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一粒金砂(初级)

眼图测试(信号完整性测试)-嵌入式多媒体卡eMMC存储芯片 [复制链接]

 

眼图测试(信号完整性测试)-嵌入式多媒体卡eMMC存储芯片

 

嵌入式多媒体卡eMMC存储芯片被广泛地应用在手机、平板电脑、GPS终端、电子书和其他应用微处理器的消费电子设备和工业物联网设备中。

 

在将eMMC芯片集成到电路设计中时经常会出现各种问题。信号的一致性测试可以帮助用户调试eMMC存储接口的信号完整性问题。本文由安信实验室小编整理有关嵌入式多媒体卡eMMC芯片基础知识及eMMC信号完整性量测案例。
01eMMC基础知识:
接口名称:eMMC英文全称:embedded MultimediaCard中文:嵌入式多媒体卡标准维护和制定:JEDEC & MultimediaCard AssociationMMCA,多媒体卡协会)核心成员:JEDEC SOLID STATE TECHNOLOGY ASSOCIATION 固态存储技术协会网址:www.jedec.org当前规范:JESD84-B51最新版本:V5.1生效时间:2015年2月下一版本:TBD说明:eMMC封装在JESD21C标准中已有定义。包括三种BGA封装规格:11.5mm x 13mm x 1.3mm、12mm x 16mm x 1.4mm、12mm x 18mm x 1.4mm;
注:自V4.3版本开始,SPI模式被移除了,即不再支持SPI模式了。

1.jpg

1 eMMC 的整体架构

 

02eMMC芯片信号完整性量测案例:

2.1 测试设备

No.

Equipment

Model

1

Oscilloscope

Tektronix TDS7704B

2

Testscope

P7240& P7330

 

2.2 测试结果

No

Test Item

TestResult

1

ClockSignal

Pass

2

InputSignal

Pass

3

OutputSignal

Pass

 

2.3 EMMC 信号波形图及各信号测试结果

1) Signal Integrity—Clock Signal

 

2.jpg 3.jpg

测试信号

测试项目

规格(最小值)

规格(最大值)

单位

测试值

测试结果

CLOCK

tPERIOD

5

-

ns

19.96

Pass

tTLH

-

0.2*tPERIOD

ns

0.5498

Pass

tTHL

-

0.2*tPERIOD

ns

0.5887

Pass

Duty Cycle

30

70

%

49.76~50.24

Pass

VIH

0.625 * VCCQ

VCCQ + 0.3

V

3.182

Pass

VIL

VSS - 0.3

0.25*VCCQ

V

-0.01

 

Pass

Overshoot

-

-

%

3.328

Pass

Undershoot

-

-

%

5.243

Pass

 

2) Signal Integrity—Input Signal

4.jpg

测试信号

测试项目

规格(最小值)

规格(最大值)

单位

测试值

测试结果

Input CMD

tISU

1.4

-

ns

4.913

Pass

tIH

0.8

-

ns

14.79

Pass

VIH

0.625 * VCCQ

VCCQ + 0.3

V

3.284

Pass

VIL

VSS - 0.3

0.25*VCCQ

V

-0.028

Pass

Overshoot

-

-

%

6.06

Pass

Undershoot

-

-

%

5.857

Pass


5.jpg

测试信号

测试项目

规格(最小值)

规格(最大值)

单位

测试值

测试结果

Input D0

tISU

1.4

-

ns

7.036

Pass

tIH

0.4

-

ns

2.883

Pass

VIH

0.625 * VCCQ

VCCQ + 0.3

V

3.238

Pass

VIL

VSS - 0.3

0.25*VCCQ

V

-0.002

Pass

Overshoot

-

-

%

6.102

Pass

Undershoot

-

-

%

7.376

Pass

 

3) Signal Integrity—Output Signal

 

6.jpg 7.jpg

测试信号

测试项目

规格(最小值)

规格(最大值)

单位

测试值

测试结果

Output CMD

tPH

0

2*UI

ns

 

3.706

Pass

tVW

0.575*UI

-

ns

19.13

Pass

VOH

0.75 * VCCQ

-

V

3.302

Pass

VOL

-

0.125*VCCQ

V

-0.034

Pass

tRISE

-

3

ns

1.077

Pass

tFALL

-

3

ns

1.217

Pass

Overshoot

-

-

%

6.674

Pass

Undershoot

-

-

%

5.576

Pass


 

 

8.png 9.jpg 10.jpg

测试信号

测试项目

规格(最小值)

规格(最大值)

单位

测试值

测试结果

Output D0

tPH

0

2*UI

ns

5.274

Pass

tVW

0.575*UI

-

ns

9.442

Pass

VOH

0.75 * VCCQ

-

V

3.281

Pass

VOL

-

0.125*VCCQ

V

0.0055

Pass

tRISE

-

3

ns

0.25

Pass

tFALL

-

3

ns

0.6784

Pass

tODLY

-

13.7

ns

3.85

Pass

tOH

2.5

-

ns

2.595

Pass

tODLYddr-Min

1.5

7

ns

2.66

Pass

tODLYddr-Max

1.5

7

ns

3.48

Pass

Overshoot

-

-

%

7.081

Pass

Undershoot

-

-

%

10.03

Pass

 

03eMMC标准接口总结如下:

Name

Type1

Description

CLK

I

Clock

DS

O/PP

Data Strobe

DAT02

I/O/PP

Data

DAT1

I/O/PP

Data

DAT2

I/O/PP

Data

DAT3

I/O/PP

Data

DAT4

I/O/PP

Data

DAT5

I/O/PP

Data

DAT6

I/O/PP

Data

DAT7

I/O/PP

Data

CMD

I/O/PP/OD

Command/Response

RST_n

I

Hardware reset

VCC

S

Supply voltage for Core

VCCQ

S

Supply voltage for I/O

VSS

S

Supply voltage ground for Core

VSSQ

S

Supply voltage ground for I/O

【注】 I: input; O: output; PP: push-pull; OD: open-drain; NC: Not connected (or logical high); S: power supply.

 

相关名词定义:

CID: Card IDentification number register 卡识别码寄存器

CLK: Clock signal时钟信号

CMD: Command line or MultiMediaCard bus command (if extended CMDXX)

CRC: Cyclic Redundancy Check循环冗余检查

CSD: Card Specific Data register卡专有数据寄存器

DAT: Data line数据线

DSR: Driver Stage Register驱动阶段寄存器

 

更多眼图测试(信号完整性测试)资料或产品测试,可以百度搜索“安信实验室”

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