全志H3原理图设计——DDR篇

前言

开发全志H3的核心板过程中,原理图绘制部分有很多新知识,近期博文将全面介绍全志H3的原理图设计,把这些知识整理下来。本篇主要介绍DDR——Double Data Rate SDRAM的电路设计。

配置

  • CPU: 全志H3
  • DRAM: DDR3 512MB FBGA-96

CPU-DRAM设计

概述

全志H3的DRAM控制器是32位的,可以支持两片DDR3颗粒,因此所有信号线的低半段代表一片内存颗粒,高半段代表另一颗内存颗粒。

分类

数据线

SDQ[0:31]代表并行数据线,SDQM[0:3]是并行数据掩码,SDQS[0:1]是数据同步信号,为差分信号。

地址线

SA[0:15]代表并行地址线,SBA[0:3]是Bank地址线。

时钟线

SCK是时钟信号,差分信号。时钟差分线正负之间要接一个100Ω的终端电阻。

控制线

SRASSCAS分别是行地址和列地址选通信号,SWE为写使能信号,SRST是复位信号,SCKE[0:1]是时钟使能信号,SCS[0:1]是片选信号。

其他

SZQ是阻抗校准线,需要一颗高精度240Ω电阻接地。
SVREF是电压基准,电路如下。

C3靠近CPU的SVREF引脚,C4、C5靠近DDR3芯片。

分组

DDR布线的时候,需要遵循同组同层、同组等长、不同组尽量等长的原则,因此需要对信号线进行分组,方便布线的时候参考。
每个字节对应的所有数据线分一个组
控制信号、时钟信号和地址信号分到同一组

举例:单片DDR3,DQ[0:7]DQM0DQS0PDQS0N分在第一组,DQ[8:15]DQM1DQS1PDQS1N分在第二组。所有的控制线、地址线、时钟线分在一组。

电源

CPU的VCC_DRAM应当与内存颗粒的VCC共用一个电源轨。滤波电容需要有大有小,起码有一个大电容。10uF电容用0603封装。

DDR3颗粒设计

颗粒设计相对简单一些,基本上就是跟CPU的引脚一一对应即可。
DQ数据线的顺序在一个字节内可以随便接!不用管顺序!
这是因为,虽然数据线是乱序的,但是写入和读取的顺序都是按照这个乱序进行的,乱着写入,乱着读取,两个错误互相抵消,最终的数据不会出错。因此,这个顺序可以根据布线的需要灵活调整。
同一个字节可以随便接,但是不能跨字节,也就是DQ[0:7]必须接到DQL[0:7]范围内,DQ[8:15]必须接到DQU[0:7]范围内

总结

DDR的原理图设计虽然是新知识,但是不算是难知识,照猫画虎即可,比较重复。不过也不能掉以轻心,尤其是ZQ电阻、SCLK终端电阻、SVREF分压电阻的设计,需要严格按照规范,不能想当然。

作者

Zhu Wenguan

发布于

2025-03-14

更新于

2025-06-07

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