LPDDR4初始化时序简析

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作者:望月闲人

 
 

上电,复位和初始化,还有独特的第四个步骤!

 

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先看看下面这个图对整个初始化过程有个总体的了解,LPDDR4初始化主要分下面四个阶段:Power Ramp, Reset, Initializationtraining。上电,复位和初始化大家一定都比较熟悉,任何设备都要经过这三个步骤才能boot起来,只是每个设备的要求不同,倒是第四个阶段training看起来有点新鲜感。不急,step by step

 


 

1. After Ta

Ta时刻的开始是以VDD1上电为标志,进入到Power Ramp阶段,这段时间要求Reset信号拉低,VDD2上电不早于VDD1上电,VDDQ上电不早于VDD2上电。以VDD1上电开始到VDDQ上电结束,这段时间tINIT0要求最大不能超过20mS


 

2. After Tb

VDDQ上电完成为标志,进入到reset阶段。这里reset信号要保证至少保持tINIT1=200uS(min)低电平之后才可以拉高。


RESET_N拉高之前,CKE必须要设置成低电平至少10nStINIT2=10ns(min)


 

3. After Tc

Reset_n信号线拉高时刻为Tc,进入到下一个阶段initializationtINIT3reset信号线拉高到CKE拉高)至少要保持2mS


CKE使能拉高之前,CK_tCK_s时钟差分信号要求开始并保持至少tINIT4(最少5个时钟周期)。


 

4. After Td

CKE拉高时刻为Td, Td后必须要等待至少tINIT5=2uS才可以发MRR或者MRW命令对mode register寄存器开始操作。


在整个初始化过程中,时钟频率必须要在tCKb规定的范围内,tCKb到底是多少要根据芯片手册的定义。


 

5. After Te

在通过MRW完成上拉下拉电阻值和RX termination值的设置之后,SoCDRAM控制器就可以发ZQ校准命令“ZQCAL Start”了。(ZQCAL命令是用于校准在不同电压和温度下VOH level和输出电阻的)


 

6. After Tf

在发出ZQ校准命令之后等待tZQCAL(最小1uS),然后发送ZQCAL Latch命令更新校准参数(DQ驱动能力,DQ/CA ODT的校准值)。


 

7. After Tg

满足tZQLAT(>MAX(30nS, 8tCK))被满足之后,
命令总线开始做training为高速操作做准备。


发送MRW命令使LP4进入到command bus training mode开始对command bustrainingCA bus training主要是用来校准device内部CA的参考电压VREF(CA) 和高速工作条件下CS/CACK之间的时序。


 

8. After Th

CA bus training结束之后,DRAM要设MR2 OP[7]高来执行write leveling操作。Writing leveling是通过补偿CK-DQS之间的时序关系(tDQSS, tDSStDSH)来改善信号完整性的featureDQS信号做write leveling必须是每个channel独立做的,进入和退出也是channel独立的。(DQ[7:0] for DQS_t/DQS_c[0], DQ[15:8] for DQS_t/DQS_c[1]


 

9. After Ti

Writing leveling之后,开始DQ总线的traininginternal VREF(DQ), DQSDQ)。在DQ总线training完成前,采用高于tCKb的时钟操作是不允许的。


 

10. After Tj

DQ training结束后就可以开始正常的操作并可以准备接收命令了,并且之前没有写的MR寄存器在这里要被设置好。


 

至此,整个LPDDR4的初始化到此完成。

 

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