Xccela OPI PSRAM之DQS时钟线的重要性（一） —— AP memory

作者：从前慢现在也慢 | 2024-05-21 04:44:31

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文章目录

前言
一、DQS与SoC互连
二、DQS线的作用
总结

前言

DQS是OPI PSRAM中的重要的信号线，它是与数据同步的时钟信号线。在主控端接收数据时，通过获取DQS的边缘可准确地抓取来自PSRAM的数据。但是如果对DQS信号线使用不当，很可能会有严重的Timing错误导致数据读写失败。

本章会以AP Memory PSRAM展开介绍DQS信号线的用途，并简单描述控制器端如何使用DQS线以更好地获取数据。

一、DQS与SoC互连

OPI PSRAM与QSPI PSRAM产品有一重要不同的地方，就是多一根DQS信号线。下图表示一般SoC与APM的一款 Xccela OPI PSRAM互连的原理图。

在这里插入图片描述

二、DQS线的作用

至于为什么OPI PSRAM要比QSPI PSRAM多一根DQS信号线才可以稳定采集数据，关键在于一个时间参数（在QSPI 中叫tACLK，在OPI中为 tDQSCK+tDQSQ）。这个参数表示PSRAM在吐出数据前，存在一个2ns~5ns的延时。
以OPI PSRAM为例子，如下图，在经历完读潜伏期RL后，数据A/DQ会在CLK上升沿后（tDQSCLKmin+tDQSQ ~ tDQSCLKmax+tDQSQ）出现。若用CLK的下降沿去采集数据，可能min延时可勉强采集到，而max延时已经使时序明显错乱了。

在这里插入图片描述此时，就需要一根与A/DQ同步的DQS线作为同步时钟，在读取PSRAM信号时，DQS线与数据A/DQ会同时从PSRAM输出至控制端，控制端通过对DQS线做适当的延时，即可将DQS时钟沿对准数据中心，准确无误地采集到数据。
如下图所示，DQS作为时钟，延时至数据中心，满足数据采集的建立与保持时间两个参数，比用CLK作为时钟采集数据更加稳定可靠！
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总结

QSPI PSRAM最高频率约133MHz，其时钟周期较大于tACLK，不会因为建立保持时间的不满足而无法正确采集数据，以至于仅用一根CLK线即可完成PSRAM数据读写，而OPI PSRAM最高频率可达200MHz，其时钟周期已与（tDQSCK+tDQSQ)不相上下，严重影响数据采集的建立保持时间，因此需要额外一根DQS线作为辅助时钟采集数据。

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