淺談EMMC電路設計之EMMC上電時序設計

一：供電電源時序

EMMC 的供電有兩種模式，且分兩路工作，有 VCC 和 VccQ。在規(guī)范上，上電時序是有要求的。

EMMC 上電時序

開始上電時，VCC 或 VccQ 可以第一個傾斜上升，或者是兩者同時上升；同時，每個電源電壓上電時間應該是小于指定的時間 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。

在電路的設計中，應該使用合適的濾波電容，用于緩沖電流峰值。對于電源濾波電容，應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 上電時序

開始上電時，VCC 或 VccQ 可以第一個傾斜上升，或者是兩者同時上升；同時，每個電源電壓上電時間應該是小于指定的時間 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。

在電路的設計中，應該使用合適的濾波電容，用于緩沖電流峰值。對于電源濾波電容，應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。

二：總線信號線負載電容和上拉電阻

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

并要求主機和總線電容的總和不超過 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 100Kohms。

推薦的 CREG 值與 e?MMC 設備供應商之間可能會有所不同。需確認最大值與 e?MMC 廠商的電容準確性，因為在 e?MMC 內的調節(jié)器的電氣特性受電容波動的影響。

三：具體電路的原理圖設計

對于存儲器的電路設計，主要考慮的問題是總線信號的完整性，不好的電路可能會導致反射、串擾、軌道坍塌、EMI 問題，因此，在電路的原理圖設計中，應該根據(jù)芯片的具體參數(shù)及總線規(guī)范來設計電路，只要原理圖設計合理了，再通過合理的 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 引腳需要外接一個電容，這個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，同時在干路中串聯(lián)磁珠等濾波器件，保證電源信號的質量，大電容的值應該大于 2.2uF，小電容可以在 0.1uF 左右。

3.3：由于是總線操作，所以在電路的設計中，必須考慮總線上信號的狀態(tài)，雖然 e.MMC 有內部上拉電阻，但一旦數(shù)據(jù)開始傳輸，這些內部的上拉電阻都會自動斷開，故需要外接上拉電阻，保證在睡眠模式下信號電平固定，不會出現(xiàn)在懸浮狀態(tài)。上拉電阻的大小資料給出了一定的范圍，同時會根據(jù)工作電壓的模式有所要求，對于 DAT0-DAT7 和復位端的上拉電阻，采用 50kΩ左右的電阻，考慮價格，一般采用 51K 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；對于命令線，采用 10KΩ左右的上拉電阻，因為 EMMC 讀寫操作都是通過命令發(fā)起的，它應該具有比較大的驅動能力。

3.4：經過測試發(fā)現(xiàn)，在總線操作的整個電路中，每一根數(shù)據(jù)線上的信號都有一定的過沖和下沖，這嚴重影響信號的完整性，使數(shù)據(jù)傳輸錯誤。這很大一個原因是因為電路的阻抗不匹配造成的，經測試，經過一定的阻抗匹配后，信號的過沖和下沖明顯減少。

3.5： 采用串聯(lián)電阻實現(xiàn)阻抗匹配，對于串聯(lián)電阻的方法，首先它起到阻抗匹配的作用，因為信號源的阻抗很低，跟信號線之間阻抗不匹配，串聯(lián)一個電阻后，可以改善匹配情況，以減少反射，避免振蕩等；同時由于信號通信的頻率較高，會引入很多的高頻噪聲，串聯(lián)電阻會跟信號線的分布電容及負載的輸入電容形成一個 RC 電路，這樣就會降低信號邊沿的陡峭程度，對信號具有一定的濾波、降低噪聲的效果。

3.6：對于串聯(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線上，每一根信號線我們都可以串聯(lián)一個小電阻進去。對于電阻的擺放，時鐘上的應該源端匹配，而對于雙向的數(shù)據(jù)線，理論上源端和終端都應該串聯(lián)，但考慮電路的實際運用及器件的使用數(shù)量，一般在終端匹配。

審核編輯 黃昊宇