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DDR 规范的 DC 和 AC 特性

对于任何一种接口规范的设计，首先要搞清楚系统中传输的是什么样的信号，也就是驱动器能发出什么样的信号，接收器能接受和判别什么样的信号，用术语讲，就是信号的DC和AC特性要求。

在DDR规范文件JEDEC79R的第51页[TABLE6:ELECTRICALCHARACTERISTICSANDDCOPERATINGCONDITIONS]中对DDR的DC有明确要求:VCC=+2.5V+0.2V，Vref=+1.25V±0.05V，VTT=Vref±0.04V.

在我们的实际设计中，除了要精确设计供电电源模块之外，还需要对整个电源系统进行PI仿真，而这是高速系统设计中另一个需要考虑的问题，在这里我们先不讨论它，暂时认为系统能够提供稳定的供电电源。

除DC特性外，我们还应该注意规范中提到的AC特性，所谓AC特性，就是信号在高速利转状态下所表现出的动态变化特性。DDR规范中第60页，对外于云态变化的地址信号、控制信号及数据信号分别给出了交流特性的要求。为方便读者，现把规范中对干信号交流特性的要求复制到这里，作为高速系统设计的一部分，要确保在我们的系统中，所有处于高速工作状态下的DDR信号要符合这个AC特性规范。 DDR4协议/功能调试和分析参考解决方案。江苏DDR一致性测试DDR测试

(2)根据读/写信号的幅度不同进行分离。如果PCB走线长度比较 长，在不同位置测试时可能读/写信号的幅度不太一样，可以基于幅度进行触发分离。但是 这种方法对于走线长度不长或者读/写信号幅度差别不大的场合不太适用。

(3)根据RAS、CAS、CS、WE等控制信号进行分离。这种方法使用控制信号的读/写  来判决当前的读写指令，是可靠的方法。但是由于要同时连接多个控制信号以及Clk、 DQS、DQ等信号，要求示波器的通道数多于4个，只有带数字通道的混合信号示波器才能  满足要求，而且数字通道的采样率也要比较高。图5.11是用带高速数字通道的示波器触发  并采集到的DDR信号波形。 江苏DDR一致性测试DDR测试DDR4 一致性测试平台插件。

DDR时钟总线的一致性测试

DDR总线参考时钟或时钟总线的测试变得越来越复杂，主要测试内容可以分为两方面：波形参数和抖动。波形参数主要包括：Overshoot（过冲）；Undershoot（下冲）；SlewRate（斜率）；RiseTime（上升时间）和FallTime（下降时间）；高低时间；DutyCycle（占空比失真）等，测试较简单，在此不再赘述。抖动测试则越来越复杂，以前一般只是测试Cycle-CycleJitter（周期到周期抖动），但是当速率超过533MT/S的DDR2&3时，测试内容相当多，不可忽略。表7-15是DDR2667的规范参数。对这些抖动参数的测试需要用软件实现，比如Agilent的N5413ADDR2时钟表征工具。测试建议用系统带宽4GHz以上的差分探头和示波器，测试点在DIMM上靠近DRAM芯片的位置，被测系统建议运行MemoryTest类的总线加压软件。

通常我们会以时钟为基准对数据信号叠加形成眼图，但这种简单的方法对于DDR信 号不太适用。DDR总线上信号的读、写和三态都混在一起，因此需要对信号进行分离后再进 行测量分析。传统上有以下几种方法用来进行读/写信号的分离，但都存在一定的缺点。

(1)根据读/写Preamble的宽度不同进行分离(针对DDR2信号)。Preamble是每个Burst的数据传输开始前，DQS信号从高阻态到发出有效的锁存边沿前的  一段准备时间，有些芯片的读时序和写时序的Preamble的宽度可能是不一样的，因此可以  用示波器的脉冲宽度触发功能进行分离。但由于JEDEC并没有严格规定写时序的  Preamble宽度的上限，因此如果芯片的读/写时序的Preamble的宽度接近则不能进行分  离。另外，对于DDR3来说，读时序的Preamble可能是正电平也可能是负电平；对于  DDR4来说，读/写时序的Preamble几乎一样，这都使得触发更加难以设置。 DDR总线一致性测试对示波器带宽的要求；

D D R 5 的 接 收 端 容 限 评 估 需 要 通 过 接 收 容 限 的 一 致 性 测 试 来 进 行 ， 主 要 测 试 的 项 目 有 D Q 信 号 的 电 压 灵 敏 度 、 D Q S 信 号 的 电 压 灵 敏 度 、 D Q S 的 抖 动 容 限 、 D Q 与 D Q S 的 时 序 容 限、DQ的压力眼测试、DQ的均衡器特性等。

在DDR5的接收端容限测试中，也需要通过御用的测试夹具对被测件进行测试以及测试前的校准。展示了一套DDR5的DIMM条的测试夹具，包括了CTC2夹具(ChannelTestCard)和DIMM板(DIMMTestCard)等。CTC2夹具上有微控制器和RCD芯片等，可以通过SMBus/I²C总线配置电路板的RCD输出CA信号以及让被测件进入环回模式。测试夹具还提供了CK/CA/DQS/DQ/LBD/LBS等信号的引出。 DDR2 和 LPDDR2 一致性测试软件。江苏DDR一致性测试DDR测试

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克劳德高速数字信号测试实验室

一个实际的DDR4总线上的读时序和写时序。从两张图我们可 以看到，在实际的DDR总线上，读时序、写时序是同时存在的。而且对于读或者写时序来 说，DQS(数据锁存信号)相对于DQ(数据信号)的位置也是不一样的。对于测试来说，如果 没有软件的辅助，就需要人为分别捕获不同位置的波形，并自己判断每组Burst是读操作还 是写操作，再依据不同的读/写规范进行相应参数的测试，因此测量效率很低，而且无法进行 大量的测量统计。 江苏DDR一致性测试DDR测试