嵌入式多媒體卡eMMC存儲芯片被廣泛地應用在手機、平板電腦、GPS終端、電子書和其他應用微處理器的消費電子設備和工業物聯網設備中。
在將eMMC芯片集成到電路設計中時經常會出現各種問題。信號的一致性測試可以幫助用戶調試eMMC存儲接口的信號完整性問題。本文由啟威測實驗室小編整理有關嵌入式多媒體卡eMMC芯片基礎知識及eMMC信號完整性量測案例。
01 eMMC基礎知識:
接口名稱:eMMC
英文全稱:embedded MultimediaCard
中文:嵌入式多媒體卡
標準維護和制定:JEDEC & MultimediaCard Association(MMCA,多媒體卡協會)
核心成員:JEDEC SOLID STATE TECHNOLOGY ASSOCIATION 固態存儲技術協會
網址:www.jedec.org
當前規范:JESD84-B51
最新版本:V5.1
生效時間:2015年2月
下一版本:TBD
說明:eMMC封裝在JESD21C標準中已有定義。
包括三種BGA封裝規格: 11.5mm x 13mm x 1.3mm、12mm x 16mm x 1.4mm、12mm x 18mm x 1.4mm;
注:自V4.3版本開始,SPI模式被移除了,即不再支持SPI模式了。
圖1 eMMC 的整體架構
02 eMMC芯片信號完整性量測案例:
2.1 測試設備
No. | Equipment | Model |
1 | Oscilloscope | Tektronix TDS7704B |
2 | Testscope | P7240& P7330 |
2.2 測試結果
No | Test Item | TestResult |
1 | ClockSignal | Pass |
2 | InputSignal | Pass |
3 | OutputSignal | Pass |
2.3 EMMC 信號波形圖及各信號測試結果
1) Signal Integrity—Clock Signal
測試信號 | 測試項目 | 規格(最小值) | 規格(最大值) | 單位 | 測試值 | 測試結果 |
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
測試信號 | 測試項目 | 規格(最小值) | 規格(最大值) | 單位 | 測試值 | 測試結果 |
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 |
測試信號 | 測試項目 | 規格(最小值) | 規格(最大值) | 單位 | 測試值 | 測試結果 |
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
測試信號 | 測試項目 | 規格(最小值) | 規格(最大值) | 單位 | 測試值 | 測試結果 |
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 |
測試信號 | 測試項目 | 規格(最小值) | 規格(最大值) | 單位 | 測試值 | 測試結果 |
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 |
03 eMMC標準接口總結如下:
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.
相關名詞定義:
CID: Card IDentification number register 卡識別碼寄存器
CLK: Clock signal時鐘信號
CMD: Command line or MultiMediaCard bus command (if extended CMDXX)
CRC: Cyclic Redundancy Check循環冗余檢查
CSD: Card Specific Data register卡專有數據寄存器
DAT: Data line數據線
DSR: Driver Stage Register驅動階段寄存器
啟威測實驗室提供eMMC芯片一致性測試驗證、eMMC芯片信號完整性測試及眼圖測試。
審核編輯:劉清
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原文標題:【案例分享】什么是嵌入式多媒體卡eMMC?啟威測實測案例帶你了解eMMC信號量測!
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