QSPI

Versal 自适应 SoC PCB 设计 用户指南 (UG863)

Document ID
UG863
Release Date
2023-09-14
Revision
1.7 简体中文
  • QSPIx_IO[3:0] 与 QSPIx_CS_b 线路之间相对于 QSPIx_CLK 的 PCB 偏差应在 50 ps 范围内。
  • 为实现最优性能,自适应 SoC 与 QSPI 器件之间的走线延迟应限制为 0.5 ns。
  • QSPIx_CLK 工作频率较高时 (>37.5 MHz),QSPI_LPBK_CLK (MIO[6]) 应保持断开连接状态。这是环回功能正常工作所必需的(频率 >37.5 MHz 时需要环回)。
  • 强烈建议对读取和写入操作的 QSPIx_CLK 和 QSPI_IO[0:3] 线路执行信号完整性分析。
  • 将连接到 VCCO_500 的 4.7 kΩ 上拉电阻器布局在 QSPIx_IO[3]、写保护/QSPIx_IO[2] 和 QSPIx_CS_b 线路上。QSPIx_IO[3] 与 HOLD 共享,QSPIx_IO[2] 与写保护功能共享。
  • 确保走线具有适当的信号完整性:
    • Versal 器件的近端和远端应无反射。
  • 确保满足 Versal 器件的 VIH/VIL 和 VOH/VOL 电平要求:
    • 值可以在 Versal 自适应 SoC 数据手册的“PSIO 电平”章节中找到。
    • 务必为所使用的电压选择正确的电平(即 LVCMOS18、LVCMOS33)。
  • 对于读取,为实现最优读取性能,请确保闪存器件驱动强度与所驱动的负载(阻性负载 + 容性负载)相匹配:
    • 如果在 QSPI_CLK 和/或 QSPIx_IO[0:3] 线路上添加了串联电阻,则应进行特别验证。
  • 对于目标工作频率,请确保满足 Versal 自适应 SoC 和 QSPI 器件的建立时间要求和保持时间要求。
  • 使用以下公式确定是否满足建立和保持时间要求,并确定最大 QSPI 工作频率:
    • 定义:
      • Clock_Period = QSPI 接口时钟 QSPI_CLK 的时钟周期 (1/FQSPI_CLK)
      • TQSPICKO_min/max = Versal 自适应 SoC QSPI 时钟到输出延迟(请参阅 Versal 自适应 SoC 数据手册
      • TQSPIDCK = Versal 自适应 SoC QSPI 建立时间(请参阅 Versal 自适应 SoC 数据手册
      • TQSPICKD = Versal 自适应 SoC QSPI 保持时间(请参阅 Versal 自适应 SoC 数据手册
      • Tsetup(闪存)= QSPI 器件建立时间(请参阅 QSPI 器件数据手册)
      • Thold(闪存)= QSPI 器件保持时间(请参阅 QSPI 器件数据手册)
      • CTO_max(闪存)= QSPI 器件数据时钟到输出延迟(请参阅 QSPI 器件数据手册)
      • Output_Hold(闪存)= 数据开始更改之前的 QSPI 器件输出保持时间(请参阅 QSPI 器件数据手册)
      • Max_PCB_trace_delay = QSPI_CLK、QSPIx_IO[0:3] 之间的最大 PCB 走线延迟
      • Min_PCB_trace_delay = QSPI_CLK、QSPIx_IO[0:3] 之间的最小 PCB 走线延迟
    • 公式:
      • 写入建立/保持(数据):
        • Tsetup(闪存)≤ Clock_Period – TQSPICKO_max –(QSPI_CLK PCB 走线延迟与最大 QSPIx_[0:3] PCB 走线延迟之间的偏差)
        • Thold(闪存)≤ TQSPICKO_min –(QSPI_CLK PCB 走线延迟与最小值 QSPIx_[0:3] PCB 走线延迟之间的偏差)
          注释: 请参阅本节项目符号列表第一项,以获取有关偏差准则的信息。
      • 读取建立/保持(数据):
        • TQSPIDCK ≤ Clock_Period – CTO_max(闪存)– 2*Max_PCB_trace_delay
        • TQSPICKD ≤ Output_Hold(闪存)+ 2 x Min_PCB_trace_delay
          注释: 两个公式中的 2X PCB 走线延迟表示往来闪存器件的往返时间。
      • 命令建立/保持:
        • Tsetup(闪存)≤ Clock_Period – TQSPICKO_max –(QSPI_CLK PCB 走线延迟与最大 QSPIx_[0:3] PCB 走线延迟之间的偏差)
        • Thold(闪存)≤ TQSPICKO_min –(QSPI_CLK PCB 走线延迟与最小值 QSPIx_[0:3] PCB 走线延迟之间的偏差)
          注释: 请参阅本节项目符号列表第一项,以获取有关偏差准则的信息。