例说FPGA连载19：DDR2电路设计

2016年08月12日 17:24 发布者：rousong1989

FPGA通常有专用的接口支持诸如DDR2、DDR3等高速的存储器，因此在对其引脚进行连接时，需要使用FPGA定义好的专用存储器接口总线，不能随心所意的随意连接。Altera公司的FPGA器件，在它们的官方网站上都可以下载到与器件对应的引脚定义文档（通常有excel格式、txt格式或pdf格式），在这些文档中，详细的罗列了哪些引脚可以用于存储器数据总线、地址总线、时钟或控制信号的连接。因此，在着手设计前，一定要先参考并定义好FPGA于存储器间的接口连接。DDR2芯片的连接电路如图2.27所示。

图2.27 DDR2芯片接口电路DDR2芯片接口以及PCB layout，通常需要遵循以下的原则。● 单端信号的电路板阻抗一般控制在50 ohm ± 10%；差分信号的电路板阻抗一般控制在100 ohm ± 10%。● DQ, DQS, CK/CK#选择VSS作为参考平面；地址、命令、控制信号线选择VDD作为参考平面。● 双向I/O，如DQ，串行端接电阻放置在走线的中间，用于抑制振铃、过冲和下冲。● 单向信号，如地址、控制和命令线，串行端接电阻放置在走线的中间或信号的发送端，推荐放在信号的发送端。● 推荐的线宽为：
信号名最小线宽标准线宽
DQ、DQS、地址、控制、命令信号4mils6mils
时钟线4mils6~10mils
● 推荐的线间距
信号名最小间距标准间距最大间距
DQ和DQ之间8mils12mils
DQ和DQS之间8mils12mils
DQ和DM之间8mils12mils
地址和地址线之间6mils12mils
CAS#,RAS#,WE#,CS#,CKE6mils15mils
CK和CK#之间4mils 6mils
CK/CK#与其他信号之间 20mils
● DQS一般布线在DQ信号组的中间。● DQS与时钟信号线不相邻。● 为了避免串扰，数据信号组和地址、控制、命令信号组之间的走线间距至少+-20mils，建议它们在不同的信号层走线。● 时钟信号组尽量走在内层，CK和CK#的走线长度偏差在+-20mils以内，最好是+-10mils以内。● 数据信号组的走线长度和时钟信号组的走线长度偏差在+-500mils以内。● 同一组信号线的走线长度偏差在+-50mils（+-25mils）以内。● 地址、命令、控制信号线的走线长度与时钟信号组的走线长度偏差在+-400mils以内。● 同一地址、命令、控制信号组内的走线长度偏差在+-50mils。● 所有信号走线长度控制在2000mils（50mm）内。● VREF布局布线：n VREF和其他信号之间保持20mm间距。n VDD到VREF的走线尽可能短。n 去耦电容尽可能靠近VREF。n VREF走线至少20~25mils。n VREF和相邻走线之间至少保持15~25mils间距。● 布线顺序：n 数据信号DQ,DQS,DMn 地址信号，命令信号CAS#,RAS#,WE#n 控制信号CS#,CKEn 时钟信号n 反馈信号● 蛇形走线相邻走线间距是线宽的5倍。

图2.28 蛇形走线线宽与间距的关系