通信數(shù)字信號測試價目表

采用前向時鐘的總線因為有專門的時鐘通路，不需要再對數(shù)據進行編解碼，所以總線效率一般都比較高。還有一個優(yōu)點是線路噪聲和抖動對于時鐘和數(shù)據線的影響基本是一樣的(因為走線通常都在一起),所以對系統(tǒng)的影響可以消除到小。

嵌入式時鐘的電路對于線路上的高頻抖動非常敏感，而采用前向時鐘的電路對高頻抖動的敏感度就相對小得多。前向時鐘總線典型的數(shù)據速率在500Mbps～12Gbps.

在前向時鐘的拓撲總線中，時鐘速率通常是數(shù)據速率的一半(也有采用1/4速率、1/10或其他速率的),數(shù)據在上下邊沿都采樣，也就是通常所說的DDR方式。使用DDR采樣的好處是時鐘線和數(shù)據線在設計上需要的帶寬是一樣的，任何設計上的局限性(比如傳輸線的衰減特性)對于時鐘和數(shù)據線的影響是一樣的。

前向時鐘在一些關注效率、實時性，同時需要高吞吐量的總線上應用比較，比如DDR總線、GDDR總線、HDMI總線、Intel公司CPU互連的QPI/UPI總線等。 數(shù)字總線采用的時鐘 分配方式大體上可以分為3類，即并行時鐘、嵌入式時鐘、前向時鐘，各有各的應用領域。通信數(shù)字信號測試價目表

數(shù)字信號的預加重(Pre-emphasis)

如前所述，很多常用的電路板材料或者電纜在高頻時都會呈現(xiàn)出高損耗的特性。目前的高速串行總線速度不斷提升，使得流行的電路板材料達到極限從而對信號有較大的損耗，這可能導致接收端的信號極其惡劣以至于無法正確還原和解碼信號，從而出現(xiàn)傳輸誤碼。如果我們觀察高速的數(shù)字信號經過長的傳輸通道傳輸后到達接收端的眼圖，它可能是閉合的或者接近閉合的。因此工程師可以有兩種選擇：一種是在設計中使用較為昂貴的電路板材料；另一種是仍然沿用現(xiàn)有材料，但采用某種技術來補償傳輸通道的損耗影響?？紤]到在高速率的情況下低損耗的電路板材料和電纜的成本過高，我們通常會優(yōu)先嘗試相應的信號補償技術，預加重(Pre-emphasis)和均衡就是高速數(shù)字電路中常用的兩種信號補償技術。
通信數(shù)字信號測試價目表數(shù)字信號帶寬用每bit占用的時間間隔的倒數(shù)來近似表示，傳輸速率的單位是bit/s，傳輸速率=傳輸信號的帶寬。

對于真實的數(shù)據信號來說，其頻譜會更加復雜一些。比如偽隨機序列(PRBS)碼流的頻譜的包絡類似一個sinc函數(shù)。圖1.4是用同一個發(fā)送芯片分別產生的800Mbps和2.5Gbps的PRBS信號的頻譜，可以看到雖然輸出數(shù)據速率不一樣，但是信號的主要頻譜能量集中在4GHz以內，也并不見得2.5Gbps信號的高頻能量就比800Mbps的高很多。

頻譜儀是對信號能量的頻率分布進行分析的準確的工具，數(shù)字工程師可以借助頻譜分析儀對被測數(shù)字信號的頻譜分布進行分析。當沒有頻譜儀可用時，我們通常根據數(shù)字信號的上升時間估算被測信號的頻譜能量：

信號的比較高頻率成分=0.5/信號上升時間(10%～90%)

或者當使用20%～80%的上升時間標準時，計算公式如下：

信號的比較高頻率成分=0.4/信號上升時間(20%～80%)

理想的跳變位置。抖動是個相對的時間量，怎么確定信號的理想的跳變位置對于 抖動的測量結果有很關鍵的影響。對于時鐘信號的測量，我們通常關心的是時鐘信號是否 精確地等間隔，因此這個理想位置通常是從被測信號中提取的一個等周期分布時鐘的跳變 沿；而對于數(shù)據信號的測量，我們關心的是這個信號相對于其時鐘的位置跳變，因此這個理 想跳變位置就是其時鐘有效沿的跳變位置。對于很多采用嵌入式時鐘的高速數(shù)字電路來 說，由于沒有專門的時鐘傳輸通道，情況要更復雜一些，這時的理想跳變位置通常是指用一 個特定的時鐘恢復電路(可能是硬件的也可能是軟件的)從數(shù)據中恢復出的時鐘的有效跳 變沿。數(shù)字信號的抖動（Jitter）;

高速數(shù)字接口與光電測試

看起來我們好像找到了解決問題的方法，但是，在真實情況下，理想窄的脈沖或者無限 陡的階躍信號是不存在的，不僅難以產生而且精度不好控制，所以在實際測試中更多使用正 弦波進行測試得到頻域響應，并通過相應的物理層測試系統(tǒng)軟件進行頻域到時域的轉換以 得到時域響應。相比其他信號，正弦波更容易產生，同時其頻率和幅度精度更容易控制。矢 量網絡分析儀(Vector Network Analyzer,VNA)可以在高達幾十GHz 的頻率范圍內通過  正弦波掃頻的方式精確測量傳輸通道對不同頻率的反射和傳輸特性，動態(tài)范圍可以達到 100dB以上，所以在現(xiàn)代高速數(shù)字信號質量的分析中，會借助高性能的矢量網絡分析儀對高 速傳輸通道的特性進行測量。矢量網絡分析儀測到的一段差分傳輸線的通道損 耗及根據這個測量結果分析出的信號眼圖。
數(shù)字信號的帶寬（Bandwidth）;通信數(shù)字信號測試價目表

數(shù)字設備是由很多電路組成來實現(xiàn)一定的功能，系統(tǒng)中的各個部分通過數(shù)字信號的傳輸來進行信息和數(shù)據的交互。通信數(shù)字信號測試價目表

建立時間和保持時間加起來的時間稱為建立/保持時間窗口，是接收端對于信號保持在 同一個邏輯狀態(tài)的**小的時間要求。數(shù)字信號的比特寬度如果窄于這個時間窗口就肯定無 法同時滿足建立時間和保持時間的要求，所以接收端對于建立/保持時間窗口大小的要求實 際上決定了這個電路能夠工作的比較高的數(shù)據速率。通常工 作速率高一些的芯片，很短的建 立時間、保持時間就可以保證電路可靠工作，而工作速率低一 些的芯片則會要求比較長的建 立時間和保持時間。

另外要注意的是， 一個數(shù)字電路能夠可靠工作的比較高數(shù)據速率不僅取決于接收端對于 建立/保持時間的要求，輸出端的上升時間過緩、輸出幅度偏小、信號和時鐘中有抖動、信號 有畸變等很多因素都會消耗信號建立/保持時間的裕量。因此一個數(shù)字電路能夠達到的比較高數(shù)據傳輸速率與發(fā)送芯片、接收芯片以及傳輸路徑都有關系。

建立時間和保持時間是數(shù)字電路非常重要的概念，是接收端可靠信號接收的**基本要 求，也是數(shù)字電路可靠工作的基礎。可以說，大部分數(shù)字信號的測量項目如數(shù)據速率、信號 幅度、眼圖、抖動等的測量都是為了間接保證信號滿足接收端對建立時間和保持時間的要 求，在以后章節(jié)的論述中我們可以慢慢體會。 通信數(shù)字信號測試價目表

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