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使用QDR-IV设计高性能网络系统之二
x36器件示例
不进行地址总线翻转:
假设要访问的地址分别为22’h 000199和22’h 3FFCFF。17个地址引脚需要在第一个和第二个地址的逻辑状态间进行切换,如下表所示(红色单元格显示)。这样会增大地址引脚上的切换噪声、I/O电流以及串扰。
表6. 地址总线序列(未进行总线翻转)
AG[21:0] | 22位(二进制) | |||||||||||||||||||||
第一个地址组 - 22'h 000199 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
第2个地址组 - 22'h 3FFCFF | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
进行地址总线翻转:
根据表5显示,第一个地址组(22'h 000199)满足翻转逻辑条件。因此,存储器控制器发送第一个地址组前,它会将地址组从22’h 000199翻转为22’h 3FFE66,并将AINV引脚置为1。由于不需要翻转第二个地址组,所以存储器控制器可以将其直接发送,并将AINV设置为0。
下表显示的是地址总线翻转的结果。在这种情况下,只有5个地址引脚需要切换逻辑(红色单元格显示)。切换位的总数降低为5,所以降低了由于同时切换输出(SSO)而引起的噪声、I/O电流以及串扰。
表7. 地址总线序列(进行总线翻转)
AG[21:0] | 22位(二进制) | AINV | |||||||||||||||||||||
第一个地址组 - 22'h 3FFE66(翻转后) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
第二个地址组 - 22'h 3FFCFF(保持不变) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
数据总线翻转
数据总线翻转在数据线路中也类似,但翻转位由存储器控制器在存储器写操作期间生成,并且翻转位由QDR-IV存储器中的翻转逻辑在存储器读操作期间生成。
DINVA和DINVB引脚指示了是否翻转相应的DQA和DQB引脚。DINVA和DINVB均为高电平有效信号。当DINV = 1时,将翻转数据总线;当DINV = 0时,不翻转数据总线。
DINVA[1]和DINVA[0]相互独立并控制与其相应的DQA组。DINVA[0]控制DQA[17:0](对于x36的配置)或DQA[8:0](对于x18的配置)。DINVA[1]控制DQA[35:18](对于x36的配置)或DQA[17:9](对于x18的配置)。同样,DINVB[0]控制x36配置中的DQB[17:0]或x18配置中的DQB[8:0]。DINVB[1]控制x36配置中的DQB[35:18]或x18配置中的DQA[17:9]。
表8显示的是DINV位说明以及x18和x36 QDR-IV选项的DINVA设置条件。
表8. 数据总线翻转条件
| x18 | x36 |
DINV位 | DINVB[1]控制DQB[17:9], DINVB[0]控制DQB[8:0] | DINVA[1]控制DQA[35:18], DINVA[0]控制DQA[17:0] DINVB[1]控制DQB[35:18], DINVB[0]控制DQB[17:0] |
翻转逻辑 | 如果DQA[8:0]中的逻辑"0"数量 ≥ 5,将DINVA[0]设置为1,这时会对DQA[8:0]进行翻转 | 如果DQA[17:0]中的逻辑"0"数量 ≥ 10,将DINVA[0]设置为1,这时会对DQA[17:0]进行翻转 |
如果DQA[8:0]中的逻辑"0"数量 < 5,那么不对DQA[8:0]进行翻转并将DINVA[0]设置为0 | 如果DQA[17:0]中的逻辑"0"数量 < 10,那么不对DQA[17:0]进行翻转,并将DINVA[0]设置为0 |
注意:可以对DINVA[1]、DINVB[0]以及DINVB[1]使用相同的翻转逻辑,以便控制相应的DQ组。
x18器件的示例
不进行数据总线翻转:
假设需要分别发送DQA[8:0]上的9’h 007和9’h 1F3。6个数据引脚需要在第一个和第二个DQA[8:0]位的逻辑状态之间进行切换,如下表所示(红色单元格显示)。这样会增大数据引脚上的切换噪声、I/O电流以及串扰。
表9. 数据总线序列(不进行总线翻转)
DQA[8:0] | 9位(二进制) | ||||||||
第一个DQA[8:0] - 9'h 007 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
第二个DQA[8:0] - 9'h 1F3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
进行数据总线翻转:
根据表8,第一个DQA[8:0]满足翻转逻辑条件。因此,存储器控制器发送第一个DQA[8:0]前,它会将引脚地址从9’h 007翻转为9’h 1F8,并将DINVA[0]引脚设置为1。由于第二个DQA[8:0]不需要翻转,所以存储器控制器可以直接发送它,并将DINVA[0]设置为0。
表10显示的是数据总线翻转的结果。在这种情况下,只有3个数据引脚需要切换逻辑(红色单元格显示)。切换位的总数降低为3,所以降低了SSO的噪声、I/O电流以及串扰。
表10. 数据总线序列(进行总线翻转)
DQA[8:0] | 9位(二进制) | DINVA[0] | ||||||||
第一DQA[8:0] - 9'h 1F8(翻转后) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
第二个DQA[8:0] - 9'h 1F3(保持不变) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
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