HyperLynx(二十二)DDR(五)DDRx总线时序模型设计

article/2025/9/30 19:55:57

由于DDRx总线对时序的要求非常严格,随着速率的提升,时序的要求会更高。要使用DDRx批处理仿真器,需要创建控制器和DRAM颗粒的时序模型,时序模型文件后缀为“*.V”。

HyperLynx 提供两种方式进行时序模型的创建和编辑:

一种是在语言编辑界面下进行编辑,这种方式可以编辑DRAM的时序模型,也可以编辑控制器的时序模型;
另一种是向导流程编辑模式,这是一种控制器时序模型编辑模式。HyperLynx软件提供了市场主流的 DDRx总线速率的时序模型,一般仿真都可以直接使用软件自带的时序模型文件,所以接下来主要介绍控制器时序模型向导编辑模式。

只要打开HyperLynx的主界面就可以在菜单栏上选择模型(Models)→运行DDRx控制器时序模型向导(Run DDRx Controller Timing Models Wizard),打开时序向导编辑界面,如图所示。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

该界面中显示了所有需要编辑的参数,包括地址/命令信号的时序、控制信号的时序、读和写操作的数据选通和数据信号时序、写操作的数据选通和数据掩码信号时序,以及建立和保持时间的降额参数。

(1)设置速率
以该DDR3的控制器为例,具体按界面中的流程进行编辑。在时序向导界面中,首先根据实际项目的DDRx速率进行设置,即选择控制器(CPU)的DDRx总线速率,在数据速率(Data Rate)下拉菜单中包含了几乎所有的DDRx的速率类型,也可以单击Import按钮,导入之前编辑好的时序模型文件,如图所示:
数据速率选择1600Mb/s。

在这里插入图片描述

选择速率后,单击Next按钮。在开始下面的设置之前,工程师要计算获得时钟周期,例如,1600Mb/s的信号速率,那么其时钟周期即tCK=1.25ns。

(2)设置地址/命令网络信号的时序参数

包含 Address、CAS、RAS 及WE信号,如图所示:

在这里插入图片描述

这里需要设置两个参数,分别是最小延时(Earliest)和最大延时(Latest),它们表示在地址和命令输出信号与输出时钟上升沿转变为有效采样电平之前的延时。此例子中地址/命令信号的延时分别为950ps和250ps,输入参数之后,单击 Apply 按钮,否则设置参数无效。

地址和命令信号是电平采样,在达到采样电平,并在时钟上升沿变化为有效时,地址和命令信号被锁存到 DRAM 中。在设置时要注意,最大延时要小于最小延时。如果传输时间超过1个时钟周期,那么在DDRx仿真时,选择2个时钟周期。

(3)设置控制网络信号的时序参数
设置完地址命令时序参数之后单击Next按钮,设置控制网络信号的时序参数,包括 CKE、CS和ODT 控制信号,控制信号也是电平采样,采样的方式与命令信号一样。所以也需要设置最大延时和最小延时值,最大延时为250ps,最小延时为 950ps,这里一定要注意,延时不能超过2个时钟周期。同样,在输入相应参数之后,单击 Apply按钮,如图所示:

在这里插入图片描述

(4)设置DDR3控制器写操作时数据选通信号与时钟信号的时序关系

设置完控制信号参数后单击Next按钮,设置DDR3控制器写操作时数据选通信号与时钟信号的时序关系。在DDR3设计上,虽然在一定程度上弱化了数据选通信号与时钟信号之间的关系,但在操作时序上,依然非常紧密。DDR3 的数据选通信号与时钟信号的频率是一样的,在数据选通信号写操作时,控制器典型的输出方式是数据选通信号边沿与时钟近似对齐。如果数据选通信号的上升沿在时钟信号上升沿的前面到达 DRAM,那么数据选通信号的下降沿就会在时钟信号的后面到达。

反之也是一样的,如果数据选通信号的上升沿在时钟信号上升沿的后面到达 DRAM,那么数据选通信号的下降沿就会在时钟信号的前面到达。

通常,最小值(Earliest)为负数,最大值(Latest)为正数,这两个参数值表示数据选通信号与时钟信号的偏移。此例子中,最小值和最大值分别为-150ps和150ps,输入后单击应用按钮。

在这里插入图片描述

(5)设置DDR3 控制器写操作时的 DDR3数据和数据掩码时序参数

设置完写操作数据选通信号时序参数后单击Next,设置DDR3 控制器写操作时的 DDR3数据和数据掩码时序参数。
数据和数据掩码信号的参考时钟信号是数据选通信号,在写操作周期中,通常在输出数据和数据掩码与数据选通信号转变为有效采样之前,数据和数据掩码信号输出大约为一半位宽。这两个信号都是在数据选通信号的上升沿和下降边沿采样的,而不仅是上升沿。在此需要设置最小延时(Earliest)和和最大延时(Latest),最小延时的参数值要大于最大延时的参数值,并且都为正值、都小子于数据信号的一个位宽(1/2个时钟周期),所以设置参数值为425ps 和200ps,如图所示:

在这里插入图片描述

(6)建立和保持时间参数

设置完写操作数据和数据掩码时序参数后单击Next按钮,设置DDR3控制器读作时的数据时序参数,即建立和保持时间参数

在读操作时,DRAM输出数据选通信号和数据信号近似对齐。控制器通过数据选通信号内部相移大约1/4的时钟周期(1/2信号位宽)捕获数据信号。在这一步中需要指定数据相对数据选通信号的建立和保持时间,此例中建立和保持时间分别设置为 100ps 和 100ps,同时相移 90°,单击 Apply按钮,如图所示:

在这里插入图片描述

(7)设置读操作的建立时间的降额参数
设置完读操作的数据时序参数后单击 Next 按钮,设置读操作的建立时间的降额参数值如图所示:

在这里插入图片描述

这一步有3个选项,分别为不需要降额(No Derating)、使用 JEDEC DRAM 降额参数表(Use JEDEC DRAM Table)和使用自定义的降额参数表(Use Custom Derating Table)。

一般建议使用JEDEC DRAM 降额参数表。

(8)设置保持时间降额参数值
选择后单击 Next 按钮,设置保持时间降额参数值,如图所示:

在这里插入图片描述

该选型比建立保持时间多一项选择,就是用建立时间降额参数表(Use Setup Table),如果选择这一项,就和上一步使用的参数一样。建议使用JEDEC DRAM降额参数表。

(9)保存时序模型
如图所示:

在这里插入图片描述

在保存模型页面中,如果设置的模型没有任何问题,则会显示:“No issues detected”。如果有错误,则会显示哪一项或者哪几项设置有问题。模型没有问题,选择保存模型(save)选型,保存在仿真目录下,以备后续使用。


http://chatgpt.dhexx.cn/article/0AteeqWV.shtml

相关文章

HyperLynx(八)带状线串扰的仿真

1. 前面介绍的是微带线的串扰仿真,其实带状线的串扰与微带线的串扰有比较大的不同。主要是在拓扑结构中传输线TL2和TL5为带状线,分布在第三层,微带线与带状线通过过孔连接。带状线的仿真拓扑如图所示: 叠层信息如图所示&#xff…

HyperLynx(二十八)板层噪声分析和SI/PI联合仿真实例

板层噪声分析和SI/PI联合仿真实例 1.前仿真噪声分析 2.后仿真噪声分析 3.设置和运行SI/PI联合仿真 4.执行信号过孔旁路分析 1.前仿真噪声分析 (1)从“开始”菜单中打开HyperLynx:“开始”→“所有程序”一“Mentor Graphics SDD”→“HyperLynx”→“HyperLynx Simulation S…

基于Hyperlynx VX.2.5 的DDR3仿真之一:Verifying That the Software Recognizes Your Design Correctly

这是一篇基于Mentor公司 Hyperlynx VX.2.5 仿真软件针对Xilinx ZYNQ 的ZC702 PCB上DDR3内存布局布线的信号完整性仿真分析。层叠结构设置,关键信号的仿真分析,有助于我们了解基于 Hyperlynx 对 DDR3 进行信号完整性仿真的整个流程。 首先我们从实际出发…

HyperLynx(三十一)高速串行总线仿真(三)

高速串行总线仿真(三) 1.从一个多层板工程中验证串行通道 2.在多层板中设置连接器模型 1.从一个多层板工程中验证串行通道 在本例练习中,将集中研究从芯片到插件形成的串行发射通道,并分析它的性能。 (1)打开 HyperLynx 软件&a…

HyperLynx(五)反射仿真

1.反射仿真 1.学过物理的工程师都知道,光在传输过程中不在介质的表面会发生反射和折射现象,如图所示。同样,对于信号而言,信号在传递的的过程中,遇到阻抗不连续的点(不同的介质或不同的物理结构时),一部分…

HyperLynx(十八)DDR(一)DDR简介和DDR的数据仿真

1.DDR简介 2.DDR仿真概述 3.DDR数据仿真前的数据验证 4.DDR数据仿真具体步骤 1.DDR简介 DDR(双倍速率同步动态随机存储器)是一个内存名称,意思即双倍速率同步动态随机存储器,是内存的其中一种。 DDR 总线是由 SDRAM 发展而来的一…

HyperLynx(三十)高速串行总线仿真(二)

高速串行总线仿真(二) 仿真实例 1.探索多层板中的PCI-E串行通道 2.设置叠层以减小损耗 3.分析通道的不同配置对损耗的影响 4.检测驱动端规范 5.检查接收器规范 6.通过仿真得出整个通道的驱动约束限制 1.探索多层板中的PCI-E串行通道 在本节练习中&am…

HyperLynx(二十七)电源完整性之AC去耦仿真实例(二)

电源完整性之AC去耦仿真实例(二) 1.后仿真的去耦仿真 2.去耦电容在后仿真分析中的作用 3.使用QPL文件为去耦电容分配模型 4.如何设计好电源系统 1.后仿真的去耦仿真 (1)在“开始”菜单中打开HyperLynx:“开始”→“所有程序”→“Mentor Graphics SDD…

HyperLynx(十二)BoardSim和PCB板级仿真分析(三)

1.使用曼哈顿布线进行BoardSim仿真 2.快速分析整板的串扰强度 3.交互式串扰仿真 4.Gbit信号仿真 1.使用曼哈顿布线进行BoardSim仿真 前面讲述的分析,都是在已布线的PCB上进行的。实际上,对PCB进行信号完整性、串扰、EMC分析不一定要求在物理布线之后进行…

DDR3 HYPERLYNX SI仿真

HYPERLYNX仿真DDR是非常的方便,有固定的模板可以用,这里就大致的过程和大家分享下。 ①导入PCB的数据,设置叠层,设置下电源 ②设置完成打开DDR batch-mode wizard ③本次仿真的是DDR3L,800MT。 ④添加控制器和DDR ⑤添加模型 ⑥…

HyperLynx(十一)BoardSim和PCB板级仿真分析(二)

BoardSim和PCB板级仿真分析(二) 1.设置模型 2.提取原理图 3.查看信号网络的属性 4.快速添加端接 5.普通信号网络批量仿真设置 1.设置模型 在BoardSim 中对元器件赋模型的基本方法与在 LineSim中的一样,但其中增加了特殊的部分,…

HyperLynx(六)参数扫描仿真

HyperLynx可以很好地完成原理图和PCB的串扰仿真,也非常方便PCB设计过程中批量地仿真串扰。 **耦合长度:**不管是在同一层上,还是在空间上,其耦合长度都是传输线之间相互平行的耦合区域的长度。 **串扰饱和长度:**串扰…

HyperLynx(四)差分传输线模型

1.差分传输线 在高速电路 PCB 设计中,差分传输线是一类比较特殊和重要的传输线,差分传输线简称差分线。随着电路设计技术的提升,从最早期的伪差分信号设计,到现在的差分信号设计,差分信号越来越多地应用在高速电路设计…

HyperLynx(二十三)DDR(六)DDRx总线批量仿真

HyperLynx(二十三)DDR(六)DDRx总线批量仿真 1.DDR仿真流程2.仿真前参数设置3.批处理仿真前验证4.DDR2总线批处理仿真(实例)4.1 收集设计信息并为DDRx向导准备设计电路4.2 设置DDRx向导 5.仿真结果分析解读6…

HyperLynx(二)LineSim的基本操作

LineSim的基本操作包含新建工程文件、建立仿真拓扑结构、编程传输线、分配模型、保存文件、设置仿真条件并仿真等。 1.仿真文件的保存 一般建议在新建一个工程文件时, 首先要保存为一个工程文件,然后再编辑其他部分。 在菜单栏上,选择文件(…

HyperLynx(十三)Hyperlynx前放置之对网络的EMC分析

1.设置EMC参数 2.运行EMC分析 1.设置EMC参数 1)仿真前的要求 在运行LineSim EMC仿真或BoardSim EMC仿真前,要特别注意以下两点,否则将会出现错误报警: ①有一个有效的叠层结构; ②对于需要仿真的网络,必须设置驱动。 如果正在仿真一对差分线…

hyperLynx VX2.5 PCB仿真

文章目录 1.hyperLynx VX2.5 安装 2.hyperLynx VX2.5 使用 3.hyperLynx VX2.5 PCB阻抗扫描 4.hyperLynx VX2.5 直流压降仿真 5.hyperLynx VX2.5 AC 去耦仿真 6.hyperLynx VX2.5 LPDDR4X仿真 7.hyperLynx VX2.5 LPDDR4X批量仿真 8.hyperLynx VX2.5 高速串行总线仿真 1.hyperLynx…

HyperLynx(九)HDMI仿真实例

1.眼图和眼图模板 2.HDMI眼图模板 3.在HyperLynx中设置眼图模板 4.HDMI仿真 5.HDMI设计规则总结 1.眼图和眼图模板 眼图是指一系列的数字信号在示波器或图形软件中显示的图形。简单地说就是把一连串 接收端接收到 的脉冲信号(000,001,010, …

hyperlynx si 前仿真

hyperlynx这个软件非常简单易上手,推进新手可以学习这个软件,今天就原理图仿真进行一个说明。 ①New Si Schematic ②按下图选中部品,接收端,传输线和发送端,这里把传输线阻抗调整到50ohm和实际设计的值一致。 可以用…

HyperLynx中层叠设计实例

层叠结构和材料参数对于仿真是不可或缺的,HyperLynx提供了一个比较完善的、可视化的层叠设计工具。 1.层叠编辑器界面 层叠编辑器界面如图所示: 在菜单栏上选择设置(Steup)-层叠(Stackup)-编辑&#xff08…