DDR信号完整性，专家测试

 写入均衡 Write Leveling 为了提供更好的信号完整性，DDR3的memory controller可以使用write leveling来调整DQS差分对和CK差分对的相对位置，利用DQS差分对路径上的可调整延时来达成该目的。对于DDR的简单运用，比如on-board DDR memory，并且仅有一颗DDR内存的情况下可以考虑不需要做write leveling。 需要写入均衡的情况如下：<span style="color:#000000"><code>#### 1）T型布线：</code></span>1如下图。该布线方式同步切换噪声（Simultaneous Switching Noise） 较大。2）fly-by 布线fly-by 布线 指地址、命令和时钟的布线依次经过每一颗DDR memory芯片（即每一颗芯片共用了这些信号，在Lattice DDR SDRAM controller IP配置时，则ClockWidth要求设置为 1）。而DQ和DQS作了点到点的连接。VTT表示这些信号都接了ODT端接电阻。fly-by 结构相对于T布线，有助于降低同步切换噪声（Simultaneous Switching Noise）。Write Leveling的功能是调整DRAM颗粒端DQS信号和CLK信号边沿对齐；调节过程描述：DDR控制器不停地调整DQS信号相对于CLK的延迟，DRAM芯片在每个DQS上升沿采样CLK管脚上的时钟信号，如果采样值一直低，则会将所有的DQ[n]保持为低电平来告知DDR控制器，tDQSS（DQS, DQS# rising edge to CK, CK# rising edge，在标准中要求为+/-0.25 tCK。tCK为CLK时钟周期）相位关系还未满足，如果发现在某个DQS上升沿，采样到此时的CLK电平发现了迁越（由之前的低跳变为高），则认为此时DQS和CLK已经满足tDQSS，同时通过DQ[n]向DDR控制器发送一个高，表征一个写均衡成功，同时DDR控制器会锁住这个相位差。这样，在每个DRAM端，看到的CLK和DQS信号都是边沿对齐的。3)写入均衡的修调过程：t1：将ODT拉起，使能on die termination；t2：等待tWLDQSEN时间后（保证DQS管脚上的ODT已设置好），DDR控制器将DQS置起；DDR memory在DQS上升沿采样CK信号，发现CK=0，则DQ保持为0。t3：DDR控制器将DQS置起；DDR memory在DQS上升沿采样CK信号，发现CK=0，则DQ仍然保持为0。t4：DDR控制器将DQS置起；DDR memory在DQS上升沿采样CK信号，发现CK=1，则等待一段时间后，DDR memory将dq信号置起。采取以上策略的原因：对于DDR controller来说，其无法测定clk边沿和dqs边沿的位置，故采用了不断调整dqs delay，在dqs上升沿判断clk从0到1或1到0的一个变化，一旦检测到变化，则写入均衡停止。DDR3标准的Figure 17 write leveling concept图不太好理解，以下进行说明。从1中的两个信号diff_DQS和DQ，可以看到 diff_DQS的上升沿采到的CK值都是0；将diff_DQS加延时，直到如2 中所示diff_DQS的上升沿采到的CK值都是1，进而DQ输出从0到1，完成写入均衡（write leveling）。注意：在DDR3的标准文档中，在同一个时序图中经常性看到有多个相同信号名，但波形不同的情况，需要结合上下文分析波形。4)布线要求：只有使用了fly-by的情况下需使能write levelingCPU内部的内存控制器只能对DQS信号做延迟，不能做超前处理，所以CK要大于DQS信号线的长度，否则将不能满足tDQSS18.ODT有效阻抗 RTTRTT是ODT的有效阻抗。由MR1寄存器的A9，A6和A2来设定RTT的大小。标准中提到的RZQ电阻为240欧姆，连接在ZQ管脚和VSSQ之间。例如{A9，A6，A2}=001时，RTT=RZQ/4=60欧姆。参见下图(来自DDR3标准) .参考电压VDDQ/2, 又称为VTT。其中VDDQ是DQ的供电电压。在DDR3 标准中定义了两种RTT，即RTT_nom 和RTT_wr，两者分别在MR1和MR2寄存器中设定。如下图。在write leveling模式下，仅RTT_nom可用。在写模式下，可以使能RTT_wr来动态改变ODT而不需要重新设置MR寄存器。RTT_nom和RTT_wr间的切换和时序要求参见DDR3标准的5.3 dynamic ODT 一节，以及该节的Table 16 — Latencies and timing parameters relevant for Dynamic ODT。在DDR3标准中“Controller sends WR command together with ODT asserted”. 如下图，2处为写命令，对应地ODT信号被拉起。5处为读命令，ODT为0，无效。1和4为命令，更新bank地址和行地址。3为单bank precharge命令。