DDR2 SDRAM×32布局、布线经验谈

最近忙于一块以CycloneIII为核心主控芯片的六层板设计，开发环境是Capture+Allegro+CAM350，从原理图修改到PCB的布局、布线这整个过程中我遇到了相当多的问题，值得庆幸的是有一些问题的解决倒是可以说是一劳永逸，比较典型的就是DDR2的布局与布线。之前对DDR2的原理与板级布线非常的陌生，导致刚开始布线时走了很多弯路，折腾了好几天才解决。由于DDR2布线的严格要求，整个布线思路也是更新了若干次，不过现在看来，今后若再布DDR的线会效率更高的。其实两个星期之前DDR2的布线就完成了，只是一直没有找到时间写这篇文章，今天上午特意花点时间写了这些文字、截了几个图，和网友分享一下。

布线结束后，我深刻的体会到，对于DDR2的布局、布线来说，最关键的就是要非常地熟悉DDR2中DQ、DM、DQS和FPGA芯片中DQ/DQS Pins的分布情况，为了更直白的说明这个问题，咱们来看图说话，


解析：考虑到DDR2走高速信号时的信号完整性质量，首先要满足最基本的布线要求（还有信号线的等长）：

（1）DQ[0:7]、DM0、DQS0这10根信号线要在同一层；

（2）DQ[8:15]、DM1、DQS1这10根信号线要在同一层；

（3）DQ[16:23]、DM2、DQS2这10根信号线要在同一层；

（4）DQ[24:31]、DM3、DQS3这10根信号线要在同一层；

其中（1）和（3）可以在同一层（如S1）实现顺利布线，而（0）和（2）可以在同一层（如S2）实现顺利布线。

上面这个图中我特意用笔把所有Pins的分布情况给大致分割了一下，这样看起来会一目了然。布线时应该把上面一个部分（即A、B、C、D）里面的DQ、DM、DQS总共10根信号线作为一个单元，对应FPGA芯片里特定的一个PIN区域，下面E、F、G、H这个部分也是类似的。不过布线时还应该注意的地方就是：FPGA里的那个所谓的“特定部分”中只有DQS这个Pin是固定不可被替代的，其他的9个Pins中DQ[n:n+7]和DM线是可以任意换序的，因为DQ和DM信号线所对应的Pins在FPGA芯片中是同一个电气属性的。这个相当关键，不然的话，会给布线带来比较大的麻烦。关于那个“特定的部分”，我截个图如下所示，不同的颜色即为一个“独立的特定的区域”，


我布线时主要用的是下方中间四个“独立的特定的区域”——用于两个DDR2的布线需要，实现32位并行数据流。

画这个板子时我设置的是六层结构（四个信号层+两个参考层），布局、布线结束后的各信号层结果如下：

TOP LAYER：


LAYER S1：


LAYER S2：


BOTTOM LAYER：


ALL LAYERS：


如今这整个板子的设计过程已经完全顺利结束了！从开始的布局、布线一直到现在光绘文件的成功生成，确实体会到经验的重要性，因为我之前从来没有过六层板的设计经验，很多问题都是第一次遇到，也是临时自己思考或者和同事讨论一起解决，整个过程算得上还是顺利的。

转载地址：http://www.eecreative.org/blog/detail/17928.html