Warum sollten Sie DDR-RAM verwenden und bei jeder steigenden und fallenden Flanke der Uhr lesen / schreiben, anstatt nur Ihre Taktrate zu verdoppeln und bei nur einer steigenden oder fallenden Flanke lesen / schreiben?
Gibt es Vor- und Nachteile für jeden?
Antworten:
Bei SDR gibt es zwei Taktflanken pro Bit, jedoch höchstens eine Flanke auf der Datenleitung.
Bei der Hochfrequenzkommunikation begrenzt die analoge Bandbreite, wie nahe Sie Kanten an einem bestimmten Draht zusammenfügen können. Wenn Ihr Taktsignal diese Grenze erreicht, verschwenden Sie die Hälfte der Bandbreite der Datenleitungen.
Daher wurde DDR so erfunden, dass alle Drähte ihre Bandbreitenbegrenzung mit der gleichen Bitrate erreichen.
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Das eigentliche Problem ist die Bandbreite. Die höchste Frequenz, die eine Datenleitung erzeugen kann (also keine Anstiegsrate), ist das Senden eines 101010-Datenmusters, das bei der Hälfte der Datenrate auftritt. Bei der Übertragung mit einfacher Datenrate (SDR) erzeugt der Takt einen vollständigen Zyklus für jedes Datenbit und läuft somit doppelt so häufig wie im schlimmsten Fall auf einer Datenleitung. Durch die doppelte Datenrate wird der Takt mit einer Flanke pro Datenbit auf die Hälfte der Datenrate gesetzt, sodass das Datenmuster im ungünstigsten Fall dieselbe Frequenz wie der Takt erzeugt.
Im Allgemeinen wird die Geschwindigkeit einer Schnittstelle durch die verfügbare Bandbreite durch die Chipgehäuse, Pins, Platinen, Steckverbinder usw. begrenzt. Wenn der Takt die doppelte Bandbreite als die Daten erfordert, begrenzt die hohe Frequenz des Taktsignals die Gesamtbandbreite des Links. Bei DDR ist die erforderliche Bandbreite für die Uhr und die Daten gleich, sodass die Verbindung die verfügbare Bandbreite effizienter nutzen kann.
Der Nachteil der Verwendung von DDR ist, dass es schwieriger zu entwerfen ist. Flip-Flops, die zum Erfassen der Datenbits auf der Empfangsseite verwendet werden, arbeiten mit einer Taktflanke, entweder der Anstiegsflanke oder der Abfallflanke. Die Daten müssen für eine Rüstzeit vor der Flanke und eine Haltezeit nach der Flanke am Eingang stabil sein, um zuverlässig eingespeichert zu werden. Mit SDR kann die Uhr einfach irgendwo invertiert werden, um die Timing-Anforderungen zu erfüllen. Bei DDR ist jedoch eine 90-Grad-Phasenverschiebung erforderlich, die schwieriger zu erzeugen ist und PLLs oder Verzögerungsleitungen erfordert.
Also, um zusammenzufassen:
SDR
DDR
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