从标准JESD84

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从标准JESD84

2023-03-25 05:38| 来源: 网络整理| 查看: 265

| 关于JEDEC

JEDEC是固态技术协会的简称,JEDEC是微电子产业的领导标准机构,JEDEC的主要功能包括术语、定义、产品特征描述与操作、测试方法、生产支持功能、产品质量与可靠性、机械外形、固态存储器、DRAM、闪存卡及模块、以及射频识别(RFID)标签等的确定与标准化[1]。

上面关于JEDEC的描述摘自JEDEC China的JEDEC概述,如果是第一次听说JEDEC的话,上面的概述读起来可能会有点生涩难懂。JEDEC是一个标准组织,JEDEC诞生的目的是定义微电子产业的通用标准,定义微电子产业的通用标准的目的是让不同厂家生产制造的微电子产品能统一被使用。一个简单的例子,比如内存条,因为有了JEDEC标准,不同厂家生产的内存颗粒,做成的内存条都可以插到同一块主板上被识别使用,如果没有通用标准,那么各家定义各家的,同一产品互不兼容,软件驱动就不兼容,这样容易造成市场混乱,也容易造成市场被垄断。

| JESD84-A441和JEDEC的关系

JESD84-B51是JEDEC定义的关于e•MMC的标准,版本5.1,最新版本是JESD84-B51A。这里为啥选JESD84-B51而不选最新的标准来说,原因是JESD84-B51A是收费的,$327.00,太贵辣,不过对于硬件设计来说,JESD84-B51其实已经够了。

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| eMMC信号定义

eMMC全称是Embedded MultiMediaCard,eMMC主要应用在移动设备上,它长下图这个样子,如果喜欢拆手机或者喜欢看别人拆手机,那一定会经常看到它,手机存储多大就是看它容量多大(这里仅通俗的来说)。

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图1. eMMC实物

看完实物图我们来看eMMC的信号都有哪些,如下图所示,eMMC的信号非常简单,主要有时钟信号、数据信号、控制信号、和电源信号构成。

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图2. eMMC的信号汇总

eMMC的四类信号功能描述如下:

时钟信号:

CLK: 给eMMC提供数据交互的时钟。

数据信号:

DAT[7:0]: 双向接口,数据收发。

控制信号:

DS: DS是由eMMC向主控端传输,在HS400模式下使用,在主控端实现数据同步功能。

CMD: 命令交互信号,用于传输控制命令或者回应主机,双向信号,工作在开漏和推挽模式。

RST_n: 复位信号。

电源信号:

VCC: eMMC的Core电源。

VCCQ: IO电源。

| 典型的****eMMC电路设计

上面扯了那么多,现在我们来看eMMC的典型电路设计,参考标准描述,eMMC的信号的典型电路如下图所示。图中ROD和RData Strobe一般集成在主控中或者是没有,设计中我们可以不用管。而RDAT和RCMD是上拉电阻,标准里推荐放这些上拉电阻,避免总线(即CDM、DATA[7:0])浮空,所以我们会在一些电路中看到eMMC信号线上都挂满了上拉电阻。当然在有的设计电路里是没挂的,没挂上拉电阻的图估计都是拿图过来抄,对标准要求是什么样的也不清楚,看eMMC规格书里描述这几个信号是推挽输出的,觉得是多余的,就索性直接都拿掉,最多留着CMD的上拉电阻,这样是不推荐的做法。原文描述:"RDAT and RCMD are pull-up resistors protecting the CMD and the DAT lines against bus floating device when all device drivers are in a high-impedance mode. "

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图3. JEDEC定义的eMMC信号电路设计

关于这些上拉电阻的阻值范围,在标准的Table 200有描述如下,设计时根据实际情况参考底部的Note挑选适合的值:

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图4. 标准中推荐的eMMC总线上拉电阻阻值范围

**上图中的总线电容CL需要特别注意,在标准中描述了CL是****Host、BUS、和DEVICE的寄生电容的总和,这个寄生电容最大值是30pF,且Host、和BUS的总会必须小于20pF。**所以这也是为什么建议eMMC布局靠近主控的原因,这里如果不去注意的话,可能的结果就是,恰巧你的板子的条件有点差,这个CL超过了,选用的eMMC在这个规范里留的裕量又不是特别高,然后板子跑着跑着就莫名的数据出错了,到时问题够你加班查。

CL = CHOST + CBUS + CDEVICE

本篇主要讲eMMC的信号、信号连接方式、和信号注意事项,下一篇将讲eMMC的电源和不同模式下的供电情况和Layout注意事项。

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参考资料: [1]. JEDEC Solid State Technology Association: JESD84-B51 Embedded Multi-Media Card (e•MMC) Electrical Standard (5.1),July 2014.


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