眼圖測試（訊號完整性測試）-嵌入式多媒體卡eMMC儲存晶片

安信實驗室發表於2021-11-09
晶片

眼圖測試（訊號完整性測試） - 嵌入式多媒體卡 eMMC 儲存晶片

 

嵌入式多媒體卡eMMC儲存晶片 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裝置和工業物聯網裝置中。

 

在將eMMC晶片整合到電路設計中時經常會出現各種問題。訊號的一致性測試可以幫助使用者除錯eMMC儲存介面的訊號完整性問題。本文由 安信實驗室 小編整理有關嵌入式多媒體卡eMMC晶片基礎知識及eMMC訊號完整性量測案例。
01 eMMC基礎知識：
介面名稱：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  固態儲存技術協會網址：當前規範：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，即不再支援SPI模式了。

 

圖1   eMMC   的整體架構

 

02 eMMC晶片訊號完整性量測案例：

2.1 測試裝置

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 訊號波形圖及各訊號測試結果

1)   Signal Integrity—Clock Signal

 

 

測試訊號

測試專案

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

 

測試訊號

測試專案

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

測試訊號

測試專案

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

 

 

測試訊號

測試專案

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


 

測試訊號

測試專案

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標準介面總結如下：

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 卡識別碼暫存器

CLK: Clock signal 時鐘訊號

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

CRC: Cyclic Redundancy Check 迴圈冗餘檢查

CSD: Card Specific Data register 卡專有資料暫存器

DAT: Data line 資料線

DSR: Driver Stage Register 驅動階段暫存器

 

更多眼圖測試（訊號完整性測試）資料或產品測試，可以百度搜尋 “安信實驗室”


來自 “ ITPUB部落格 ” ，連結：http://blog.itpub.net/69946382/viewspace-2841324/，如需轉載，請註明出處，否則將追究法律責任。

相關文章