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AM335x DDR3 Software Leveling Tool

Steven Liu1
Mastermind 25020 points
Other Parts Discussed in Thread: AM3352, AM3358, AM4376

AM335x的DDR3 software leveling可以通过SD卡运行啦！

在AM335x的设计中，如果使用的是DDR3、DDR3L，是必须要进行software leveling的。其目的在于根据板卡的实际布线情况，通过leveling算法优化当前的DDR3的参数配置。而针对这套算法，之前我们提供的方式使用仿真器连接到板卡的JTAG口，修改GEL脚本进行初始化后，通过CCS工具将.out程序加载到AM335x上，执行参数优化算法。

对于板子上没有预留JTAG的情况就杯具了。

现在，通过将该算法移植到了bootloader中，也就是说可以直接将本贴中的MLO拷贝到SD卡FAT32分区中，使用SD卡启动AM335x，即可通过串口进行参数的输入，得到优化的参数配置！这样一来，就可以避免仿真器、JTAG、CCS、改GEL脚本等一系列复杂的操作啦！

大家可以下载使用，体验一下，欢迎给出宝贵的反馈意见！

PS：目前，我们可以支持303MHz和400MHz两个频率，串口0作为调试串口，具体的使用方法可以参考User Guide。

先睹为快：

结果：

另外，将这个MLO的前4个字节去掉就可以通过UART boot. 

4382.MLO(UART DDR3 Leveling)

MLO
  • 0
    TI__Mastermind 25020 points

    附上User Guide。能够执行software leveling算法的MLO在上楼中。

    User Guide For AM335x DDR3 Software Leveling Program MLO.pdf
  • 0 回复 Steven Liu1
    Expert 2914 points

    谢谢分享。

    能不能顺便介绍一下software leveling算法的简介，原理以及有关DDR3为什么需要Software Leveling机制？

  • 0 回复 Maojun
    TI__Mastermind 25020 points

    感谢您的关心！简而言之，为了保证DDR3的信号完整性，优化相关的读写时序参数，匹配不同板子因板材、layout走线、线宽等多种因素可能会造成的阻抗变化，所以要求，DDR3的设计，必须要进行Software Leveling，获得最适应于当前layout的DDR3 PHY读写参数。具体的介绍，您还可以参考：http://www.deyisupport.com/question_answer/dsp_arm/sitara_arm/f/25/t/17684.aspx

  • 0
    Prodigy 10 points

    Is the source code for this DDR3 leveling MLO available?

     

  • 0 回复 mark anglin
    TI__Mastermind 35157 points

    这个代码目前没有开放。

  • 0
    Prodigy 30 points

    为何我运行的结果是全0x0??


    Please input the AM335x EMIF Timing Configuration:
    -- AM335x Default EMIF Timing configuration (for StarterKit EVM) --
    DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_1 : 0x0888A39B
    DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_2 : 0x26337FDA
    DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_3 : 0x501F830F
    DDR3_EMIF_SDRAM_CONFIG : 0x61C04AB2

    Your choice:  1. Use the default one; 2. Input your own one.
    Please Choose The DDR3 Frequency:  1. 303MHz; 2. 400MHz.
    DDR3 Frequency is Set at 400MHz!

    Please input your DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_1 conifguration (in Hex) :
    0aAAD4DB
    Please input your DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_2 conifguration (in Hex) :
    266B7FDA
    Please input your DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_3 conifguration (in Hex) :
    501F867F
    Please input your DDR3_EMIF_SDRAM_CONFIG conifguration (in Hex) :
    61C05332
    Your input EMIF Timing configuration -- 
    DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_1 :         0xAAAD4DB
    DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_2 :         0x266B7FDA
    DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_3 :         0x501F867F
    DDR3_EMIF_SDRAM_CONFIG :        0x61C05332

    Please Enter the PHY_INVERT_CLKOUT value (0 or 1) from the spreadsheet :
    0
    Please Enter the Seed RD_DQS_SLAVE_RATIO Value in Hex to search the RD DQS Ratio Window :
    40
    Please Enter the Seed FIFO_WE_SLAVE_RATIO Value in Hex to search the RD DQS Gate Window :
    6D
    Please Enter the Seed WR_DQS_SLAVE_RATIO Write DQS Ratio Value in Hex to search the Write DQS Ratio Window :
    1
    Please Enter the Seed PHY_CTRL_SLAVE_RATIO Value in Hex :
    80
    The ratio seeds for the DDR3 Software Leveling :
    invert_clkout =         0x0
    RD_DQS_RATIO_VAL =      0x40
    FIFO_WE_SLAVE_RATIO =   0x6D
    WR_DQS_SLAVE_RATIO =    0x1
    PHY_CTRL_SLAVE_RATIO =  0x80

            The Slave Ratio Search Program Values are...
    ***************************************************************
    DATA_PHY_RD_DQS_SLAVE_RATIO is :0x0
    DATA_PHY_FIFO_WE_SLAVE_RATIO is : 0x0
    DATA_PHY_WR_DQS_SLAVE_RATIO is : 0x0
    DATA_PHY_WR_DATA_SLAVE_RATIO is : 0x0
    ***************************************************************
    rd_dqs_range = 0
    fifo_we_range = 0
    wr_dqs_range = 0
    wr_data_range = 0

    Optimal values have been found!!

    ***************************************************************
    DATA_PHY_RD_DQS_SLAVE_RATIO is :0x0
    DATA_PHY_FIFO_WE_SLAVE_RATIO is : 0x0
    DATA_PHY_WR_DQS_SLAVE_RATIO is : 0x0
    DATA_PHY_WR_DATA_SLAVE_RATIO is : 0x0
    ***************************************************************

    ===== END OF TEST =====
    DDR3 software leveling done!

     盼复！

  • 0 回复 Jack Sue
    TI__Mastermind 25020 points

    全0代表着你的software leveling运算失败了，软件上请检查一下EMIF和PHY的配置；再就是排查一下可能的硬件问题，review一下原理图，或者换一块板子排除一下当前板子可能的焊接问题。

  • 0 回复 Steven Liu1
    Prodigy 30 points

    1）我在英蓓特的dev8600上进行同一实验，也是得到全0结果！当然对于需要输入的几个ratio seeds，我直接用的代码里现成的，但这应该没影响吧？

    2）测试的上一块板子，利用同样配置（除那4个ratio定义是参考以前的）是可以运行到将操作系统image文件下载到SDRAM的。只是在下载完成后，在每次加载内核时，都会停在不同位置上。因此，DDR3的电路连接上应该不存在问题，但参数配置有可能不对，导致运行不稳定。对于现在的全0结果，在成熟的开发板上都有发生，有点不能理解。希望TI能给与更多提示！

    3）另外我想问问，在配置EMIF_SDRAM_CONFIG时，reg_ddr_term和reg_dyn_odt这两个域应该如何确定？memory datasheet上也没有给出明确值啊！用的内层颗粒是美光的MT41K256M16-125E。

    谢谢！盼复！

  • 0 回复 Jack Sue
    TI__Mastermind 25020 points

    1.你的意思是说你使用的这个MLO中的默认配置进行的实验吗？这个默认的EMIF配置影响很大的！要看你使用的是DDR2、DDR3的型号，不同型号的配置是不一样的，不是通用的。这个代码中默认的配置是按照AM335x的StarterKit开发板进行的设置，DDR3型号：MT41J128M16JT-125

    2.我觉得问题是你配置的EMIF和PHY的参数，是不是适用于你当前的板子的。一般来说，DDR的型号不同，就要检查EMIF的配置，layout的不同，就要用工具去计算DDR PHY的配置。

    3. 这两个值是和DDR的datasheet有关的，是要算的，RZQ是确定值，但是终端匹配和ODT是你要根据手册来分给个合理的值。

  • 0
    Prodigy 32 points

    为什么我串口写选择“1”，居然给我返回“1”，写什么返回什么，死活不会执行“1”代表的选择啊，

  • 0 回复 Steven Liu1
    Intellectual 621 points

    你好，我们使用UART启动，需要u-boot-spl.bin来计算DDR的参数，能提供下么？

  • 0 回复 Steven Liu1
    Prodigy 50 points

    我的板子RTOS模式 IAR开发环境已经完成，可以使用，现在准备升级用linux，我根据IAR的配置使用这个MLO去重新计算我的硬件DDR3的最优配置，操作过程中使用了附图上的值，但是输出结果都是0.   想问下会是什么原因呢？

     

  • 0 回复 yao wang2
    Prodigy 50 points

    此问题不用回复，已经解决，我实验的核心板没有选用对，是硬件有问题的。

  • 0
    Intellectual 916 points

    在使用AM335x_DDR_register_calc_tool.xls　计算IS43TR16256A的timing时,　datasheet里只有DDR3-1066MT/s  DDR3-1333MT/s  DDR3-1600MT/s  DDR3-1866MT/s

    这４种条件下的时序,　没有400ＭT/s和303MT/s的,　怎么破?

  • 0 回复 Richard.T
    TI__Mastermind 35157 points

    你可以发上来看看，一般选择接近频率的就可以。

  • 0 回复 Yaoming Qin
    Intellectual 916 points

     800MT/S 换成赫兹是否就是 400Mhz /s？

    附件就是IS43TR16256的datasheet

    4Gb DDR3 SDRAM(IS43TR16256A-15HBLI).pdf
  • 0 回复 Yaoming Qin
    Intellectual 890 points

    am3352

    ddr：

    4GB-AS4C256M16D

    这个是不是也要调？

    我用的最新版的uboot

    u-boot-2016.05+gitAUTOINC+6c5519b6fc-g6c5519b6fc

    在u-boot目录执行：make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- O=am335x_evm am335x_evm_config all

    然后编出来的mlo u-boot.img加载上去，串口一点打印都没有

  • 0 回复 user4932081
    Prodigy 50 points

    我们的平台用的是AM3352   DDR3为  MT41K256M16HA-125IT：E  

    模式SD卡启动模式为 SYSBOOT[4:0] =11000b

    时钟 24MHz 

    我们定制的系统正常运行，硬件平台应该没问题。

    但是做了TF卡的MLO无反应，COM1并没有打印信息输出；

    请问如何才能让MLO正常运行起来？

  • 0 回复 zhouwen qiu
    TI__Mastermind 19320 points

    你好，用SDK自带的MLO能启动吗？

    或者你们有没有修改过SDK可以启动的MLO？谢谢

  • 0 回复 Denny%20Yang99373
    Prodigy 50 points

     

    更换了一张TF卡，MLO可以跑起来了，但是发现检验的值都是0如下：

     AM335x DDR3 Software Leveling -- Version: Beta 3.0

                                  -- Copyright: Texas Instruments China Local Team

     *************************** Program Start********************************

     

    Please input the AM335x EMIF Timing Configuration:

    -- AM335x Default EMIF Timing configuration (for StarterKit EVM) --

    DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_1 : 0x0888A39B

    DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_2 : 0x26337FDA

    DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_3 : 0x501F830F

    DDR3_EMIF_SDRAM_CONFIG : 0x61C04AB2

     

    Your choice:  1. Use the default one; 2. Input your own one.

    Please Choose The DDR3 Frequency:  1. 303MHz; 2. 400MHz.

    DDR3 Frequency is Set at 303MHz!

     

    Please input your DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_1 conifguration (in Hex) :

    aaad4db

    Please input your DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_2 conifguration (in Hex) :

    266b7fda

    Please input your DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_3 conifguration (in Hex) :

    501f867f

    Please input your DDR3_EMIF_SDRAM_CONFIG conifguration (in Hex) :

    c30

    Your input EMIF Timing configuration --  

    DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_1 :         0xAAAD4DB

    DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_2 :         0x266B7FDA

    DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_3 :         0x501F867F

    DDR3_EMIF_SDRAM_CONFIG :        0xC30

     

    Please Enter the PHY_INVERT_CLKOUT value (0 or 1) from the spreadsheet :

    0

    Please Enter the Seed RD_DQS_SLAVE_RATIO Value in Hex to search the RD DQS Ratio Window :

    38

    Please Enter the Seed FIFO_WE_SLAVE_RATIO Value in Hex to search the RD DQS Gate Window :

    94

    Please Enter the Seed WR_DQS_SLAVE_RATIO Write DQS Ratio Value in Hex to search the Write DQS Ratio Window :

    7d

    Please Enter the Seed PHY_CTRL_SLAVE_RATIO Value in Hex :

    80

    The ratio seeds for the DDR3 Software Leveling :

    invert_clkout =         0x0

    RD_DQS_RATIO_VAL =      0x38

    FIFO_WE_SLAVE_RATIO =   0x94

    WR_DQS_SLAVE_RATIO =    0x7D

    PHY_CTRL_SLAVE_RATIO =  0x80

     

            The Slave Ratio Search Program Values are...

    ***************************************************************

    DATA_PHY_RD_DQS_SLAVE_RATIO is :0x0

    DATA_PHY_FIFO_WE_SLAVE_RATIO is : 0x0

    DATA_PHY_WR_DQS_SLAVE_RATIO is : 0x0

    DATA_PHY_WR_DATA_SLAVE_RATIO is : 0x0

    ***************************************************************

    rd_dqs_range = 0

    fifo_we_range = 0

    wr_dqs_range = 0

    wr_data_range = 0

     

    Optimal values have been found!!

     

    ***************************************************************

    DATA_PHY_RD_DQS_SLAVE_RATIO is :0x0

    DATA_PHY_FIFO_WE_SLAVE_RATIO is : 0x0

    DATA_PHY_WR_DQS_SLAVE_RATIO is : 0x0

    DATA_PHY_WR_DATA_SLAVE_RATIO is : 0x0

    ***************************************************************

     

    ===== END OF TEST =====

    DDR3 software leveling done!

     

    以上的参数设置是我们现有系统配置的参数。DDR3 datasheet 详见附件。

    请问这是什么原因？

    MT41K256M16HA -125_E.pdf
  • 0 回复 zhouwen qiu
    TI__Mastermind 25020 points

    这个配置一定是错了：DDR3_EMIF_SDRAM_CONFIG :        0xC30

  • 0
    Prodigy 80 points

    Steven, 你好.

    我们之前使用的是AM3358+DDR2,现在新作了一块板是AM3358+DDR3, micron的MT41J256M16HA-125IT.

    下载了你帖子里的MLO,运行起来后minicom超级终端显示全部是乱码:

    使用我们旧板上调好的MLO, 能够正常输出到超级终端,但是使用的你的MLO就会乱码?

    请问你的MLO中对串口的通信设定是怎样的? 可能是什么原因导致的?

    谢谢

  • 0 回复 Steven Liu1
    Prodigy 50 points

    hi steven,

    我们现在检验值可以获取正常如下：

    AM335x DDR3 Software Leveling -- Version: Beta 3.0
                                  -- Copyright: Texas Instruments China Local Team
     *************************** Program Start********************************

    Please input the AM335x EMIF Timing Configuration:
    -- AM335x Default EMIF Timing configuration (for StarterKit EVM) --
    DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_1 : 0x0888A39B
    DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_2 : 0x26337FDA
    DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_3 : 0x501F830F
    DDR3_EMIF_SDRAM_CONFIG : 0x61C04AB2

    Your choice:  1. Use the default one; 2. Input your own one.
    Please Choose The DDR3 Frequency:  1. 303MHz; 2. 400MHz.
    DDR3 Frequency is Set at 400MHz!

    Please input your DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_1 conifguration (in Hex) :
    0AAAD4DB
    Please input your DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_2 conifguration (in Hex) :
    266B7FDA
    Please input your DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_3 conifguration (in Hex) :
    501F867F
    Please input your DDR3_EMIF_SDRAM_CONFIG conifguration (in Hex) :
    61C05332
    Your input EMIF Timing configuration -- 
    DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_1 :         0xAAAD4DB
    DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_2 :         0x266B7FDA
    DDR3_EMIF_SDRAM_TIM_3 :         0x501F867F
    DDR3_EMIF_SDRAM_CONFIG :        0x61C05332

    Please Enter the PHY_INVERT_CLKOUT value (0 or 1) from the spreadsheet :
    0
    Please Enter the Seed RD_DQS_SLAVE_RATIO Value in Hex to search the RD DQS Ratio Window :
    38
    Please Enter the Seed FIFO_WE_SLAVE_RATIO Value in Hex to search the RD DQS Gate Window :
    94
    Please Enter the Seed WR_DQS_SLAVE_RATIO Write DQS Ratio Value in Hex to search the Write DQS Ratio Window :
    44
    Please Enter the Seed PHY_CTRL_SLAVE_RATIO Value in Hex :
    80
    The ratio seeds for the DDR3 Software Leveling :
    invert_clkout =         0x0
    RD_DQS_RATIO_VAL =      0x38
    FIFO_WE_SLAVE_RATIO =   0x94
    WR_DQS_SLAVE_RATIO =    0x44
    PHY_CTRL_SLAVE_RATIO =  0x80

            The Slave Ratio Search Program Values are...
    ***************************************************************
    DATA_PHY_RD_DQS_SLAVE_RATIO is :0x3A
    DATA_PHY_FIFO_WE_SLAVE_RATIO is : 0x9A
    DATA_PHY_WR_DQS_SLAVE_RATIO is : 0x40
    DATA_PHY_WR_DATA_SLAVE_RATIO is : 0x7E
    ***************************************************************
    rd_dqs_range = 58
    fifo_we_range = 154
    wr_dqs_range = 64
    wr_data_range = 126

    Optimal values not reached, rerunning program with new values...

            The Slave Ratio Search Program Values are...
    ***************************************************************
    DATA_PHY_RD_DQS_SLAVE_RATIO is :0x3A
    DATA_PHY_FIFO_WE_SLAVE_RATIO is : 0x9B
    DATA_PHY_WR_DQS_SLAVE_RATIO is : 0x3F
    DATA_PHY_WR_DATA_SLAVE_RATIO is : 0x7B
    ***************************************************************
    rd_dqs_range = 0
    fifo_we_range = 1
    wr_dqs_range = 1
    wr_data_range = 3

    Optimal values have been found!!

    ***************************************************************
    DATA_PHY_RD_DQS_SLAVE_RATIO is :0x3A
    DATA_PHY_FIFO_WE_SLAVE_RATIO is : 0x9B
    DATA_PHY_WR_DQS_SLAVE_RATIO is : 0x3F
    DATA_PHY_WR_DATA_SLAVE_RATIO is : 0x7B
    ***************************************************************

    ===== END OF TEST =====
    DDR3 software leveling done!

    校验为何还要事先设定好值才可以运行？ 

    检验出来的值跟实际设定值差别不多，需要更改过来吗？

    是否有内存压力测试方面的软件？可以动态设定不同频率。

     

  • 0 回复 zhouwen qiu
    TI__Mastermind 19320 points

    校验就是根据现有的值然后无限逼近最优的值，如果初始值乱设可能不一定收敛。

    最好和改成计算出来的值。

    内存压力测试这块需要自己改MLO来测试了，我们没有这部分代码。不要动态设置内存频率，这样不稳定，建议一个频率测完，重启，再测下一个。

  • 0 回复 Denny%20Yang99373
    Intellectual 270 points

    Hi Denny ,

    我们自己做的板子AM3352+DDR3（IS43TR16256），

    自己编译出来的MLO，u-boot，kernel都可以正常运行，想在想做DDR3 Software Leveling，但是使用了 发的MLO以后，UART0没有任何数据的输出，请问是什么原因呢？

    是不是这个MLO只能用于开发板上呢？

    我的现象好像跟 遇到的一样。

    盼复！

    谢谢！

  • 0
    Intellectual 670 points

    你好，请问使用RatioSeed_AM335x_boards.xls计算走线长度时，我的板子使用一片16bit的芯片，而不是使用2片8bit芯片，那么DDR_CK trace和DDR_DQSx trace的Byte0和Byte1两个参数是否设置成一样？

  • 0
    Intellectual 670 points

    你好，请问leveling结果出来后怎么用这些参数？

  • 0 回复 zhouwen qiu
    Intellectual 270 points
    现在有可以运行在SPI NOR和NAND Flash上的MLO了，请到下面地址下载：
    e2echina.ti.com/.../423444
  • 0 回复 zhouwen qiu
    Intellectual 270 points
    现在有可以运行在SPI NOR和NAND Flash上的MLO了，请到下面地址下载：
    e2echina.ti.com/.../423444
  • 0 回复 zhouwen qiu
    Intellectual 270 points
    现在有可以运行在SPI NOR和NAND Flash上的MLO了，请到下面地址下载：
    e2echina.ti.com/.../423444
  • 0
    Intellectual 270 points
    现在有可以运行在SPI NOR和NAND Flash上的MLO了，下载地址如下：
    e2echina.ti.com/.../423444
  • 0
    Prodigy 130 points

    如果没有SD卡，这个在nand/nor也是可以使用的，有区别么

  • 0
    Prodigy 130 points
    刘工，你好，leveling 源码能否开放，tps65217c需要在leveling时调节ddr电压为1.35
  • 0 回复 changjun shan
    Prodigy 30 points
    请问一下有AM4376 DDR3 Software Leveling Tool吗？
  • 0 回复 user5844485
    Intellectual 270 points

    不好意思，没用过AM4376,没有呵

  • 0
    Prodigy 80 points
    Steven Liu：
    你好，我的用户平台是基于BBB上修改而来的，DDR3型号是MT41K256M16HA-125，与BBB完全一致，目前我已经按照你在论坛上给的工具，参照相关文档做了目标板的ddr tuning 和 soft leveling。有几个问题想请教：
    一、实际实验和生产过程中，有必要单独对每块板子都做soft leveling吗？或者说同一批板子，soft leveling一次出来的参数即可？
    二、从MT41K256M16HA-125的datasheet来看，运行频率在303或者400M，工控用途，DDR稳定性至关重要，可以再进一步低于303M,降低频率使用换取稳定性吗？
    三、给一些测试DDR稳定性方面的建议，目前已经做了memtester。
    非常感谢。
  • 0
    Intellectual 300 points

    你好！ 我用你给的这种方法得到的配置目前不能正常启动,串口没有输出，用之前官方提供的参数串口有输出不过就是不稳定！

    下面是我的参数！ 用的是400M的频率DDR3！DDR型号：

    MT41K256M16TW-107 IT

    EMIF_SDCFG   的值为  0x61C05332

    利用上面MLO计算出来的结果是

    Optimal values have been found!!

    ***************************************************************
    DATA_PHY_RD_DQS_SLAVE_RATIO is :0x3D
    DATA_PHY_FIFO_WE_SLAVE_RATIO is : 0x64
    DATA_PHY_WR_DQS_SLAVE_RATIO is : 0xC
    DATA_PHY_WR_DATA_SLAVE_RATIO is : 0x4B
    ***************************************************************

    ===== END OF TEST =====
    DDR3 software leveling done!

    u-boot中修改的参数

    8750.log.txt

    log.txt是MLO计算时输出的log信息。

  • 0
    Prodigy 10 points

    你好刘工，我的是 美光的 D9GSQ  知道配置TIME1 2 3 其他的参数要怎么配置，有什么工具吗