一. Introduction介绍
本文将提供一些在进行 NXP i.MX RT1170 的 SDRAM Layout 时，遇到的实际范例；以及遇到状况时的解决办法或补救措施。
二. 实际范例
这里先提供两张错误示范的图：
1. 下图中的棕线是 SDRAM Data 的走线，蓝色及紫色是走线对应的参考平面层，可以看到走线横跨两个平面，中间还断开了，这就是参考平面不连续，会对讯号品质造成不良的影响。
2. 下图中的蓝线是 SDRAM Address 的走线，粉色是走线对应的参考平面层，可以看到黄框处的参考平面上有一段走线，造成平面被切割开来，导致了参考平面不连续。
3. 以下是较好的布线图，有考虑到 SDRAM 布线时需要注意的几个点；
*可以看到这是一组 D00 ~ D07 + DML 的 Data 线组，所有走线的线宽皆为 5mil 以符合 impedance controlled；
*为了符合线组等长的规范，最左侧的线 ( SDRAM_DML ) 特意绕得比较长，其馀线也有进行不同程度的调整使整组线的线长趋于相等；
*下方的蓝色则是走线对应的参考平面层，可以看到参考层完整覆盖了全部的走线，而且中间也没有断开或被切割，保持一个完整的平面。
总结下来 SDRAM Layout 有三大重点：
1. 阻抗控制
2. 等长
3. 参考层
1. 在进行走线时，有时会遇到 Data Pin 互相交错绕不出来或没空间绕等长等问题，例如 i.MX RT1170 为 BGA 的封装，有时靠内的 Pin 会比较难往外拉线。为了解决这个问题，可以考虑使用 switch 的技巧，将 Data pin 互相交换。
具体原理是因为 SDRAM 仅负责 Data 的存取，并不进行解析，故透过 switch 写入的 Data 在被读取回去时，会再反向 switch 还原成原本的资料，对 MCU 来说读回来的 Data 跟当初写入的 Data 是相同的；参考下方示意图可以发现，虽然从 MCU D0 传的资料写入了 SDRAM 的 D3，但读取时 D0 也是从 D3 把资料读回来的，透过这个技巧可以解决一些走线交错或没有空间绕等长的情况。
但在进行交换时有以下几点需要注意：
1. 负责传输同一个 Byte 的 Data Pin 才能彼此 switch，其中 DM Pin 不可与其他 Data Pin 进行 switch，因为整组 Data Pin 要与其比对确定哪些是有效位元。
2. 负责传输不同 Byte 的 Data Pin 可以整组 switch，例如 D0~D7+DM0 跟 D8~D15+DM1 可以整组 swtich，只要确保传输的每个 Byte 还是完整的值。
3. Control Pin 则全部不可进行交换，因为 SDRAM 需要读取 Control Pin 传来的值进行定址和操作，同时在进行初始化时也须透过 Control Pin 发送固定的值，任意交换会导致无法正常的 Initial，或是 Read / Write 到错误的位址。
*Control Pin 不可进行 switch
2. 有时会遇到走线途中不得不切换参考平面的情况，
此时可以透过在切换处新增 VIA 和 Stitching Capacitor 的方式来解决，更改电流回流的路径，让走线能保持同一个参考平面，但在规划时因尽量避免这种情况；
以下是示意图，可以想像成这是一对 Differential 的高速讯号线，红线走在 Top 层，对应的参考平面是第二层 ( GND )，蓝线走在 Bottom 层，对应的参考平面是第三层 ( VCC )；
上下的两个电容就是 Stitching Capacitor，左侧的 VIA 连到原本的参考平面 ( GND )，右侧的 VIA 连到新的参考平面 ( VCC )，透过电容将两个参考平面 " 缝合 " 起来，保持走线的参考平面连续性。
以下是在进行 i.MX RT1170 的 SDRAM Layout 时实际遇到的情况，可以看到图中许多走线都有进行换层 ( 绿线和棕线 )，两者的参考层个别为 GND 和电源，若是不管会造成参考层不连续，导致信号品质变差甚至错误。
故图中增加的电容就是 Stitching Capacitor，上端透过 VIA 连到 GND ( 绿线的参考层 )，下端透过 VIA 连到 SDRAM_3V3 ( 棕线的参考层 )，在走线有换层的情况下保持了参考层的连续性。
四. 结语
进行 SDRAM 的 Layout 设计时，需要注意许多细节，包括信号传输路径、电源和接地的布局、信号线的匹配和阻抗控制等。此外，还需要考虑 EMI 和 ESD 等问题，以确保设计的可靠性和稳定性。
设计过程中需要仔细考虑各种因素，并遵循相应的设计规范和标准，以确保设计的性能和可靠性。在实际设计中，需要不断优化和调整，并进行必要的测试和验证，以确保设计的成功实现。
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