一:供電電源時(shí)序
EMMC的供電有兩種模式,且分兩路工作,有VCC和VccQ。在規(guī)范上,上電時(shí)序是有要求的,如下圖所示。
EMMC上電時(shí)序
開(kāi)始上電時(shí),VCC或VccQ可以第一個(gè)傾斜上升,或者是兩者同時(shí)上升;同時(shí),每個(gè)電源電壓上電時(shí)間應(yīng)該是小于指定的時(shí)間tPRU(tPRUH,tPRUL或tPRUV)。高電壓多媒體卡:tPRU的最大值為35mS,雙電壓多媒體卡:tPRUL最大值為25mS,tPRUH最大值為35mS。
在電路的設(shè)計(jì)中,應(yīng)該使用合適的濾波電容,用于緩沖電流峰值。對(duì)于電源濾波電容,應(yīng)該采用大小電容并聯(lián)的方式,且大電容的值不小于2.2uF,為了更好的降低電源的噪聲,在電源的干路中串聯(lián)磁珠等濾波器件。
EMMC上電時(shí)序
開(kāi)始上電時(shí),VCC或VccQ可以第一個(gè)傾斜上升,或者是兩者同時(shí)上升;同時(shí),每個(gè)電源電壓上電時(shí)間應(yīng)該是小于指定的時(shí)間tPRU(tPRUH,tPRUL或tPRUV)。高電壓多媒體卡:tPRU的最大值為35mS,雙電壓多媒體卡:tPRUL最大值為25mS,tPRUH最大值為35mS。
在電路的設(shè)計(jì)中,應(yīng)該使用合適的濾波電容,用于緩沖電流峰值。對(duì)于電源濾波電容,應(yīng)該采用大小電容并聯(lián)的方式,且大電容的值不小于2.2uF,為了更好的降低電源的噪聲,在電源的干路中串聯(lián)磁珠等濾波器件。
EMMC總線的每一條線的總電容CL是總線主控器電容CHOST,總線電容CBUS本身,這條線連接到該卡的電容CCARD的總和。
CL = CHOST + CBUS + CCARD
并要求主機(jī)和總線電容的總和不超過(guò)20 pF。
1.2V和1.8V的電源接口,推薦的最大上拉50Kohm。3V的供電,可以使用全范圍可達(dá)100Kohms。
推薦的CREG值與e?MMC設(shè)備供應(yīng)商之間可能會(huì)有所不同。需確認(rèn)最大值與e?MMC廠商的電容準(zhǔn)確性,因?yàn)樵趀?MMC內(nèi)的調(diào)節(jié)器的電氣特性受電容波動(dòng)的影響。
三:具體電路的原理圖設(shè)計(jì)
對(duì)于存儲(chǔ)器的電路設(shè)計(jì),主要考慮的問(wèn)題是總線信號(hào)的完整性,不好的電路可能會(huì)導(dǎo)致反射、串?dāng)_、軌道坍塌、EMI問(wèn)題,因此,在電路的原理圖設(shè)計(jì)中,應(yīng)該根據(jù)芯片的具體參數(shù)及總線規(guī)范來(lái)設(shè)計(jì)電路,只要原理圖設(shè)計(jì)合理了,再通過(guò)合理的PCB布局布線,就能使系統(tǒng)的不穩(wěn)定因素降到最低。
3.1:根據(jù)芯片資料可知,芯片的VDDi引腳需要外接一個(gè)電容,這個(gè)電容取值的大小有限制,一般為:min 0.1uF,max 1uF。
3.2:電源電路的濾波,采用大小電容并聯(lián)的方式,同時(shí)在干路中串聯(lián)磁珠等濾波器件,保證電源信號(hào)的質(zhì)量,大電容的值應(yīng)該大于2.2uF,小電容可以在0.1uF左右。
3.3:由于是總線操作,所以在電路的設(shè)計(jì)中,必須考慮總線上信號(hào)的狀態(tài),雖然e.MMC有內(nèi)部上拉電阻,但一旦數(shù)據(jù)開(kāi)始傳輸,這些內(nèi)部的上拉電阻都會(huì)自動(dòng)斷開(kāi),故需要外接上拉電阻,保證在睡眠模式下信號(hào)電平固定,不會(huì)出現(xiàn)在懸浮狀態(tài)。上拉電阻的大小資料給出了一定的范圍,同時(shí)會(huì)根據(jù)工作電壓的模式有所要求,對(duì)于DAT0-DAT7和復(fù)位端的上拉電阻,采用50kΩ左右的電阻,既能滿足1.7-1.95V的供電需求,也能滿足2.7-3.6V的供電需求;對(duì)于命令線,采用10KΩ左右的上拉電阻,因?yàn)镋MMC讀寫(xiě)操作都是通過(guò)命令發(fā)起的,它應(yīng)該具有比較大的驅(qū)動(dòng)能力。
3.4:經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn),在總線操作的整個(gè)電路中,每一根數(shù)據(jù)線上的信號(hào)都有一定的過(guò)沖和下沖,這嚴(yán)重影響信號(hào)的完整性,使數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤。這很大一個(gè)原因是因?yàn)殡娐返淖杩共黄ヅ湓斐傻?,?jīng)測(cè)試,經(jīng)過(guò)一定的阻抗匹配后,信號(hào)的過(guò)沖和下沖明顯減少。
3.5: 采用串聯(lián)電阻實(shí)現(xiàn)阻抗匹配,對(duì)于串聯(lián)電阻的方法,首先它起到阻抗匹配的作用,因?yàn)樾盘?hào)源的阻抗很低,跟信號(hào)線之間阻抗不匹配,串聯(lián)一個(gè)電阻后,可以改善匹配情況,以減少反射,避免振蕩等;同時(shí)由于信號(hào)通信的頻率較高,會(huì)引入很多的高頻噪聲,串聯(lián)電阻會(huì)跟信號(hào)線的分布電容及負(fù)載的輸入電容形成一個(gè)RC電路,這樣就會(huì)降低信號(hào)邊沿的陡峭程度,對(duì)信號(hào)具有一定的濾波、降低噪聲的效果。
3.6:對(duì)于串聯(lián)電阻大小的選擇,需要根據(jù)芯片提供的具體資料來(lái)決定,一般總線上串聯(lián)的電阻都不是很大,像三星的推薦值在0-47Ω,選擇的是27Ω。因此在所有的總線信號(hào)線上,每一根信號(hào)線我們都可以串聯(lián)一個(gè)小電阻進(jìn)去。對(duì)于電阻的擺放,時(shí)鐘上的應(yīng)該源端匹配,而對(duì)于雙向的數(shù)據(jù)線,理論上源端和終端都應(yīng)該串聯(lián),但考慮電路的實(shí)際運(yùn)用及器件的使用數(shù)量,一般在終端匹配。
匹配舉例
審核編輯:郭婷
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原文標(biāo)題:EMMC電路設(shè)計(jì)
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