关于sdr sdram布线和fpga连接的问题

pebble · 发表于 2010-4-13 10:28:35

我正准备画ep3c55f484的板子，外带两片sdr sdram。由于以前没用过sdr sdram，有不少疑问：
1、关于sdram的走线长度；
很多资料以及网友说，sdram的走线要尽量等长，有的说组内长度要控制在50mil内。
可我手头有一块红色飓风ep2c35的开发板,fpga和sdram之间的走线长度就相差比较大，肉眼看上去误差至少有1~2cm。而有的pcb更过分，比如：http://218.16.124.207/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=3431572&bbs_page_no=1&search_mode=2&search_text=fpga
在77楼的pcb图（中间是fpga，右侧是sdram ），走线的差距更大。

2、关于与fpga的连线；
很多网友说，同一片sdram尽量连线到fpga的一个BANK内，可我看红色飓风ep2c35的开发板：一片sdram的地址、数据竟然连线到了3个bank（B5,B6,B7）。

3、sdr的管脚是不是可以和fpga的任意I/O管脚连接？需要使用特殊功能管脚吗？比如DQ/DM/DQS

4、fpga和sdr sdram之间需要串联匹配电阻吗？很多网友说需要，或者至少需要在几个控制信号上串联。同样，在红色飓风ep2c35的开发板上，没有串联匹配电阻：（

请各位大虾指教。。。

laoxizi · 发表于 2010-4-13 10:45:54

布线是否好决定sdram能跑多快。
还有，找个Altera原厂的开发板PCB看看。

pebble · 发表于 2010-4-13 13:37:35

楼上的意思是不是可以这样理解：

如果走线的长度控制的好(比如差距小于50mil)+ 加了串联匹配电阻+管脚都分配在一个BANK内，这样sdram可以跑得很快，比如166M。

否则速度就跑的比较低？

是不是sdr sdram 对布线要求不严格，只要画的不是太离谱都可以正常运行？只不过是运行频率低一些罢了？

zxq6 · 发表于 2010-4-13 14:25:49

关注。。。

dubu · 发表于 2010-4-13 14:45:42

sdram容限比ddr宽很多，但最好遵循等长

slice · 发表于 2010-4-13 16:14:22

等个毛的长啊，去看看altera stratix II DSP开发套件，根本不用care.你又不能跑3，4百M。不用care

bone · 发表于 2010-4-14 14:21:24

200MHz之内，尽管拉线……

pebble · 发表于 2010-4-15 10:41:35

谢谢各位的回复！
看了大家的发言以及看了几个别人的板子，对这些问题有了一点答案，说出来请大家指正吧~

1、关于sdram的走线长度：
对于sdr sdram来说，由于频率不是很高，所以走线比较宽松，只要芯片靠近fpga，基本上可以‘随便连线’；
2、关于与fpga的连线：
基本上是尽量考虑布线的方便性，连线到2个BANK甚至3个BANK都没问题；
3、对于sdr sdram来说，不用考虑特殊管脚，只要是I/O就行，但最好把CLK连接到PLL_OUTp管脚，方便后期调整时钟；
4、在sdram比较靠近fpga的情况下，不用串联匹配电阻。

不知道我总结的对不对，请大虾们发表一下看法~

nano · 发表于 2010-4-15 11:39:31

1、走线长度只是保证信号完整性的手段之一。我觉得地线会更重要一些，还有，即使严格等长，也要考虑信号线过长所带来的其他问题，所以，有的时候，串个电阻会更好。当然，一般PC100、PC133的要求并不太高，10cm内相差2cm是无所谓的。要是再长或差别更大，最好进行仿真测量。
2、FPGA除了考虑连线方便以外，也要考虑延迟时间。CPLD的Pin2Pin延迟是固定和可预期的，但是FPGA的Pin2Pin延迟并不相同，不过对于SDRAM来说，可以忽略。当然，尽量在一个bank内也是有好处的。
3、时钟Pin是特殊设计的，可以保证传递信号时的相位延迟。
4、匹配电阻很多时候都可以省略，但是产品和开发板完全不是同一级别的东西。

所以，如果是自己学习，基本上不用考虑太多问题，尤其是低密度、低速的电路。但是对于工业用，还是要尽可能的严谨一些。很多措施都是必要且有效的手段。稳定性出了问题就很难搞定，最好在设计的时候就尽可能多的考虑，不让问题出现才是关键。
好吧，我知道这个例子很烂，但是的确很重要，那就是---水桶效应。
重视每一个细节，才是取胜之道。工业品不同于其他。
想想阿莫的风格就知道了。

DanielDeng · 发表于 2010-4-21 13:01:26

看过一些板卡单单在SDRAM的时钟引脚上串联了电阻，数据和地址都没有。纳闷。

nano · 发表于 2010-5-30 12:39:05

时钟线串电阻？
一般是数据线串电阻，时钟线是上下拉的电阻，为了EMI。

laoxizi · 发表于 2010-5-30 13:05:08

回复【2楼】pebble
楼上的意思是不是可以这样理解：
如果走线的长度控制的好(比如差距小于50mil)+ 加了串联匹配电阻+管脚都分配在一个bank内，这样sdram可以跑得很快，比如166m。
否则速度就跑的比较低？
是不是sdr sdram 对布线要求不严格，只要画的不是太离谱都可以正常运行？只不过是运行频率低一些罢了？

-----------------------------------------------------------------------

其实。。。。搞SDRAM，平时都不是很注意的，等长要一定的，我通常跑133，还没有出现过什么问题，SDRAM其实要求不高。

nano · 发表于 2010-5-30 13:10:23

如果是166的话，不等长也是没事的。
我的两片166的SDRAM数据、时钟最长是150mm，最短90多mm，一样跑的很好的。--系统时钟就是166的。
当然了，你上面如果做的很好，那就更安全可靠了。

luan_dahai · 发表于 2010-6-16 13:23:30

mark

zrx737 · 发表于 2010-6-16 16:21:03

大家说时钟133、166，是不是sdram时钟只能这两种选啊，没有100M？

nano · 发表于 2010-6-17 10:56:56

有的。PC100就是这个标准。不过一般133较容易实现，166器件一定要保证原厂原装才可以。如果阿莫这里有就好了。呵呵

NJ8888 · 发表于 2010-6-17 12:31:27

133的跑100时钟也行

pebble · 发表于 2010-6-19 23:41:39

回复【11楼】laoxizi 老曦子
-----------------------------------------------------------------------

最长150mm，最短90mm，相差60mm，就是6cm啊，单位没写错吧？

kunpeng032 · 发表于 2010-6-20 17:38:17

关注。。。

seemrain · 发表于 2010-6-21 11:04:49

1ns相当于十几厘米的PCB走线，频率不高的根本不关心

nano · 发表于 2010-6-25 09:35:54

回复【17楼】pebble
回复【11楼】laoxizi 老曦子
-----------------------------------------------------------------------
最长150mm，最短90mm，相差60mm，就是6cm啊，单位没写错吧？

-----------------------------------------------------------------------

实际上，最长与最短的数据线相差不止6cm呢。又有什么关系，反正板子跑的很好。
另外，单纯考虑线长也不对，还要综合看走线、退耦、布局等等因素。
只是说，等长布线在SDRAM中要求不高而已。

bad_fpga · 发表于 2010-6-29 17:40:30

回复【15楼】nano 纳诺
有的。pc100就是这个标准。不过一般133较容易实现，166器件一定要保证原厂原装才可以。如果阿莫这里有就好了。呵呵
-----------------------------------------------------------------------

哪里有好的166的SDRAM买啊。。。

WeightU4Ever · 发表于 2010-7-2 22:17:21

SDRAM走线要求不严格，阻抗注意一下就可以了。信号在PCB上的传播速度是5.9英寸/ns，SDRAM跑100MH的话是10ns一个周期，你算算你要走线长度差多少才会导致数据超出有效窗口。呵呵，想让它不好用都难。

shinehjx · 发表于 2010-7-3 08:48:40

好贴，又长见识了

wjhltk · 发表于 2010-7-3 12:02:29

mark

oceanx · 发表于 2010-7-5 08:29:05

学习了！！！

zgq800712 · 发表于 2010-7-5 09:13:02

LZ好，我就是你说的77楼PCB。
看下23楼的朋友的回帖对你有帮助。

为什么等长呢？为了数据保持建立时间，信号在PCB上有传播速度。另外FPGA 引脚好像可以调时间的，（哎，对硬件还是缺乏了解）

高速通常采用绕线等长，就是蛇形线。控制板子参数就可以实现这些线的阻抗控制。很多软件多可以算PCB阻抗，比如SI900,CAM350（没有用过，一个做PCB的人说的），板长也多是有误差的，多少他告诉我，忘记了。

以上我也是模棱两可，但以全盘脱出了。

建议LZ不要再想这些问题了，尽管布线把。把SDR管脚分配在FPGA的专用管脚上应该更好点

shangdawei · 发表于 2010-7-11 23:04:14

回复【23楼】WeightU4Ever
sdram走线要求不严格，阻抗注意一下就可以了。信号在pcb上的传播速度是5.9英寸/ns，sdram跑100mh的话是10ns一个周期，你算算你要走线长度差多少才会导致数据超出有效窗口。呵呵，想让它不好用都难。
-----------------------------------------------------------------------

5.9 in = 14.986 cm

MARK

ourdeser · 发表于 2010-7-31 13:35:22

目前，同楼主一样也搞sdram 一般的红色旋风系列的板子都无法达到100M(时序上无法满足) 一般 30-50MHz 还是没什么问题。

个人认为 SDRAM包含两个部分，一个是FPGA中的SDRAM控制器的时序关系。一个是PCB上走线的时间关系，要满足SDRAM芯片的建立和保持时间关系。速度越高布线的延迟时间越是苛刻。一般保持你的数据在 0.9ns 就能上100M(数据、控制线相对于时钟) ALTERA 的SDRAM控制如是！

jlqamark · 发表于 2010-8-1 09:57:18

我做过，也是两片SDRAM，不过最高跑到100M，在高就不行了

colinh · 发表于 2010-9-9 13:30:10

两片sdram，那数据线和地址线复用的吗？

xiongxiong3 · 发表于 2010-9-30 12:30:10

两层板呢？楼主总结的东西还能用吗？据说两层板的阻抗匹配没法算，两层板的sdram要怎么走线，线宽多少？需要什么处理啊

wanwzy · 发表于 2010-9-30 15:29:48

mark

Jigsaw · 发表于 2010-9-30 17:33:52

貌似老一点的主板用到都是166的内存条，不过大多都是8位的：（

rx_78gp02a · 发表于 2010-9-30 18:25:00

两层板也可以算阻抗，信号线两边加两条地线，底层铜平面保持完整，用polar si9000就能算

weixintec · 发表于 2010-9-30 20:06:11

学习一下

xiao_guo · 发表于 2010-10-3 14:14:13

学习中

zhangyunbo · 发表于 2012-2-24 14:44:50

MARK...受用啊。。。

liurangzhou · 发表于 2012-2-24 20:43:34

跑100M的话，爱怎么拉就怎么拉

xtx · 发表于 2012-3-30 23:30:02

nano 发表于 2010-4-15 11:39
1、走线长度只是保证信号完整性的手段之一。我觉得地线会更重要一些，还有，即使严格等长，也要考虑信号线 ...

说的好收藏

hopefly2 · 发表于 2012-4-24 21:46:17

bone 发表于 2010-4-14 14:21
200MHz之内，尽管拉线……

Mark！讨论结果有指导意义

luguobing · 发表于 2012-12-8 13:47:04

很好的帖子学习了

siriux · 发表于 2013-3-10 21:40:04

尽可能等长，老的内存条上就有等长布线。

nnimo · 发表于 2013-3-11 09:19:36

乱连线当然是不行的，参考官方设计啦！要求确实不算高，但也不能乱连线啊！

Hunter · 发表于 2013-3-11 09:59:14

大侠们来讨论下DDR2呢，时钟频率可以达300MHz

wuyuehang · 发表于 2013-3-12 09:41:39

理想情况SDR sdram的走线时要等长，altera建议布线在top/bottom的banks，效果会好于你布线在side banks。（不同IObank速度也有差别）
从sdram时序上看，数据线的时序要求比地址线、控制线更苛刻。特别在sdram和fpga应用的话，一般是4、8、page突发模式，这种情况下，地址线地址更新没那么频繁。（除非你采用单字节读写）；

所以DQ能尽量等长走线就等长走线，而控制线、地址线要求宽松很多，这大概也就能解释为什么开发板商把sdram步在不同bank。
我的板子没有加串联电阻下直连，可以跑6ns的sdram时钟。

xiaoliusheng · 发表于 2013-6-23 23:17:29

SDRAM在200M以内没有严格的等长限制？

超群天晴 · 发表于 2013-7-23 22:17:52

nano 发表于 2010-4-15 11:39
1、走线长度只是保证信号完整性的手段之一。我觉得地线会更重要一些，还有，即使严格等长，也要考虑信号线 ...

受益匪浅！！！

user_hzp · 发表于 2013-9-11 14:47:52

看了评论受益匪浅

yuanpooo · 发表于 2014-1-28 01:09:30

mark，受益匪浅

winkle · 发表于 2014-1-28 11:02:34

学习了放假看看帖子

kneken · 发表于 2014-1-31 23:15:27

mark

关于sdr sdram布线和fpga连接的问题

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！

浏览过的版块