emmc存储芯片被广泛地应用在手机、平板电脑、gps终端、电子书和其他应用微处理器的消费电子设备和工业物联网设备中。在将emmc芯片集成到电路设计中时经常会出现各种问题。信号的一致性测试可以帮助用户调试emmc存储接口的信号完整性问题。本文整理归纳有关嵌入式多媒体卡emmc芯片基础知识及emmc信号完整性测量案例。
一、emmc基础知识：
接口名称：emmc
英文全称：embedded multimediacard
中文：嵌入式多媒体卡
标准维护和制定：jedec & multimediacard association（mmca，多媒体卡协会）
核心成员：jedec solid state technology association 固态存储技术协会
网址：www.jedec.org
当前规范：jesd84-b51
最新版本：v5.1
生效时间：2015年2月
下一版本：tbd
说明： emmc封装在jesd21c标准中已有定义。包括三种bga封装规格：
11.5mm x 13mm x 1.3mm、12mm x 16mm x 1.4mm、12mm x 18mm x 1.4mm；
注：自v4.3版本开始，spi模式被移除了，即不再支持spi模式了。
emmc 的整体架构
二、emmc芯片信号完整性量测案例
2.1测试夹具
由深圳市鸿怡电子提供的emmc测试夹具上应用测试
|
no. |
equipment |
model |
notes |
|
1 |
oscilloscope |
tektronix tds7704b |
|
|
2 |
test scope |
p7240 & p7330 |
|
2.2测试结果
|
no |
test item |
test result |
notes |
|
1 |
clock signal |
pass |
|
|
2 |
input signal |
pass |
|
|
3 |
output signal |
pass |
|
2.3 emmc 信号波形图及各信号测试结果
1) signal integrity—clock signal
|
测试信号 |
测试项目 |
规格(最小值) |
规格(最大值) |
单位 |
测试值 |
测试结果 |
|
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
|
测试信号 |
测试项目 |
规格(最小值) |
规格(最大值) |
单位 |
测试值 |
测试结果 |
|
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 |
|
测试信号 |
测试项目 |
规格(最小值) |
规格(最大值) |
单位 |
测试值 |
测试结果 |
|
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
|
测试信号 |
测试项目 |
规格(最小值) |
规格(最大值) |
单位 |
测试值 |
测试结果 |
|
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 |
|
测试信号 |
测试项目 |
规格(最小值) |
规格(最大值) |
单位 |
测试值 |
测试结果 |
|
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 |
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