用1个P7380A差分探头（“＋”端接DQS或DQS#，“－”端接地）。实测波形：以高电平信号为例。tDS：DDR2时序测试规范Copyright©2009瑞斯康达科技发展股份有限公司-11-tDH：tWPRE：DDR2时序测试规范Copyright©2009瑞斯康达科技发展股份有限公司-12-tWPST：DDR2时序测试规范Copyright©2009瑞斯康达科技发展股份有限公司-13-5读数据时序包括tDQSQ、tQH、tRPRE和tRPST。测试点：读数据信号都在靠近内存控制器（如CPU）侧测试，并且测试点尽量靠近内存控制器管脚。DQ数据总线根据芯片型号不同有×4、×8、×16三种位宽，测试时，根据测试需求可选取个别信号进行测试。测试仪器：1.DQ信号的时序是以差分DQS和DQS#的交叉点为参考的，测试时需要使用示波器的全部4个模拟通道，分别连接WE#、DQS、DQS#和DQ（或DM）信号，DQS和DQS#信号需要使用焊接式探头连接，以减少干扰。2.以目前的测试条件，示波器需要使用Tek_DSA70804，WE#信号使用P6248差分探头（“－”端接地，当作单端探头使用），被测DQ（或DM）信号使用P7240单端探头，DQS和DQS#信号分别使用1个P7380A差分探头（“＋”端接DQS或DQS#，“－”端接地）。实测波形：以高电平信号为例。tDQSQ：【备注】tDQSQ表示读数据可以滞后采样点输出的最大时间。当DQ滞后于采样点出现时，tDQSQ为正值；当DQ提前于采样点出现时，tDQSQ为负值。这与通常的“建立时间”意义相似，但数值相反。DDR2时序测试规范Copyright©2009瑞斯康达科技发展股份有限公司-14-tQH：tRPRE：DDR2时序测试规范Copyright©2009瑞斯康达科技发展股份有限公司-15-tRPST：6时序修正涉及参数：tIS、tIH、tDS、tDH上面测得的数据、地址和控制信号的建立/保持时间，需要与芯片datasheet中的参数要求做比较，以判定其时序符合性。但是，datasheet中给出的建立保持时间与信号的斜率有关，均为在特定斜率下（单端信号1.0V/ns，差分信号2.0V/ns）的数值，在datasheet中一般叫做base值。当实际信号的斜率不等于这个特定斜率时，JEDEC标准规定，实际的时序要求需要根据信号的斜率，在base值上加上一个修正值△t。DDR2时序测试规范Copyright©2009瑞斯康达科技发展股份有限公司-16-下表为JEDEC标准中对应DDR2-400/533的数据输入建立/保持时间修正表。例如，DQS/DQS#差分信号的斜率为3.0V/ns，DQ的斜率为1.5V/ns，对应的修正值为△tDS=83ps，datasheet中给出的特定斜率下的base值为tDS(base)min=100ps，那么实际的时序要求tDS(totalsetuptime)min=tDS(base)min+△tDS=183ps。斜率计算：为了在上表中查到对应的修正值，首先需要得出相应信号的斜率。JEDEC中规定了两种斜率计算方法，即直连斜率（nominalslewrate）和切线斜率（tangentslewrate），分别在不同数据波形时采用，计算方法如下图：DDR2时序测试规范Copyright©2009瑞斯康达科技发展股份有限公司-17-DDR2时序测试规范Copyright©2009瑞斯康达科技发展股份有限公司-18-当信号波形在阴影标定区域内一直晚于直连斜率这根蓝色直线时，使用直连斜率计算并查找对应的建立/保持时间修正值；当信号波形在阴影标定区域内有任何一点落在直连斜率线之后时，则需要采用切线斜率计算并查找对应的建立/保持时间修正值。上面的斜率计算方法对Addr/Command、DQ、CK/CK#差分、DQS/DQS#差分、以及DQS单端信号都适用。