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| TMS320DM642 SDRAM PCB预仿真 | |||||
作者:zjd 文章来源:网络 点击数: 更新时间:2007-9-18 ![]() |
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现在国内几乎所有的电子企业都不做PCB仿真,画完PCB直接投入生产,即使高频应用经验丰富的工程师也难免会出差错。因为很多情况下都要对一些方案进行折衷。就像这款JD642,体积较小,64位的SDRAM数据线如果加匹配处理的话需要很多空间,而如果不做匹配的话又怕信号质量不能满足要求。怎么折衷?不加匹配,等出现信号质量问题再改版吗?成本?开发周期?...即使调试过程中没有发现信号质量问题,以后产品投入市场能确保没有问题吗?下面就通过SDRAM数据线PCB信号仿真来看一下如何利用PCB仿真工具来协助完成原理图设计。 ![]() 模型建立 ![]() 新建好的线路仿真文件里可以看到一些虚线勾出的传输线、芯片脚、始端串阻和上下拉终端匹配电阻等。 ![]()
![]() 下面我们开始建立传输线模型。 ![]() 再将其它传输线也添加上。 ![]() 这就是没有加阻抗匹配的仿真模型(PCB最远直线间距1.4inch,对线长为1.7inch)。现在模型就建立好了。 ![]() 为发现更多的信息,我们使用眼图观察。因为时钟是 ![]() 之后按照芯片手册制作眼图模板。因为我们最关心的是接收端(DRAM)信号,所以模板也按照DRAM芯片HY57V283220手册的输入需求设计。 芯片手册中要求输入高电平VIH高于2.0V,输入低电平VIL低于0.8V。DRAM芯片的一个NOTE里指出,芯片可以承受最高5.6V,最低-2.0V信号(不长于3ns): ![]() 按下边红线路径配置眼图模板: ![]() 之后就可以进行仿真了,来看一下我们的眼图吧:) ![]() 可以看到三个测试点波形差异很大。波形最差的就是接收端的紫色波开形了,上冲到5.4V,下冲到-1.2V。但仍能满足DRAM芯片要求。从DRAM芯片方面来看,不加串阻是可以满足芯片要求的,而且接收端的信号虽然回冲很大,不过,还是高于2.0V,满足芯片高电平界定标准。整个眼图和模板没有交叠,所以可以接受。 下面再看一下在DRAM侧距DSP引脚500mil的地方加33欧串阻的话信号是什么样子: ![]() 可以看到信号质量明显改善。上下冲和回冲都减小了。 我们知道匹配分始端串联匹配和终端并联匹配。那看一下终端并75欧电阻波形是什么样子: ![]() 波形也明显改善很多^_^ 当然,始端串阻和终端并阻是不能同时使用的,如果同时使用,对终端实际上就形成了分压。最终电平不能满足高电平判别需求: ![]() 上图是在始端加33欧串阻,终端加75欧并阻的情况,可以看到DRAM接收到的高电平只有3*(75/(75+33))约2V。 对于这样的数据总线,随着读和写的改变,始端和末端也发生变化,那样串阻就不好确定放在什么地方了,那我们看一下,把串阻放在靠近DRAM端的情况(距DSP1.2inch,距DRAM0.5inch): ![]() 可见,效果仍然比不加串阻的情况要好很多,之所以串阻能起到这样的效果。从能量的角度可以简单的这样理解,因为整条线的各个芯片脚都是阻抗比较大,整条线上没有消耗能量的点,没有串阻的话,能量会在传输线上来回反射,相互叠加,造成很大的过冲和振铃。其中又因为DRAM输入阻抗较高,而且线又较长,所以信号问题比较严重。在这段线上加一个串阻能有效的消耗反射的能量,使过冲和振铃现象得到改善。 下面我们再把DRAM设为输出端,DSP设为输入端,3245仍为高阻,看一下各点的测试波形。 ![]() 看一下是否能满足DSP芯片要求 在DSP芯片数据手册里有下面一段内容: ![]() 这段内容指出,下冲不低于-1.0V,上冲不超过4.3V就算合格的。这样看来DSP也可以接受不加串阻的情况。而3245数据手册没有给出芯片输入电平条件,但从芯片资料给出的内部结构上看,输入电平高于4V是没有问题的。 |
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