LPDDR4X 双通道引脚定义
双通道封装的引脚定义与描述
| 符号 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|
| CK_t_A, CK_c_A CK_t_B, CK_c_B |
输入 | 时钟 (Clock): CK_t 和 CK_c 是差分时钟输入。所有地址、命令和控制输入信号在 CK_t 的上升沿与 CK_c 的下降沿交叉时采样。CA 参数的 AC 时序参考 CK。每个通道(A 和 B)都有自己的时钟对。 |
| CKE_A CKE_B |
输入 | 时钟使能 (Clock Enable): CKE 为高时激活,为低时关闭内部时钟电路、输入缓冲器和输出驱动器。可以通过 CKE 的变化进入或退出省电模式。CKE 是命令码的一部分。每个通道(A 和 B)都有自己的 CKE 信号。 |
| CS_A, CS_B | 输入 | 片选 (Chip Select): CS 是命令码的一部分。每个通道(A 和 B)都有自己的 CS 信号。 |
| CA[5:0]_A CA[5:0]_B |
输入 | 命令/地址输入 (Command/Address Inputs): CA 信号根据命令真值表提供命令和地址输入。每个通道(A 和 B)都有自己的 CA 信号。 |
| ODT_CA_A ODT_CA_B |
输入 | CA 端口终端控制 (CA ODT Control): 与模式寄存器配合使用,用于开启/关闭 CA 引脚的片上终端电阻。 |
| DQ[15:0]_A DQ[15:0]_B |
输入/输出 | 数据输入/输出 (Data Inputs/Outputs): 双向数据总线。 |
| DQS[1:0]_t_A DQS[1:0]_c_A DQS[1:0]_t_B DQS[1:0]_c_B |
输入/输出 | 数据选通信号 (Data Strobe): DQS_t 和 DQS_c 是双向差分时钟输出信号,用于在读写时对数据进行选通。读操作中由 DRAM 生成选通信号,并与数据边沿对齐;写操作中由内存控制器生成并必须早于数据到达。每个字节的数据都有一对数据选通信号。每个通道(A 和 B)都有自己的 DQS 信号对。 |
| DMI[1:0]_A DMI[1:0]_B |
输入/输出 | 数据掩码反转 (Data Mask Inversion): DMI 是双向信号,当数据总线上的数据被反转时输出为高电平,数据为正常状态时输出为低电平。可以通过模式寄存器关闭数据反转。每个字节的数据都有一个 DMI 信号。每个通道(A 和 B)都有自己的 DMI 信号。此信号还用于配合 DQ 信号向 DRAM 提供写数据掩码信息。DMI 引脚的功能(数据反转或数据掩码)取决于模式寄存器设置。 |
| ZQ | 参考 | 校准参考 (Calibration Reference): 用于校准输出驱动强度和终端电阻。每个 die 有一个 ZQ 引脚。ZQ 引脚需通过一个 240Ω ± 1% 的电阻连接到 VDDQ。 |
| VDDQ, VDD1, VDD2 | 电源 | 电源 (Power Supplies): 与芯片其他部分隔离,以提高抗干扰能力。 |
| VSS, VSSQ | 接地 | 地参考 (Ground Reference): 电源接地参考。 |
| RESET_n | 输入 | 复位 (RESET): 当 RESET_n 为低电平时,重置整个 die 上的所有通道。每个 die 只有一个 RESET_n 引脚。 |
备注:
1) “_A” 与 “_B” 表示 DRAM 通道。”_A” 引脚在所有设备中都存在,”_B” 引脚仅在双通道 SDRAM 设备中存在。
🔌 1. ODT_CA(On-Die Termination for Command/Address)
作用:
ODT_CA 是用于 命令/地址(CA)信号的片上终端匹配控制引脚。它的主要目的是:
- 开启或关闭 CA 引脚的终端电阻(termination)。
- 通过 模式寄存器(Mode Register)配置,控制是否启用片上终端电阻。
背景知识:
- 在高速信号传输中,信号反射是一个严重影响信号完整性的问题。
- 终端电阻的作用是防止信号在线路末端反射,确保稳定的高频传输。
- ODT(On-Die Termination)允许 DRAM 在内部通过电阻匹配终结信号,而不需要外部匹配电阻。
- ODT_CA 特指对 地址/命令信号线启用终端电阻。
使用场景:
- 高速、高频 DRAM 设计(如 LPDDR4、DDR5)中,为了确保地址/命令信号稳定,使用 ODT_CA 对 CA 总线进行终端匹配。
⚡ 2. DQS(Data Strobe)
作用:
DQS 是 数据选通信号(Data Strobe),是 DDR SDRAM 中用于 数据采样的时钟参考信号。
特点:
- DQS 是一对 差分信号线:DQS_t(正) 和 DQS_c(负)。
- 是 双向信号:读写操作中 DQS 都会活动。
- 每个数据字节(通常是8位)配有一个 DQS 信号对。
功能细节:
| 操作类型 | DQS 由谁控制 | 作用 | |———-|—————-|——| | 写操作 | 控制器 | 控制器发出 DQS,使 DRAM 根据 DQS 上升/下降沿接收数据 | | 读操作 | DRAM | DRAM 发出 DQS,使控制器根据 DQS 上升/下降沿接收数据 |
优势:
- 支持 源同步(source-synchronous I/O):数据与 DQS 同步传输,减少时钟偏移带来的问题。
- 提高了数据传输速率(DDR = Double Data Rate)。
🛡️ 3. DMI(Data Mask Inversion)
作用:
DMI 是 数据掩码反转信号,用于在写操作中:
- 屏蔽某些 DQ 数据位(Data Mask 功能);
- 实现 数据信号的反转传输(Data Inversion),以降低功耗。
功能模式:
| 模式 | 功能 | 描述 | |——|——|——| | Data Mask | 写入时屏蔽特定位 | 比如你不想写入某些字节,只需拉高对应 DMI 位 | | Data Inversion | 降功耗 | 将数据取反后传输,降低数据切换次数,从而减少动态功耗 |
补充说明:
- 每个数据字节配有一个 DMI 信号。
- 由模式寄存器设置选择 DMI 的具体功能(掩码或反转)。
📏 4. ZQ(Calibration Reference)
作用:
ZQ 引脚用于 电阻校准(ZQ Calibration),确保:
- 输出驱动强度(Drive Strength)
- 片内终端阻抗(ODT Impedance) 保持在一个标准和稳定的范围内。
校准原理:
- ZQ 引脚通过一个 精确的电阻(240Ω ±1%) 连接到 VDDQ。
- DRAM 芯片内部会周期性地与此电阻值进行比对,自动调整其内部的驱动和终端电阻。
好处:
- 解决了制造工艺、温度、电压变化带来的阻抗不一致问题。
- 保证高速信号完整性,减少功耗和反射。
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