EPRO PR6424/000-030+CON021
高性能系统设计师在满足关键时序余量的同时要力争获得更高性能,而存储器接口设计则是一项艰巨挑战。双倍数据速率SDRAM和4倍数据速率SDRAM都采用源同步接口来把数据和时钟(或选通脉冲)由发射器传送到接收器。接收器接口内部利用时钟来锁存数据,此举可消除接口控制问题(例如在存储器和FPGA间的信号传递时间),但也为设计师带来了必须解决的新挑战。
关键问题之一就是如何满足各种读取数据捕捉需求以实现高速接口。随着数据有效窗越来越小,该问题也益发重要;同时,更具挑战性的问题是,如何让接收到的时钟与数据中心对准。
基于FPGA、ASIC和ASSP控制器的设计所采用的传统方法是使用锁相环或延迟锁定环电路,以保证在源时钟和用于捕捉数据的时钟间具有固定的相移或延时。该方法的一个明显缺点是延时是固定的单一值,且在整个设计周期是预设定好的。但在实际系统中,由到不同存储器器件的不同布线、FPGA间的变异以及工艺、电压和温度等系统条件所引发的难以预测的变化很容易带来偏差,因此,预先设定的相移是不准确的。
现在,领先FPGA供应商提供的新的硅特性、以及硬件经过验证的参考设计已克服了
这些挑战。此外,工程师还必须遵循一些基本规则以缩短设计周期。
应该利用最新的FPGA硅特性来构建接口。这样做将减少FPGA逻辑资源使用,优化功耗并提高时序余裕。分辨率75 ps的可调输入延时时拍等I/O硅特性可支持精准的时钟到数据对中。
采用动态校准机制来调整时钟和选通脉冲的关系并将FPGA时钟对准读取数据的中心。这种方案可提供运行时调整以补偿设计过程中无法考虑到的所有系统变异。
采用领先FPGA供应商提供的硬件经过验证的参考设计。用户在自己的定制设计中,可把参考设计作为起点,从而节省宝贵的时间和资源。
根据PCB和FPGA设计,验证同时切换输出的一致性。采用具有电源管脚均匀分布的新FPGA封装,通过有效改善信号返回电流路径降低SSO噪声。该技术可支持更宽的数据总线。
运行Ibis仿真以确保信号质量。此举将有助于为不同信号选择和调整终接端子。在分析中,利用实际PCB布局来运行仿真,以综合串扰、去耦、终止和线迹配置的影响。图1采用动态校准机制来调整时钟和选通脉冲关系,并将FPGA时钟与所读取的数据实现中心对齐。

图1 动态校准机脉冲关系
避免:在读周期中,采用固定相移延时使时钟或选通脉冲对中数据有效窗。当数据速率很高时,由于在设计期间无法考虑到的工艺、电压和温度等系统变异,这么做可能减小设计余裕。
跳过功能性和布局-布线后仿真步骤不执行。这些步骤所花的时间往往可在硬件调试期间得到几倍的回报。另外,当需要最佳性能时,布局后仿真是接口调试的良好工具。
任意选取管脚,选择时仅凭借经验和常识。一般来说,应该把数据位集中在一起,并保持在一或两个时钟区内,这样可以产生好的结果。另外,还要考虑FPGA裸片内的接口映射,它应靠近实现接口的区域,以减小内部布线延时。 ; 假定驱动器的阻抗为0欧姆。总线上负载越大意味着对信号完整性约束的要求越严格。就深接口来说,考虑利用几个带寄存器的DIMM来达到期望的存储器深度(带寄存器DIMM的地址网络的负载仅为1,而无缓冲器的DIMM的负载是18)。
PCB布局中,在通过接口的返回路径上出现中断和障碍物。中断将使返回电流的路径更长,并会在系统中产生有害噪声。
Festo CPV-14-VI 18210
BECKHOFF KL3202
Riegler MV 2218G
S7 300 DSC-T 27 19 97 5
MP Sensor Pico 26001870
ZANDER FS3
SCHMALZ 10.06.02.00049
BOSCH 0 821 400 285
ABB AF09Z-30-10-21 24-60
SCHUNK P186 - KOPF für 6XG1/8" SWK 040-041-071-100-150
CPE14-M1BH-5L-QS-8
Festo MN1H-2-3/4-MS
NJ8-18GM50-E2-3G-3D
Siemens 3RT1034-1AL24
Siemens 6ES7 132-1BL00-0XB0
WIELAND 83.040.0000.0
F5775
PKZM4-25
Siemens 6ES5 102-8MA0
NZM3-XKV70
Siemens 3RT1325-1BB40
QXA2000
SMC VT315-025G
A1271
Balluff BNS 819-99-D-11
Festo KMP3-9P-08-18
BECKHOFF BK 5110
Buschjost 8253200.8001
Omron E3T-ST12
Omron SRT2-ID16T
PULS SL30.300
S7-400 ETH DSC I-T 2731102
GLV 18-8-H-1715/92
XSDH603629
ICE2040-FB0A
AI 991
SIEMENS 6EP1 334-2AA00
SIEMENS 6ES7 321-1BL01-0AA0
SIEMENS Simatic S5 6ES5-0LB11 + 6ES5 308-3UA12
SIEMENS Simatic S5 6ES5 421 8MA12
Toolcraft ST-80A
Siemens 3RK1400-0CD01-0AA3
CE025C04S00N10
Z2S 6A1-64
CPV18-M1H-2X2-GLS-1/4 185886
SIEMENS 6ES5 441-8MA11
Siemens 6EP1353-0AA00 SITOP Stromversorgung
Siemens Simatic S7 6ES7 307-1KA01-0AA0
Siemens 6ES7 322-1BL00-0AA0
PR4850-MS2-HP3201-230V
SACB-10/3-L-M16-M8 NEU
Schleicher HBG K6
SMC EVT317V-5DZ-02F-Q
ADVUP-40-A-P-A-12Z1-24Z2
Omron SRT2-OD16T
Phoenix Interbus IBS S7 400 DSC/ I-T 2719962
Siemens Simatic S7 6ES7400-1JA01-0AA0
KL4032
AKN 18-XX
LP2 K0601 BD3
LC2 K1201 B7
SMC CXSM15-10
SIEMENS 6ES5 942-7UA13
Siemens 3TF4822-0AN2
SIEMENS Simatic S5 6ES5 441-8MA11
HESCH HE 093
X20PS2100
BCL 34 R1 F 100
Z2S 6A2-64
Festo JMEH-5/2-1/8-B 173431
PULS ML50.100
ICP con I-7510-CR
Siemens 6SC6100-0NA01
ADN-16-80-I-P-A-20K8 536218
ADN-16-20-I-P-A-35K8 536218
QX80
Block GLC 230/24-1
ifm efector300 SL5105
ifm efector200 OGT500
BECKHOFF KL4002
ES2008-0000
12310A
GD1-PS3
Danfoss Control Panel LCP 102 130B1107
Siemens 3RV1431- 4AA10
LC1D38
KFD2-ST2-Ex2
IA0004
ifm efector 200 OGH281
FANUC A03B-0801-C101
WAGO 750-530
KEYENCE FU-77V
ADVUL-32-25-P-A 156878
AIRPEL USA E9D0.5NT1T3
CKD LCR-6-10-S5D
OMRON S8PS-10024CD
TWDNOZ485T
Murr 4.6 9000-41034-0100600
STIEBER CLUTCH GFK 30
R106564040
INDA 330-00039-0
SCA 8900.0002
Ferrocontrol FB-OUT16
Ferrocontrol FB-IN16-1
Festo FR-8-1/2 6411
Riegler MV 1217G
SIEMENS 6ES7 323-1BH01-0AA0
VIPA 207-1BA00 Netzteil PS 207/2
SIEMENS 6GK7 443-5FX01-0XE0
SIEMENS 6EP1436-2BA00
Siemens 3RV1041-4JA10
SIEMENS Simatic S5 6ES5 931-8MD11 E-Stand 3
SBA Art.-Nr:751-2410
DAHMS BCD4.10.130
OSM-0025-2GA-12
Siemens C79040-A420-C37-01-87
LS / LG PLC G7E-RY08A ( G7ERY08A )
LS / LG PLC G7F-RD2A ( G7FRD2A )
Horn S 100.0300.E2 TF43
ZKL 1218K
DESTACO 267-S
Traco Power TCL 060-124
SIEMENS 6ES7 131-1BL01-0XB0
Rittal SV 9342.710
857 25D 72114 644115.0
ML9962.81 Zeitrelais AC50/60HZ220-240V
Siemens 6EP1334-2BA00
Siemens Simatic S7 6ES7321-1BL00-0AA0 E-04
igus TRC.60.087.0
Festo CDN-40-80-PPV-S2 193661
2 STüCK PCE 235-6
OP393 6ES5 982-3UA11
6FX1121 - 4BA01
TP4-2131A024M
Siemens Hilfschütz 3TH83 94-0BB4
Siemens Hilfschütz 3TH83 55-0BB4
Siemens 3RT1036-1AP00
Siemens 3RT1034-1AB00
SIEMENS 6FX1132 1BB01
Siemens 3RF2320-1AA02
MSM206-402
CKD LCR-6-10-B
KEYENCE FU-79
Siemens C98040-A1052-P1-04-86 C98043-A1052-L103
CJ1W-PA202
DSP502M
Festo LFR-D-MIDI + PEV-1/4-B-M12-SA
4IK25GN-SWM
Siemens 6ES5 777-0BB00
MURR Elektronik 27022 MPV12
T-91-S 522-B14
ABZFE-R0050-10-1X/M-B
Siemens 6ES7 222-1HF22-0XA0
Weld Fase CAI-94V-0 CS 269A
Siemens 3TK2802-0AL2
Riegler MV 1216G
LP2 K1210 BD3
SIEMENS 6ES7 323-1BH01-0AA0
AI 832.11
WAGO Feldbuskoppler PROFIBUS DP ECO 750-343
AC1212
VIPA 101-4FH50
SIEMENS 6ES7 421-1BL00-0AA0
U1681
SIEMENS 4AV2600-2AB
Siemens 3RH1122-2BB40
OSRAM OPTOTRONIC OT 65/220-240/24
NTK5/24
Siemens C79458-L2201-A1
SIEMENS 6EP1321-1SH02
Yaskawa JZSP-CSM02-05
SPG S9I40
W0053641099
Weller 0052641099
Siemens 3RT2026-1NP30
SIEMENS 6ES7 133-1BL01-0XB0
Riegler 243.03 NW 7,2 x G 1/2"
01XM2004XG15S
02XM2004XG15O
Siemens Simatic S7 6ES7291-8BA20-0XA0
Siemens 3RB1246-1PM10
STAR /REXROTH 0632-002-00 D80
Rittal SV SV3439.000
Festo MUP-63
SPLO-250X55-NBR-50
TP3-2131A024M
SIEMENS 6FX1132 1BB01
SIEMENS Simatic S5 6ES5 306-7LA11
Siemens 6ES7212-1BA01-0XB0 E:01
Siemens Simatic S7 6ES7 360-3AA01-0AA0
Netzteil ULMER TMSG 3/1
BLOCK HFE 100-230/8
FS5751-49-52
DSNU-16-15-P-A-MA