LPDDR4 3.3上电,初始化以及掉电流程

3.3 上电,初始化以及掉电流程

在上电,reset状态,为了防止dram有不当的行为,部分MR寄存器有如下默认值。

类别 MRS 默认值 描述
FSP-OP/WR MR13 OP[7:6] 0h00 FSP-OP/WR使能
WLS MR2[6] 0h0 Write Latency设为0
WL MR2[5:3] 0h000 WL=4
RL MR2[2:0] 0h000 RL=6 nRTP=8
DBI-WR/RD Mr3[7:6] 0h000 关闭读写的数据翻转
CA ODT MR11[6:4] 0h000 关闭CA的ODT信号线
DQ ODT MR11[2:0] 0h000 关闭DQ的ODT信号线
VREF(CA) MR12[6] 0h1 选择VREF ca的range1
VREF(CA)值 MR12[5:0] 0h001101 选择VREF ca的值为0.272*VDD2
VREF(DQ) MR14[6] 0h1 选择VREF ca的range1
VREF(DQ)值 MR14[5:0] 0h001101 选择VREF ca的值为0.272*VDDQ

3.3.1上电和设备初始化

接下来所描述的顺序步骤在LPDDR4的上电过程当中都是必须进行的。所有channel需要同步进行上电操作。

  1. 在上电达到300mv的状态之后(Ta状态),RESET_n降低至0.2VDD2,其他所有的输入信号都需要保持在VILmin到VILmax之间。输出信号需要保持在高阻状态。在Ta之后,VDD1需要时刻比VDD2大,VDD2需要大于VDDQ200mv。
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    NOTE1:Ta是一个任意电压达到300mv的时刻。
    NOTE2:表格4所声明的环境在到达Ta之后以及断电之前都生效。
    NOTE3:Tb是所有的供电电源都稳定在设定的范围。
    NOTE4: Ta到达Tb的时间需要少于20ms。
    NOTE5:VSS和VSSQ引脚的电压差不能超过100mV。
  2. 在Tb状态之后RESET_n信号需要保持在LOW的状态,在Tb之前,DQ,DMI,DQS_t和DQS_c的电压电平必须在VSSQ和VDDQ之间,以避免电压瞬变导致的短路效应。同样CKE,CK_t,CK_c,CS_n和CA信号需要保持在VSS和VDD2之间。
  3. 在Tb到Tc时,RESET_n信号需要拉低保持至少tINIT1(200us)。在RESET_n拉高之前的tINIT2(10ns),CKE必须拉低。其他的输入信号不需要关注。
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    NOTES:图中ZQ_CAL之后的training训练为简化版,具体可根据designer自行决定一些顺序,部分。
  4. 在Reset_n拉高之后,等待直到tINIT3(2ms)的时间才能拉高CKE。CK必须要在CKE拉高之前tINIT4(5tck)稳定。片选信号在拉高CKE时需要拉低。
  5. 在CKE拉高之后,等待tINIT5(2us)的时间可以进行MRR和MRW的操作,时钟斌率需要保持在tCKb的定义范围内。一些AC的时序参数要求会比较宽松。
  6. 在完成MRW的命令,配置好了上下拉,接收的电阻值之后,主控可以发送ZQCAL的命令,进行根据温度电压相关校准VOH电平,输出阻抗。在多个device公用一个ZQ电阻的系统当中,需要注意不能使不同device的CAL时间重叠。在发出ZQCAL start命令之后的tZQCAL(1us min)事件后发送ZQCAL latch命令将电阻值加载到DQ的驱动以及DQ和CA的ODT当中。
  7. 在tZQLAT(max(30ns,8tck))时间之后,因为速率太高,需要进行VREFca,CS和CA的training。LPDDR4的device将配置为低速接受模式,且VREFca恢复成出厂设置。直到trainig完成之前高于tCKb速率下的设备操作模式将不起作用。
    NOTE:使用CA输入,使用DQ线反馈结果。详细可查询4.25章节。
  8. 在CA的training之后,主控必须要进行WL。WL 模式由MR2[7]使能。详细描述在4.27章节。在这个模式下能够将DQS_t/_c调节到一个节点—devide可以经由tWL确定的data起始处。
  9. 在WL之后,DQ系统上内部的VREFDQ,DQS,DQ都需要使用MPC命令校准,MRW调整VrefDQ。LPDDR4的device将配置为低速接受模式,且VREFDQ恢复成出厂设置。直到trainig完成之前高于tCKb速率下的设备操作模式将不起作用。使用MPC读取校准命令与MPC FIFO写入/读取命令一起训练DQ,这部分不会干扰存储器阵列。
  10. 在Tk这个时间点,LPDDR4已经准备好去干活了。一些其他需要配置的寄存器这时候可以写入。
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    NOTE1 最小的tCKb测试为18ns
    NOTE2 系统的启动速率可能比tCKb大。

3.3.2 电源稳定的复位初始化

以下初始化流程是需要再没有电源中断的情况下进行复位初始化的。
1.当需要**RESET_n时,将此信号拉低至0.2*VDD2。RESET_n至少需要保持tPW_RESET(100ns)时间。CKE可在RESET_n无效之前的最少10ns之前拉低。
2.执行3.3.1的4-10.

3.3.3 断电要求

当掉电时,CKE需要拉低至0.2*VDD2以下,其他所有的输入信号都需要保持在VILmin到VILmax之间。输出信号需要保持在高阻状态。DQ,DMI,DQS_t和DQS_c的电压电平必须在VSSQ和VDDQ之间,以避免电压瞬变导致的短路效应。同样RESET_n,CKE,CK_t,CK_c,CS_n和CA信号需要保持在VSS和VDD2之间。
Tx是有任意电压达到最小值的时间点。
Tz是所有电压都低于300mv的时间点。
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3.3.4 不受控制的掉电

在Tx处,当电源降至指定的最小值以下时,必须将所有电源关闭,并且所有供电电容的电流必须为零,系统中剩余的电荷除外。
在Tz之后,设备需要断电。在这期间电源之间的相对电压无法控制,VDD1和VDD2需要以0.5V/us的速度下降。
这种不受控制的断电,设备最多可承受400次。
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