DDRTraining系列之二:一文搞懂RXDQSGatigTraining.docx

原创 嵌入式Lee 2023-12-02 08:02

一. 前言

本文继续DDR Training系列的RX DQS Gating Training的介绍。

二. 基本概念

l所谓的TrainingPHY调整输入输出两个方向的延迟,实现输入输出信号的时序调整,以满足收发要求。这里我们反向思维下为什么只能加延迟,而不能加快某一根信号,使得其和其他慢的信号匹配呢? 因为加延迟加缓冲电路即可,但是做不到加快信号的传输。

 

谈到RX DQS Gating Training需要先了解下DQSDQ这几个信号。

lDQData input/output,双向数据总线,参考VREFDQ电压。DQ的宽度一般有x4x8x16几种。

lDQS/DQS# 差分对即Data strobe, 和读数据一起输出且边沿对齐,控制器在该信号边沿进行读数据采样,和写数据一起输出且和写数据中心对齐。对于x16模式,有LDQSUDQS分别选择高低字节。

 

 

 

lTDQS/TDQS# 差分对即Termination data strobex8总线宽度的才有, TDQSDM引脚共用,TDQS#引脚是独立的,所以使能了TDQS后就不能用DMTDQSTDQS#提供端接。(DDR3中加入该功能 MR1寄存器配置,只有x8模式才能使能,x4x16需要关闭)

 

应用于x8x4混用的场景。

因为x8模式只要一组DQS提供端接,接两片x4则需要两组DQS端接(每片x4都要一组DQS),否则会端接不平衡,所以用TDQS来当另外一组端接。

TDQSDDR2中的RDQS功能类似,但TDQS只提供端接RDQS同时提供终端和输出脉冲output strobe

参考《TN-41-06: DDR3 Termination Data Strobe (TDQS) Introduction

了解了DQS,然后再来看DQS Gating。顾名思义Gating就是门控,门控即MASK,即什么时候使能什么时候不使能。即决定DQS什么时候有效,什么时候无效的信号。

DQS & DQS Gating决定最终的DQS的有效性。

三. DQS Gating的作用和traing目标

前面我们介绍到了读数据是在DQS的边沿进行的,如果是受到干扰错误的DQS脉冲过来就可能错误的读数。

读操作时,DQS信号在前导(preamble)前是高阻态,同时DQS信号的前导部分也不能达到最稳定的状态,所以需要过滤掉前面的高阻态和前导,恰好得到整个Read Burst操作的有效DQS,这就是读DQS gatetraining

如下图所示,DQS没有驱动高阻态时容易受到干扰产生错误的DQS信号,也就是控制器可能会错误的读到数据。所以控制器需要额外产生一个信号DQS Gating来确定DQS当前是否有效。这个有效时间理论上刚好覆盖需要的DQS周期即可,这样可以减少受干扰区间,实际上需要前面多一点,后面再多一点,才能保证不丢失DQS

比如如下

(1)DQS Gating太靠前了,前面有错误的DQS进来了,容易误读。

(2)DQS Gating太靠后了,丢失了DQS,即丢失读数。

(3)DQS Gating超前第一个DQS边沿前面一点点 1/2cycle,刚刚好。

目标就是要调整到(3)这种情况。

 

四. DQS Gating traing原理和过程

以下以microchip的一款控制器为例,其他的也大同小异

参考《https://onlinedocs.microchip.com/pr/GUID-FF8061A7-7A15-470F-A6F5-E733C24D85F0-en-US-3/index.html?GUID-08CA0D56-360C-4362-A821-DEB5B791F178

DDR子系统的初始化和Bring-Up一般过程如下:

该步在Write Leveling后进行

DFI Initialization->DRAM Initialization->ZQ Calibration->Write Leveling->DQS Gate Training->Read Data Eye Training->Write Calibration->Simple Burst Write->Simple Burst Read

1.控制器通过使能DFI_RDLVL_GATE_EN启动DQS Gating Training。控制器必须发MRS命令去关闭前一步Write LevelingMR1(对于DDR3/4)/MR2(对于LPDDR3)70

2.控制器将MR321,以便DDR3DDR4 SDRAMMPR(多用途寄存器)输出到DQ总线流上。即让DDR输出一个固定数。

3.控制器设置DFI_RDLVL_GATE_EN = 1,并等待dfi_rdlvl_resp。当检测到DFI_RDLVL_GATE_EN = 1后, IPTraining模块启动DQS Gating training算法。

4.IPTraining模块设置DQS_GATE Gating信号使得其和DQS满足前一节图中(2)的情况

那么如何知道Gating信号是正确的呢,怎么知道它是对准的第一个DQS边沿,提前1/2 cycle呢,实际是通过不断调整Gating的相位,直到读到的DQ总线上的值和MPR寄存器的值一样,说明设置正确。此时IP设置采样DFI_RDLVL_RESP = 1,软件读到采样DFI_RDLVL_RESP = 1设置DFI_RDLVL_GATE_EN = 0,结束Training

5.对于DDR3/4,控制器必须将0写入MR32,才能恢复DQ总线上的正常数据流。(MR32 = 0 >正常数据流;MR32 = 1 > MPR数据流)

注意:对于DDR3/4,控制器必须发出常规的READ命令才能从MPR读取数据。对于LPDDR3,控制器必须发出模式寄存器MR32MR40。读取之间的时间必须至少为62 SYS_CLK周期长,这样IPTraining模块才能稳定。在MPR读取过程中的DFI READ时间必须与正常的数据读取操作相同。在DQS Gate Training过程中,DFI_RDDATA_VALID时序没有Training

五. 总结

总结一下training的核心思想是:总线上输出固定数据,调整gating信号的相位然后去读总线数据,读到正确的数据则training通过,当然还有很多算法细节和实现细节。

Try一下是training领域的圣经,几乎所有的training算法都是该思路,只是具体如何try涉及不同的实现算法。


评论 (0)
  • 故障现象 一辆2024款路虎发现运动版车,搭载2.0 L发动机,累计行驶里程约为5 000 km。车主反映,使用遥控器无法解锁车门,随后使用机械钥匙打开车门,踩下制动踏板,按压起动按钮,仪表盘提示“将智能钥匙放在图示位置,然后按下起动按钮”(图1)。 图1 故障车的仪表盘提示采用上述应急起动方法,发动机能够起动着机。上述故障现象已出现过多次,过一段时间又会恢复正常,这次故障出现要求将车辆拖入店内进行彻底检修。 故障诊断 车辆进店后进行试车,车辆一切功能又恢复正常。经过反复测试
    虹科Pico汽车示波器 2025-03-20 10:17 101浏览
  • 全球领先的光学解决方案供应商艾迈斯欧司朗(SIX:AMS)近日宣布,凭借AS1163独立智能驱动器(SAID)成为中国领先的智能集成系统产品汽车制造商宁波福尔达智能科技股份有限公司(“福尔达”)环境动态照明应用的关键供应商。此次合作标志着汽车技术发展的一个重要时刻,充分展现了AS1163在优化动态照明应用系统成本方面的多功能性和先进性能。该产品支持传感器集成,拥有专为车顶照明设计的超薄外形,并能提升车内照明系统的性能。AS1163是一款先进的智能LED驱动器,能够与开放系统协议(OSP)网络无缝
    艾迈斯欧司朗 2025-03-20 14:26 131浏览
  • 流感季急诊室外彻夜排起的长队,手机屏幕里不断闪烁的重症数据,深夜此起彼伏的剧烈咳嗽声——当病毒以更狡猾的姿态席卷全球,守护健康的战争早已从医院前移到每个人的身上。在医学界公认的「72小时黄金预警期」里,可穿戴设备闪烁的光芒正穿透皮肤组织,持续捕捉血氧浓度、心率变异性和体温波动数据。这不是科幻电影的末日警报,而是光电传感器发出的生命预警,当体温监测精度精确到±0.0℃,当动态血氧检测突破运动伪影干扰……科技正在重新定义健康监护的时空边界。从智能手表到耳机,再到智能戒指和智能衣物,这些小巧的设备通过
    艾迈斯欧司朗 2025-03-20 15:45 216浏览
  • 如同任何对我们工作方式的改变,新的工作方式必然会遇到许多必须面对的挑战。如果不解决组织在实施精益六西格玛过程中面临的障碍以及如何克服它们的问题,那么关于精益六西格玛的讨论就不算完整。以下列举了组织在成功实施精益六西格玛时常见的几个障碍,以及克服它们的方法:1)对精益六西格玛方法论缺乏理解。抵触情绪通常源于对精益六西格玛方法论的不了解,以及不相信它能真正发挥作用。这种情况在所有层级的人员中都会出现,包括管理层。虽然教育培训可以帮助改善这一问题,但成功的项目往往是打消疑虑的最佳方式。归根结底,这是一
    优思学院 2025-03-20 12:35 128浏览
  • 贞光科技代理的品牌-光颉科技高精密薄膜电阻凭借0.01%的超高精度,在AI服务器电源模块中实现了精确电压分配、优化功率因数和减少热损耗,显著提升系统能效和可靠性。在当今的数字时代,人工智能(AI)服务器已成为数据中心的核心。随着AI应用的激增,服务器的性能和能效需求也在不断提高。电源模块作为服务器的关键组件,其性能直接影响整个系统的效率和可靠性。本文将探讨光颉科技高精密薄膜电阻,特别是其0.01%的精度,如何在AI服务器电源模块中提升能效。电源模块在AI服务器中的重要性电源模块负责将输入电源转换
    贞光科技 2025-03-20 16:55 188浏览
  • 近日,保定飞凌嵌入式技术有限公司(以下简称“飞凌嵌入式”)携手瑞芯微电子股份有限公司(以下简称“瑞芯微”)正式加入2025年全国大学生嵌入式芯片与系统设计竞赛(以下简称“嵌入式大赛”),并在应用赛道中设立专属赛题。本次嵌入式大赛,双方选用基于瑞芯微RK3588芯片设计的ELF 2开发板作为参赛平台,旨在通过此次合作,促进产教融合,共同推动嵌入式系统创新人才的培养。全国大学生嵌入式芯片与系统设计竞赛是一项A类电子设计竞赛,同时也是被教育部列入白名单的赛事,由中国电子学会主办,是学生保研、求职的公认
    飞凌嵌入式 2025-03-20 11:53 109浏览
  • 4月8-11日,第91届中国国际医疗器械博览会(CMEF)将在国家会展中心(上海)举办。这场全球瞩目的医疗科技盛宴以“创新科技,智领未来”为主题,旨在全方位展示医疗科技的最新成果,与来自全球的行业同仁一道,为全球医疗健康领域带来一场科技与商贸交融的产业“盛宴”。飞凌嵌入式作为专业的嵌入式技术解决方案提供商,一直致力于为医疗器械行业提供丰富的、高可靠性的嵌入式硬件主控解决方案。届时,飞凌嵌入式将为来自全球的观众带来适用于IVD、医疗影像、生命体征监测等医疗设备的嵌入式板卡、显控一体屏产品以及多款动
    飞凌嵌入式 2025-03-20 11:46 42浏览
  • 本文内容来自微信公众号【工程师进阶笔记】,以工程师的第一视角分析了飞凌嵌入式OK3506J-S开发板的产品优势,感谢原作者温老师的专业分享。前两周,有一位老朋友联系我,他想找人开发一款数据采集器,用来采集工业现场的设备数据,并且可以根据不同的业务场景,通过不同的接口把这些数据分发出去。我把他提的需求总结了一下,这款产品方案大概有以下功能接口,妥妥地一款工业网关,在网上也能找到很多类似的产品方案,为啥他不直接买来用?再跟朋友深入地聊了一下,他之所以联系我,是因为看到我在公众号介绍过一款由飞凌嵌入式
    飞凌嵌入式 2025-03-20 11:51 143浏览
  • 家电“以旧换新”政策的覆盖范围已从传统的八大类家电(冰箱、洗衣机、电视、空调、电脑、热水器、家用灶具、吸油烟机)扩展至各地根据本地特色和需求定制的“8+N”新品类。这一政策的补贴再叠加各大电商平台的优惠,家电销售规模显著增长,消费潜力得到进一步释放。晶尊微方案为升级换代的智能家电提供了高效且稳定的触摸感应和水位检测功能,使得操作更加便捷和可靠!主要体现在:水位检测1健康家电:养生壶、温奶器、加湿器的缺水保护安全2清洁电器:洗地机、扫地机器人的低液位和溢液提醒3宠物家电:宠物饮水机的缺水提醒/满水
    ICMAN 2025-03-20 15:23 186浏览
  • PCIe 5.0应用环境逐步成形,潜在风险却蠢蠢欲动?随着人工智能、云端运算蓬勃发展,系统对于高速数据传输的需求不断上升,PCI Express(PCIe)成为服务器应用最广的传输技术,尤其在高效能运算HPC(High Performance Computing)及AI服务器几乎皆导入了最新的PCIe 5.0规格,使得数据传输的双向吞吐量达到了128GB/s,让这两类的服务器能够发挥最大的效能。不过随着PCIe 5.0的频率达到16GHz,PCB板因为高频而导致讯号衰减加剧的特性,使得厂商面临很
    百佳泰测试实验室 2025-03-20 13:47 133浏览
  • 在电子制造领域,PCB(印刷电路板)的使用寿命直接决定了产品的长期稳定性和可靠性。捷多邦作为全球领先的PCB制造商,始终将质量放在首位,致力于为客户提供高可靠性、高性能的PCB解决方案。以下是捷多邦如何确保PCB使用寿命超过20年的核心技术与优势。 1. ​高品质原材料:从源头保障耐用性捷多邦采用国际认证的优质基材,如FR4、高频材料和高TG板材,确保PCB在高温、高湿等极端环境下的稳定性。通过严格的原材料筛选和入库检验,捷多邦从源头控制质量,避免因材料缺陷导致的失效问题。 
    捷多邦 2025-03-20 11:22 110浏览
  • 为有效降低人为疏失导致交通事故发生的发生率,各大汽车制造厂及系统厂近年来持续开发「先进驾驶辅助系统」ADAS, Advanced Driver Assistance Systems。在众多车辆安全辅助系统之中,「紧急刹车辅助系统」功能(AEB, Autonomous Emergency Braking)对于行车安全性的提升便有着相当大的帮助。AEB透过镜头影像模块与毫米波雷达感测前方目标,可在发生碰撞前警示或自动刹车以降低车辆损伤以及乘员伤害。面临的挑战以本次分享的客户个案为例,该车厂客户预计在
    百佳泰测试实验室 2025-03-20 15:07 142浏览
  •         在当今电子设备高度集成的时代,电路保护显得尤为重要。TVS管(瞬态电压抑制二极管)和压敏电阻作为一种高效的电路保护器件,被广泛应用于各种电子设备中,用以吸收突波,抑制瞬态过电压,从而保护后续电路免受损坏。而箝位电压,作为TVS管和压敏电阻的核心参数之一,直接关系到其保护性能的优劣。箝位电压的定义        箝位电压指瞬态保护器件(如TVS二极管、压敏电阻)在遭遇过压时,将电路电压限制在安全范围内的
    广电计量 2025-03-20 14:05 116浏览
我要评论
0
7
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦