DDR2-SDRAM操作时序规范

DeviceOperationsDDR2SDRAM1DDR2SDRAM操作时序规范DeviceOperationsDDR2SDRAM2基本功能简单状态转换图：初始化CKELOCD校准SRFPR自我刷新CKEH设定MRSEMRS(E)MRS空闲所有蔟已预充电完成REF刷新ACTCKELCKEH预充电断电CKELCKEL主动断电WriteCKELCKEHCKELWrite激活簇激活ReadCKELRead自动默认流程外加命令流程写数据WRARDAReadWrite读数据WRA带自动预充电的写WRAPR,PRARDARDA带自动预充电的读PR,PRAPR,PRA预充电CKEL=CKE低,进入断电状态CKEH=CKE高，结束断电状态，结束自我刷新ACT=激活命令WR(A)=带自动预充电的写命令RD(A)=带自动预充电的读命令PR(A)=所有簇自动预充电命令(E)MRS=设定（扩展）模式寄存器命令SRF=进入自我刷新命令REF=刷新命注意:要谨慎使用此图.此图只是提供了所有可能的状态和状态见转换的控制命令,而非全部细节.实际使用过程中可能出现的包括不止一个簇，激活或禁止片内终结电阻，进入或结束断电状态等情况，这些情况的细节并没有全部列入上面的状态转换图。DeviceOperationsDDR2SDRAM3基本功能对DDR2SDRAM的访问是基于突发模式的;读写时，选定一个起始地址，并按照事先编程设定的突发长度（4或8）和突发顺序来依次读写.访问操作开始一个激活命令,后面紧跟的就是读或者写命令。和激活命令同步送达的地址位包含了所要存取的簇和行(BA0,BA1选定簇;A0-A13选定行).和读或写命令同步送达的地址位包含了突发存取的起始列地址，并决定是否发布自动预充电命令。在进行常用的操作之前,要先对DDR2SDRAM进行初始化.下面的几小节介绍初始化的详细信息，寄存器的定义，命令的描述和芯片的操作。上电和初始化DDR2SDRAM必须以预定义的时序进行上电和初始化.不按规定的操作将导致不可预期的情况出现。.上电和初始化时序1.对于上电和初始化来说，下列时序是必须的。供电且保持CKE低于0.2*VDDQ，ODT*1要处于低电平状态(所有的其余脚可以都没有定义.)电源上升沿不可以有任何翻转,上升沿时间不能大于200mS;并且要求在电压上升沿过程中满足,VDDVDDLVDDQ且VDD-VDDQ0.3volts.-VDD*2,VDDL*2和VDDQ必须由同一个电源芯片供电,并且-VTT最大只能到0.95V,并且-Vref要时刻等于VDDQ/2.，紧跟VDDQ变化。或者-在给VDDL上电的同时或之前就给VDD*2.上电-在给VDDQ上电的同时或之前就给VDDL*2上电-在给VTT&VREF上电的同时或之前就给VDDQ上电.上面的两个条件至少要满足一个。2.开始时钟信号并保持信号稳定.3.在稳定电源和时钟(CK,/CK)之后至少200s,然后发布NOP或者取消选定命令&拉高CKE.4.等待至少400ns然后发布预充电所有簇命令.在等待的400ns过程中要发布NOP或者取消选定命令.5.发布EMRS(2)命令.(EMRS(2)命令,需要将BA0拉低,将BA1拉高.)6.发布EMRS(3)命令.(为了发布EMRS(3)命令,将BA0和BA1拉高.)7.发布EMRS命令以激活DLL.(为了发布DLL激活命令,将A0拉低,BA0拉高并且将BA1-2和A13-A15置低.)8.发布MRS命令实现“DLL复位”*2.(为了发布DLL复位命令,需要将A8拉高并使BA0-1为低)9.发布预充电所有簇命令。10.至少发布两次自动刷新命令.11.将A8拉低，发布模式寄存器设定命令（MRS）对芯片进行初始化操作.(也就是不对DLL复位，编程芯片的操作参数)12.在第8步之后至少过200个时钟周期,执行OCD校准(片外驱动电阻调校).如果不使用OCD校准,EMRSOCD校准模式结束命令(A9=A8=A7=0)必须在EMRSOCD默认命令(A9=A8=A7=1)之后发布，用来设定EMRS的其它操作参数。13.现在，DDR2SDRAM就准备好可以进行普通的操作了。.*1)为了保证ODT关闭,VREF必须有效并且ODT脚必须拉低.*2)如果VDDL或VDD的电平值在正常操作过程中人为改变,(例如e,为了VDD相交测试,或者节省功率)则必须执行“DLL复位”.DeviceOperationsDDR2SDRAM4上电后的初始化时序图tCHtCLCK/CKtISCKEODTCommandNOPPREALLEMRSMRSPREALLREFREFMRSEMRStISANYEMRSCMD400nstRPDLLtMRDtMRDDLLtRPtRFCtRFCmin.200CycletMRDOCDFollowOCDFlowchartOCDtOITENABLERESETDefaultCAL.MODEEXIT编程（扩展）模式寄存器为了增强使用灵活性,突发长度,突发类型,/CAS延迟,DLL复位功能,写恢复时间(WR)都是可以定义的变量。通过预先编程模式寄存器就可以设定它们.除此之外,DLL禁止功能,驱动电阻,附加CAS延迟,ODT(终结电阻),单线选通,和OCD（片外驱动电阻调整)同样也是可以定义的变量，通过预先编程扩展模式寄存器就可以设定它们.模式寄存器或者扩展模式寄存器的内容可以通过对他们进行重新设定来改变它们.如果用户只是想改变寄存器中某些特定的位，也必须通过MRS或EMRS命令对全部寄存器位进行重新设定。MRS,EMRS和tDLL复位这些命令并不会影响存储阵列的内容，这意味着上电后的任意时间执行初始化操作不会改变存储的内容。DeviceOperationsDDR2SDRAMBA2*1BA1BA0A15*1~A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0A7mode0Normal1TestA3BurstType0Sequential1InterleaveA12主动下电结束时间0快速结束(usetXARD)1慢速结束(usetXARDS)A2A1A0BL01040118A11A10A9WR(周期)000Reserved00120103011410051016110Reserved111ReservedA6A5A4延迟000保留001保留0102(可选)0113(speedbindetermined)*10041015(speedbindetermined)*1106(speedbindetermined)*111Reserved*speedbindetermined=NotrequiredonallspeedbinDDR2-400DDR2-533DDR2-667DDR2-800DDR2SDRAM模式寄存器设定(MRS)模式寄存器中的数据控制着DDR2SDRAM的操作模式.它控制着CAS延迟,突发长度,突发顺序,测试模式,DLL复位,WR等各种选项，支持着DDR2SDRAM的各种应用.模式寄存器的默认值没有被定义,所以上电之后必须按规定的时序规范来设定模式寄存器的值.通过将CS,RAS,CAS,WE,BA0，BA1置低来发布模式寄存器设定命令,操作数通过地址脚A0~A15同步送出.DDR2SDRAM在写模式寄存器之前，应该通过拉高CKE而完成了所有簇的裕充电。模式寄存器设定命令的命令周期(tMRD)必须满足完成对模式寄存器的写操作。在进行正常操作时，只要所有的簇都已经处于预充电完成状态，模式寄存器都可以使用同一命令重新设定.模式寄存器不同的位表示不同的功能.A0~A2设定突发长度是4还是8。突发长度的译码规则与DDRSDRAM相同.A3定义了突发地址顺序。A4~A6定义了CAS延迟。.DDR2不支持半时钟延迟。A7设定测试模式.A8设定DLL复位。对通常的MRS操作，A7必须设定为低。A9~A11定义了写恢复时间WR.详细情况见下面的示意图：.地址字段0*1000*1PDWRDLLTMCAS延迟BT突发长度模式寄存器BurstLengthA8DLLReset0No1Yes自动预充电的写恢复时间CAS延迟*2BA1BA0MRS模式00MRS01EMRS(1)10EMRS(2):保留11EMRS(3):保留*1:A13现在保留，以后备用，设置模式寄存器时要设为0。BA2和A14对于512MbDDR2不使用,但对于1Gb和2GbDDR2SDRAMs使用.A15保留，以被后用*2:WR（自动预充电的写恢复时间)的最小值由tCK的最大值决定，而WR最大值由tCK最小值决定.WR的计算方法是看tWR有几个时钟周期，如果是小数，则进位为大一的整数(WR[cycles]=tWR(ns)/tCK(ns)).模式寄存器必须编程为这个值.同样的方法用tRP决定tDAL.DeviceOperationsDDR2SDRAMDDR2SDRAM扩展模式寄存器设定EMRS(1)扩展模式寄存器(1)存储着激活或禁止DLL的控制信息,输出驱动强度,ODT值的选择和附加延迟等信息.扩展寄存器（1）的默认值没有被定义,因此，上电之后，扩展模式寄存器（1）的值必须按正确的步骤来设定。写扩展模式寄存器（1）是通过拉低CS,RAS,CAS,WE，置袄BA0,同时控制地址线A0~A13的状态。在写扩展模式寄存器（1）之前，DDR2SDRAM应该通过将CKE拉高完成所有簇的预充电。扩展模式寄存器（1）设定命令的命令周期(tMRD)必须满足完成对扩展模式寄存器（1）的写操作。在进行正常操作时，只要所有的簇都已经处于预充电完成状态，扩展模式寄存器（1）都可以使用同一命令重新设定..A0控制着DLL激活或禁止。A1被用于激活数据输出驱动能力为一半。A3~A5决定着附加延迟,A2和A6用语ODT值的选定,A7~A9用于控制OCD,A10被用于禁止DQS#，A11被用于RDQS的激活。DLL激活/禁止对通常的操作，DLL必须被激活。在上电初始化过程中，必须激活DLL,在开始正常操作时，要先关闭DLL。在进入自我刷新操作时，DLL会被自动禁止，当结束自我刷新时，DLL会被自动激活。一旦DLL被激活（随之将复位），为了使外部时钟和内部始终达到同步，在发布读命令之前必须至少要过200个时钟周期。没有等待同步可能会导致tAC或tDQSCK参数错误。EMRS(2)扩展模式寄存器r(2)控制着刷新和相关的特性。扩展模式寄存器(2)的默认值没有被定义,因此在上电后，必须按规定的时序对扩展模式寄存器(2)进行设定。通过拉低S,RAS,CAS,WE,置高BA1拉低BA0来发布扩展模式寄存器（2）的设定命令。同时控制地址线A0~A15的状态.在写扩展模式寄存器（2）之前，DDR2SDRAM应该通过将CKE拉高完成所有簇的预充电。扩展模式寄存器（2）设定命令的命令周期(tMRD)必须满足完成对扩展模式寄存器（2）的写操作。在进行正常操作时，只要所有的簇都已经处于预充电完成状态，扩展模式寄存器（2）都可以使用同一命令重新设定.DeviceOperationsDDR2SDRAMBA2*1BA1BA0A15*1~A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0A6A2Rtt(NOMINAL)00ODTDisabled0175ohm10150ohm1150ohmaA0DLLEnable0Enable1DisableA1OutputDriverImpedanceControl0Fullstrength1ReducedstrengthA5A4A3AdditiveLatency000000110102011310041015110保留111Reserved选通功能矩镇A11(RDQSEnable)A10(DQSEnable)RDQS/DMRDQSDQSDQS0禁止)0(激活)DMHi-zDQSDQS0(禁止)1(禁止)DMHi-zDQSHi-z1(激活)0(激活)RDQSRDQSDQSDQS1（激活)1(禁止)RDQSHi-zDQSHi-