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EMMC存储芯片测试基础知识

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浏览：- 发布日期：2022-02-22 17:29:27【大中小】

eMMC存储芯片被广泛地应用在手机、平板电脑、GPS终端、电子书和其他应用微处理器的消费电子设备和工业物联网设备中。在将eMMC芯片集成到电路设计中时经常会出现各种问题。信号的一致性测试可以帮助用户调试eMMC存储接口的信号完整性问题。本文整理归纳有关嵌入式多媒体卡eMMC芯片基础知识及eMMC信号完整性测量案例。

一、eMMC基础知识：

接口名称：eMMC

英文全称：embedded MultimediaCard

中文：嵌入式多媒体卡

标准维护和制定：JEDEC & MultimediaCard Association（MMCA，多媒体卡协会）

核心成员：JEDEC SOLID STATE TECHNOLOGY ASSOCIATION 固态存储技术协会

网址：www.jedec.org

当前规范：JESD84-B51

最新版本：V5.1

生效时间：2015年2月

下一版本：TBD

说明： eMMC封装在JESD21C标准中已有定义。包括三种BGA封装规格：

11.5mm x 13mm x 1.3mm、12mm x 16mm x 1.4mm、12mm x 18mm x 1.4mm；
注：自V4.3版本开始，SPI模式被移除了，即不再支持SPI模式了。

EMMC的整体架构

eMMC 的整体架构

二、eMMC芯片信号完整性量测案例

2.1测试夹具

由深圳市鸿怡电子提供的EMMC测试夹具上应用测试

EMMC测试座

EMMC测试

EMMC测试治具

EMMC测试夹具

No.	Equipment	Model	Notes
1	Oscilloscope	Tektronix TDS7704B
2	Test scope	P7240 & P7330

2.2测试结果

No	Test Item	Test Result	Notes
1	Clock Signal	Pass
2	Input Signal	Pass
3	Output Signal	Pass

2.3 EMMC 信号波形图及各信号测试结果

1) Signal Integrity—Clock Signal

EMMC测试结果1

EMMC测试结果2

测试信号	测试项目	规格(最小值)	规格(最大值)	单位	测试值	测试结果
CLOCK	tPERIOD	5	-	ns	19.96	Pass
	tTLH	-	0.2*tPERIOD	ns	0.5498	Pass
	tTHL	-	0.2*tPERIOD	ns	0.5887	Pass
	Duty Cycle	30	70	%	49.76~50.24	Pass
	VIH	0.625 * VCCQ	VCCQ + 0.3	V	3.182	Pass
	VIL	VSS - 0.3	0.25*VCCQ	V	-0.01	Pass
	Overshoot	-	-	%	3.328	Pass
	Undershoot	-	-	%	5.243	Pass

2) Signal Integrity—Input Signal

EMMC测试结果3

测试信号	测试项目	规格(最小值)	规格(最大值)	单位	测试值	测试结果
Input CMD	tISU	1.4	-	ns	4.913	Pass
	tIH	0.8	-	ns	14.79	Pass
	VIH	0.625 * VCCQ	VCCQ + 0.3	V	3.284	Pass
	VIL	VSS - 0.3	0.25*VCCQ	V	-0.028	Pass
	Overshoot	-	-	%	6.06	Pass
	Undershoot	-	-	%	5.857	Pass

EMMC测试结果4

测试信号	测试项目	规格(最小值)	规格(最大值)	单位	测试值	测试结果
Input D0	tISU	1.4	-	ns	7.036	Pass
	tIH	0.4	-	ns	2.883	Pass
	VIH	0.625 * VCCQ	VCCQ + 0.3	V	3.238	Pass
	VIL	VSS - 0.3	0.25*VCCQ	V	-0.002	Pass
	Overshoot	-	-	%	6.102	Pass
	Undershoot	-	-	%	7.376	Pass

3) Signal Integrity—Output Signal

EMMC测试结果5

EMMC测试结果6

测试信号	测试项目	规格(最小值)	规格(最大值)	单位	测试值	测试结果
Output CMD	tPH	0	2*UI	ns	3.706	Pass
	tVW	0.575*UI	-	ns	19.13	Pass
	VOH	0.75 * VCCQ	-	V	3.302	Pass
	VOL	-	0.125*VCCQ	V	-0.034	Pass
	tRISE	-	3	ns	1.077	Pass
	tFALL	-	3	ns	1.217	Pass
	Overshoot	-	-	%	6.674	Pass
	Undershoot	-	-	%	5.576	Pass

EMMC测试7

EMMC测试8

EMMC测试9

测试信号	测试项目	规格(最小值)	规格(最大值)	单位	测试值	测试结果
Output D0	tPH	0	2*UI	ns	5.274	Pass
	tVW	0.575*UI	-	ns	9.442	Pass
	VOH	0.75 * VCCQ	-	V	3.281	Pass
	VOL	-	0.125*VCCQ	V	0.0055	Pass
	tRISE	-	3	ns	0.25	Pass
	tFALL	-	3	ns	0.6784	Pass
	tODLY	-	13.7	ns	3.85	Pass
	tOH	2.5	-	ns	2.595	Pass
	tODLYddr-Min	1.5	7	ns	2.66	Pass
	tODLYddr-Max	1.5	7	ns	3.48	Pass
	Overshoot	-	-	%	7.081	Pass
	Undershoot	-	-	%	10.03	Pass