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改善查看周期:调试DDR和DDR2系统中的间歇性存储器问题
改善查看周期:调试DDR和DDR2系统中的间歇性存储器问题 2011年12月10日 来源： 引言 为什么有些工程团队可以相对容易地检验和调试间歇性存储器问题，而有些团队则会非常费力呢？在试图确定间歇性存储器问题的根本原因时，怎样才能保证不会浪费宝贵的时间呢？ 存储器问题的典型原因包括定时关系达到边界、违反协议、时钟完整性问题、信号完整性问题、其它总线的错误、模具端接(ODT)的BIOS设置不正确、Cas时延无效等等。怎样确定哪一个才是导致设计问题的真正原因呢？ 本应用指南概括了调试方法，介绍了多种工具和技术。在DDR和DDR2 系统(包括全面缓冲的DIMM的SDRAM 侧)中调试存储器问题时，您可以利用这些工具和技术，节约时间，更好地了解系统性能。 调试方法 调试方法分成四个阶段，可以帮助您确定间歇性存储器问题的根本原因。通过这种方法，您可以使用快速检查和自动工具，迅速排除不可能的原因，然后通过更全面的测试考察可能的原因。这四个阶段是: 1. 确定问题能不能重复。试着复现故障条件。复现故障通常会为了解问题特点提供宝贵信息。 2. 使用探头或内插器，把逻辑分析仪连接到存储器总线上，迅速了解整个DDR总线的定时关系、百万分之几的误差、时钟质量和总线协议。 3. 使用逻辑分析仪运行软件测试，考察最小的数据有效窗口、协议错误、刷新速率和预充电间隔。 4. 使用高性能示波器及高带宽探头进行参数测量。 第1 阶段:复现故障条件 复现条件可能会极具挑战性。记住，问题的根本原因可能来自没有与存储器直接相连的子系统或应用。在评估存储器问题时，非常重要的一点是要注意LAN接入、子系统的供电顺序、进入和退出睡眠模式及开关机等因素。各种来源的串扰和资源冲突可能会导致发生问题。 如果能够在特定测试期间或在一套条件下隔离问题，那么评估问题就会比较容易。例如，特定测试过程中的问题可能表明软件例程或信号完整性问题，如串扰或码间干扰。在可重复的问题中，可以在故障条件下进行多项测量。 审核错误日志、识别在发生故障时正在运行哪些软件可能会有所帮助。环境变化也会影响系统问题。系统发生故障时室温是多少度？系统的空气流动情况如何？ 一定要仔细考察硬件问题: ● 系统供电是否符合规定范围？ ● 同一设计的系统是否已经通过检验测试？ ● 其它系统是否也发生了问题？ 还是只是某台设备发生了问题？ ● 发生问题的系统上的电路板、DIMM、处理器或其它元器件的修订版本是多少？ ● 发生问题的系统与正常运行的系统有什么差异？ ● 在制造过程中最近是否有过元器件变化？ 如果条件可以重复，那么在这些条件下运行测试。如果不能重复，那么选择强健的存储器测试，以系统的方式改变测试条件，如温度和电源极限。 第2 阶段:使用探头或内插器把逻辑分析仪 连接到存储器总线上可以使用逻辑分析仪工具，迅速缩小问题的范围，节约时间。通过直接连接逻辑分析仪或使用DDR探头或内插器连接逻辑分析仪，可以迅速查看整个DDR 总线。 FuturePlus Systems 公司新推出的探头FS2334可以把安捷伦逻辑分析仪转换成DDR2 800 DIMMSDRAM总线分析仪，迅速识别设计中的问题。与FuturePlus 在标准DIMM或SODIMM形状中为DDR1和DDR2提供的早期型号探头一样，FS2334 也采用内插器设计。 为获得DDR2 总线的高级协议视图，FuturePlus Systems 提供了新型事务处理查看程序 (参见图1)，其只能与安捷伦逻辑分析系统一起使用，可以迅速扫描总线事务处理，然后向下深入，查看详细信息。图1. FuturePlus 事务处理查看程序提供了总线事务处理的高级分组化视图。通过在这个视图中查看数据，可以查看失序事件和其它异常协议事件。 大多数逻辑分析仪系统提供了状态轨迹及协议解码，以转换命令，进行功能检验。在进行状态捕获的同时，整个DDR总线中有64 k深的高分辨率定时分析轨迹，参见图2。图2. 逻辑分析仪可以迅速查看整个总线中的定时关系。逻辑分析仪系统提供了高达64 M 的深状态轨迹及协议解码，以转换命令，进行功能检验。全局标尺可以帮助您迅速测量:时钟频率、数据有效窗口、CAS 时延。 安捷伦逻辑分析仪提供了独特的高分辨率眼图测量，可以识别百万分之几的误差，如图3 所示。图3. 眼图扫描显示了坏时钟线路，#CK1 的眼图较小表明了这一点。在重新设计电路板时剪断了时钟轨迹。眼图扫描显示了在差分时钟的负侧丢失时CK1 耦合到#CK1 中的串扰水平。 安捷伦逻辑分析仪还提供了全局标尺(最多1024个)，可以从搜索功能中自动设置全局标尺。全局标尺跟踪波形窗口和列表窗口，可以从不同的角度查看怀疑有问题的区域