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。本文整理歸納有關嵌入式多媒體卡eMMC芯片基礎知識及eMMC信號完整性測量案例。
一、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。
eMMC 的整體架構
二、eMMC芯片信號完整性量測案例
2.1測試夾具
由深圳市鴻怡電子提供的EMMC測試夾具上應用測試
No. |
Equipment |
Model |
Notes |
1 |
Oscilloscope |
Tektronix TDS7704B |
|
2 |
Test scope |
P7240 & P7330 |
|
2.2測試結果
No |
Test Item |
Test Result |
Notes |
1 |
Clock Signal |
Pass |
|
2 |
Input Signal |
Pass |
|
3 |
Output Signal |
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 |