emmc波形异常，导致无法写入

[yacheng_zhang]

因为英文不好，所以只能中文来描述问题。

本人制作了imx6q的核心板，使用的是emmc5.1的芯片，VCCQ和VCC都是3.3V。在实际的测试中发现，只有当imx6q的emmc时钟是13M,系统才能正常启动、读写。如果大于13M,则读写的时候会提示错误。

首先我们排除内核的问题，我们有一块一模一样的6Q核心板，emmc也是同一型号的，但是是其他公司制作的，我们的内核能够正常运行。

回到我们自己制作的核心板，用高速示波器测试发现，在启动阶段mmc时钟400K的电平是3.3V,但是随着初始化结束，mmc的频率提高到13M或者更高,则3.3v会降低到2.0V,从测试结果来看，频率越快，电压降低的幅度越大。以下是我们的原理图，我们更换过clk和cmd上的电阻，但是无效。

所以我们想知道，电压幅值降低是不是导致mmc无法正常工作的原因？是什么导致了mmc引脚的电压幅值从3.3V降低到2,0v？如果需要其他的额外信息来进行判断，我可以提供图片，希望技术支持和论坛大佬，能够提提意见，非常感谢！ 

[riteshmpatel]

Hi @yacheng_zhang,

I hope you are doing well.

After the voltage drop occurs, does the eMMC initialization completes successfully?
Could you please share the logs when eMMC fails at a frequency greater than 13M?

Thanks & Regards,
Ritesh M Patel

[yacheng_zhang]

yes,The eMMC initialization completes successful.I can see the emmc information.

When I copy the file, the emmc prompts the following error

What may be the cause of the problem. Is this related to the PCB? We can provide PCB files.

Thank you

[Mestkim]

硬件设计：

1. 这个不是问题， 但是指出来一下。 

    VCCQ 没有必要用3.3v, 1.8v 可以支持HS200，HS400 和所有的legacy speed。

     也就是说emmc 的IO 用1.8v总是对的。 

     详见EMMC 的JEDEC spec. bus speed modes 章节

2. 目前的设计最有可能的是，协商成了高速模式。 但是IO 供电是3.3v。 emmc 做了切换，所以会量到一个2.0 的间于3.3v 和1.8v的中间电平。但是你们没有提供有用信息。可以cat /sys/kernel/debug/mmc3/ios

拿到协商后的信息。看工作在什么模式下面。 

目前可以在软件上fix 一下模式。 device tree 里面加一下no-1-8-v 。只用legacy speed，i.MX6 也支持到DDR52. 

或者 只作为测试 uboot 的bootargs 加  sdhci.debug_quirks2=0x4 的 no 1v8 的 quirks

[yacheng_zhang]

你好，非常感谢你的回答！

１．我们的核心版参考了其他厂家的硬件设计，vccq使用３.3V，因为我们不需要高速模式．

２．查看设备树配置如下，已经默认添加no-1-8-v，具体参数如下

３．通过查看 /sys/kernel/debug/mmc3/ios，具体如下，可以看到协商成ddr52，这是我想要的模式;时钟之所以是40M，是我修改内核代码，手动改成４0M．

 

请问我的参数，哪里可能存在不正常的地方？谢谢

[riteshmpatel]

Hi @yacheng_zhang,

One should not manually change or hardcode the eMMC clock. One can specify the speed mode supported in the device tree using various device tree bindings. 

https://github.com/nxp-imx/linux-imx/blob/lf-6.1.y/Documentation/devicetree/bindings/mmc/mmc-control...

Thanks & Regards,
Ritesh M Patel

[Mestkim]

1. 如前面的说的。 不管高速低俗1.8v 都是正确的电压。而且不是不要高速用3.3v。当然可以省一个电压。 

2. 看log的error 要详细看一下layout的等长± 50 mils。 和50ohm 阻抗匹配。

3. 要降频也不用去代码。只要在device tree 里面写上 max-frequency = <26000000>; 硬改代码会带来不必要的，和连自己都不知道的副作用。 

4. 可以试试4bit mode，但是还是要先检查一下等长和阻抗匹配。 

5. 可以调整一下 clock 上的串阻， 如果data上有也可以调整。 

[yacheng_zhang]

好的，非常感谢您的建议！

１．我们试过用４bit的方式来读写emmc,如果emmc时钟大于１3M,仍然会提示错误．

２．可以确定，我们pcb布线的时候数据线都是等长的;且制板的时候已经向板厂交代阻抗匹配相关信息．但是具体的阻抗参数，我们没有专用的仪器可以验证．

３．我们调整过原理图上data,cmd，clk上的电阻，不管是调大或者调小，但是都无效．

[Mestkim]

1. 可以去问一下emmc 厂家dual voltage (1.8v/3.3v) 那个VCCQ 在3.3v 时候要不要接。或者仔细看一下emmc的手册。 

2. 如果可以rework 板子。 吧VCCQ 改成1.8v

3. 波形量一下 不过意义不大。 因为你说 高速时候3.3v 降到了2.0v。波形应该是不符合要求的。 所以#1 问一下emmc 厂家，3.3v的时候的供电。 

[yacheng_zhang]

１．我们是参考其他的板子，emmc型号一模一样的，原理图一模一样，其他板子用同样的代码能够正常运行．

２．有考虑过vccq的问题，我们尝试将３.3V的vccq调整到1.8V，emmc的时钟可以到达４0M，读写都是没问题，但是不能到达５２M;但是示波器看波形也不太好，测量的时候非常容易受干扰．看手册,vccq关系到emmc的io电压，emmc从３.3V降到２V,这个２v对于１.8V来说，就是有效电压1．２V对于３.3v来说，其实是０电平．

[Mestkim]

那除了layout ，pcb的板材，制程。没有其他原因了。