DDR中寄存器的问题

图中虚线是自动跳转，实线是通过发送命令才能跳转的。

下面是框中对应的命令。

ACT = ACTIVATE

MPR = Multipurpose register

MRS = Mode register set
PDE = Power-down entry

PDX = Power-down exit

PREA = PRECHARGE ALL
PRE = PRECHARGE

READ = RD, RDS4,
RDS8

ZQCL = ZQ LONG CALIBRATION
REF = REFRESH

SRE = Self refresh
entry

ZQCS = ZQ SHORT CALIBRATION

RESET = START RESET

WRITE = WR, WRS4, WRS8

PROCEDURESRX
= Self refresh exit

WRITE AP = WRAP, WRAPS4, WRAPS8

READ AP = RDAP, RDAPS4, RDAPS8

状态图：

Start-Up : Power on -> Reset Procedure -> Initialization -> ZQ Calibration -> IDLE

READ : idle -> Activating -> (Bank Active) -> Reading -> Precharging ->idle

Write :idle -> Activating -> bank active -> writing -> precharging ->idle

Refresh : idle -> Refreshing ->idle

Self-refresh : idle -> self-refresh ->idle

ZQ Caliration : idle -> ZQCL/ZQCS ->idle

Leveling : idle -> MRS,MPR,Write Leveling -> idle

Power Down :

复位（Reset）

复位是异步复位，当拉低后要保持100ns,在些期间输出会被禁止，ODT被关闭（处于高阻）。

在RESET#拉高之前CKE应该拉低，当RESET拉高之后，DRAM必须要重新初始化。所有的

计数器—除刷新计数器外，都会复位，当RESET拉低之后 ，DRAM中存储的数据，也变为不

确定值。

操作中需要注意的点：

（1）   复位拉低要保持100ns；

（2）   在RESET#拉高之前CKE要保持低电平不变；

 初始化（Initialization）

ZQCL: 上电初始化后，用完成校准ZQ电阻。ZQCL会触发DRAM内部的校准引擎，

一旦校准完成，校准后的值会传递到DRAM的IO管脚上，并反映为输出驱动和ODT阻值。

ZQCS: 周期性的校准，能够跟随电压和温度的变化而变化。校准需要更短的时间窗口，

一次校准，可以有效的纠正最小0.5%的RON和RTT电阻。

MRS (mode register set)

MODE Register Set, 模式寄存器设置。为了应用的灵活性，不同的功能、特征

和模式等在DDR3芯片上的Mode Register中，通过编程来实现。模式寄存器MR

没有缺省值，因此模式寄存器MR必须在上电或者复位后被完全初始化，这样才

能使得DDR可以正常工作。正常工作模式下，MR也可以被重新写入。模式寄存

器的设置命令周期tMRD就两次操作的最小时间。MRS命令要求所有bank处于

idle状态，并且MRS只能在precharged状态下进行。

模式寄存器，分为MR0、MR1、MR2和MR4。

MR0用来存储DDR3的不同操作模式的数据：包括突发长度、读取突发种类、CAS长度、测试模式、DLL复位等。

MR1用来存储是否使能DLL、输出驱动长度、Rtt_Nom、额外长度、写电平使能等。

MR2用来存储控制更新的特性， Rtt_WR阻抗，和CAS写长度。

MR3用来控制MPR。

• BA2 = 0, BA1 = 0, BA0 = 0 for MR0
• BA2 = 0, BA1 = 0, BA0 = 1 for MR1
• BA2 = 0, BA1 = 1, BA0 = 0 for MR2
• BA2 = 0, BA1 = 1, BA0 = 1 for MR3

 MPR寄存器

MPR: Multi-purpose register. 多用途寄存器。MPR的功能是读出一个预先设定

的系统时序校准比特序列。为了使能MPR功能，需要在MRS的寄存器MR3的A2

位写1，并且在此之前需要将DDR3的所有bank处于idle状态； 一旦MPR被使能后，

任何RD和RDA的命令都会被引入到MPR寄存器中，当MPR寄存器被使能后， 除非

MPR被禁止（MR3的A2=0），否则就只有RD和RDA被允许。在MPR被使能的时候，

RESET功能是被允许的。

Precharge Power Down: bank在in-progress命令后关闭。

Active Power Down:bank在in-progress命令后依然打开。

Self refresh temperature(SRT)

当disable,手动更新的速率是以85度为标准的，并且要求器件的温度不能超过85

个人感觉这里面有三个概念要搞清楚，(自刷新)self refresh ,（自动刷新）ASR和SRT。

当ASR和SRT均未开开启时就是self refresh模式，self refresh的刷新频率为1x,它是按

照在85T内的正常温度范围内来刷新，如果温度超过85T,在85T~95T扩展温度范围,就

只能开启ASR或SRT,SRT开启之后就是按2x的刷新频率来刷新，而ASR是根据温度范

围来决定刷新的频率，如果在正常温度范围则为1x,如果是扩展温度范围则为2x。

但要注意，SRT 和 ASR不能同时开启。

有这样一句话：自动刷新用于正常操作模式 ，在自动刷新时 ，其他命令无法操作。

自刷新主要用于低功耗状态下的数据保存 。

ODT(On-Die Termination)

动态ODT是DDR3新增加的功能有，DDR3的新动态ODT特性具有针对不同的负载条件

优化终结电阻值的灵活性，这样可以改善信号完整性，它还提供了管理终结功耗的一种

方法。动态ODT使DDR3器件能无缝地改变针对不同模块发出的“WRITE”命令之间的终

结电阻值。该特性是DDR2系统所不能提供的，在同一个器件上，DDR2需要总线空闲时

间来改变终结电阻值。

在DLL Disable Mode模式下是不支持ODT（NOM ODT和动态ODT）的，在DLL Disable Mode下

ODT管脚必须要拉低，RTT,nom MR1[9, 6, 2] 和 RTT(WR) MR2[10, 9]也要设置为0。

ODT分为常规ODT（NOM ODT）和动态ODT两种模式，分别对应Rtt_Nom和Rtt_WR两种终端值。

当ODT在模式寄存器中设置使能之后—无论是Rtt_Nom还是Rtt_WR，并把ODT管脚拉高，DRAM

将会终结 DQS, DQS#, DM, 和所有的DQ. 对于TDQS使能的x8 DRAM，TDQS和TDQS#也会被终结。

要使能Rtt_WR并非必须使能Rtt_Nom，两都是相互独立的，如果禁止Rtt_Nom使能Rtt_WR,DRAM只会在写操作时终结相应信号，

注意区分几个参数。

Rtt、Rtt.nom和Rtt(wr)，, RTT(EFF)。

四个状态：使能（enabled）,禁止（dsiabled）,打开（turn on）和关闭（turn off）。

下图是一个简单框图。

NOM ODT

RTT,nom取值是由MR1[9, 6, 2]来决定的。从下图中可以看出RTT,nom可以取2.4.6.8.12，RZQ是240Ω。如果RTT,nom应用在写操作过程中，。

常规的ODT（NOM ODT）可以用在备用（standby conditions）或者写操作中，Rtt_Nom用在写操作中，只能取RZQ/2, RZQ/4, 和 RZQ/6。但是在DDR3的读操作中不是能用终结电阻的。

动态ODT

动态ODT只应用于写周期，在Rtt_Nom 和 Rtt_WR均使能的情况下，DRAM会在写操作命令时把Rtt_Nom切换到Rtt_WR，当写突发完成后又会切换回Rtt_Nom，在终结阻值的切换过程是不需要MR寄存器去设置的。

Synchronous ODT

什么是同步ODT？

在self refresh模式或者在MR1与MR2中disable掉ODT时ODT管脚的电平被忽略。

当ODT (RTT_nom)无效时，ODT (RTT_nom)值是高阻Z。

使能动态ODT只能应用在写周期，并且在write leveling mode下不可用。动态ODT与ODT可以相互独立使用。

同步ODT参数。