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1 簡介

eMMC(Embedded Multi Media Card)是嵌入式多媒體卡的簡稱，主要是針對智能手機(jī)和平板電腦特點(diǎn)等設(shè)計(jì)的。它的實(shí)質(zhì)是在NAND Flash的基礎(chǔ)上增加了一個控制器，并預(yù)留了一個標(biāo)準(zhǔn)接口。

2 eMMC尺寸及封裝介紹

尺寸介紹

針對eMMC的封裝，根據(jù)PIN腳可以分為153ball和 169ball ，但是這兩種的引腳是兼容的，只是后者多了16個空腳，用于芯片的固定，沒有任何信號定義。芯片封裝萬科的尺寸有：

11.5*13
12*16
14*18
16*20

實(shí)物圖片見下：

封裝介紹

eMMC的封裝通常有兩種形態(tài)，分別153ball和 196ball， 196ball應(yīng)用較少，這里主要說明153ball的相關(guān)信息：

封裝見下：

尺寸信息

3 工作原理

eMMC主要可以分為兩個部分：Flash和 Contrller 。eMMC的實(shí)質(zhì)是集成了存儲控制器的Nand Flash。詳見下圖：

Flash

eMMC常采用非易失性存儲器，掉電后數(shù)據(jù)不丟失的Nand Flash。

Contrller

各個區(qū)域的功能見下：

區(qū)域	名稱
BOOT Area Partition 1 & 2	此分區(qū)主要是為了支持從 eMMC 啟動系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的。該分區(qū)的數(shù)據(jù)，在eMMC上電后，可以通過很簡單的協(xié)議就可以讀取出來。同時，大部分的 SOC 都可以通過GPIO或者 FUSE 的配置，讓ROM代碼在上電后，將eMMC BOOT 分區(qū)的內(nèi)容加載到SOC 內(nèi)部的 SRAM 中執(zhí)行。
RPMB Partition	RPMB是Replay Protected Memory Block 的簡稱，它通過 HMAC SHA-256和Write Counter來保證保存在 RPMB 內(nèi)部的數(shù)據(jù)不被非法篡改。在實(shí)際應(yīng)用中，RPMB 分區(qū)通常用來保存安全相關(guān)的數(shù)據(jù)，例如指紋數(shù)據(jù)、安全支付相關(guān)的密鑰等。
General Purpose Partition 1～4	此區(qū)域則主要用于存儲系統(tǒng)或者用戶數(shù)據(jù)。General Purpose Partition 在芯片出廠時，通常是不存在的，需要主動進(jìn)行配置后，才會存在。
User Data Area	此區(qū)域則主要用于存儲系統(tǒng)和用戶數(shù)據(jù)。User Data Area 通常會進(jìn)行再分區(qū)，例如 Android 系統(tǒng)中，通常在此區(qū)域分出 boot、system、userdata 等分區(qū)

4 引腳說明

電源引腳

序號	名稱	意義
1	VCCQ電壓	該電壓由CPU的數(shù)據(jù)總線的VCCIO決定（eMMC總線VCCIO值必須與VCCQ保持一致）
2	VCC電壓	該電壓為核心電壓；
3	VDDIM	內(nèi)部與內(nèi)核供電端相連，主要功能是穩(wěn)定內(nèi)核電壓，該P(yáng)IN腳直接連接一個對地的1μF電容。

控制信號引腳

序號	名稱	意義
1	CLK	從Host輸出的時鐘信號，用于數(shù)據(jù)的同步。
2	CMD	主要用于Host向eMMC發(fā)送指令以及eMMC向Host發(fā)送請求。
3	DS時鐘	DS時鐘由eMMC發(fā)送給Host，用于Host與eMMC進(jìn)行數(shù)據(jù)接收同步。只有在HS400模式下，才需要使用DS引腳。

注意：HS200模式下，需要使用CLK、CMD、D[3...0]；HS400模式下，需要使用CLK、CMD、D[7...0]、DS。

數(shù)據(jù)信號引腳

D[7...0]：Dx信號主要用于 Host 和 eMMC 之間的數(shù)據(jù)傳輸。在 eMMC 上電或者軟復(fù)位后，只有 DAT0 可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，完成初始化后，可配置 4bit 或者8bit進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

5 eMMC電路設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)

電源部分

eMMC供電采用3.3V和1.8V電源，注意電容應(yīng)該靠近IC引腳放置。注意去耦電容大小，詳見附件。

數(shù)據(jù)通信部分

該部分需要需要添加上拉電阻，不同廠家的芯片應(yīng)該注意上拉電阻的阻值，詳見附件。

NC部分

該部分的引腳無實(shí)際功能，在進(jìn)行PCB走線時可壓PIN走線。

附件

上拉電阻和去耦電容的大小，一般由詳細(xì)說明，具體見下：

6 PCB布局建議

信號CLK、CMD、DQ和DS均做阻抗50Ω±10%匹配管控。

信號CLK、CMD、DQ和DS約束為同組信號，長度差控制在±50mil范圍內(nèi)。

所有信號線走線長度約束在2000mil以內(nèi)，且注意使用IBIS模型進(jìn)行仿真評估阻抗匹配和反射情況。

信號線有完整的參考層。

內(nèi)部走不出來的信號可以從NC PAD走，不能從RFU PAD上走線。

CLK和RST_N長度差在1000mil以內(nèi)。

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