采用并行總線的另外一個問題在于總線的吞吐量很難持續(xù)提升。對于并行總線來說， 其總線吞吐量=數(shù)據(jù)線位數(shù)×數(shù)據(jù)速率。我們可以通過提升數(shù)據(jù)線的位數(shù)來提高總線吞吐  量，也可以通過提升數(shù)據(jù)速率來提高總線吞吐量。以個人計算機(jī)中曾經(jīng)非常流行的PCI總  線為例，其**早推出時總線是32位的數(shù)據(jù)線，工作時鐘頻率是33MHz,其總線吞吐量=  32bit×33MHz;后來為了提升其總線吞吐量推出的PCI-X總線，把總線寬度擴(kuò)展到64位， 工作時鐘頻率比較高提升到133MHz,其總線吞吐量=64bit×133MHz。是PCI插槽  和PCI-X插槽的一個對比，可以看到PCI-X由于使用了更多的數(shù)據(jù)線，其插槽更長。

但是隨著人們對于總線吞吐量要求的不斷提高，這種提升總線帶寬的方式遇到了瓶頸。首先由于芯片尺寸和布線空間的限制，64位數(shù)據(jù)寬度已經(jīng)幾乎是極限了。另外，這64根數(shù)據(jù)線共用一個采樣時鐘，為了保證所有的信號都滿足其建立保持時間的要求，在PCB上布線、換層、拐彎時需要保證精確等長。而總線工作速率越高，對于各條線的等長要求就越高，對于這么多根信號要實(shí)現(xiàn)等長的布線是很難做到的。

用邏輯分析儀采集到的一個實(shí)際的8位總線的工作時序，可以看到在數(shù)據(jù)從0x00跳變到0xFF狀態(tài)過程中，這8根線實(shí)際并不是精確一起跳變的。 數(shù)字信號的帶寬（Bandwidth）;多端口矩陣測試數(shù)字信號測試USB測試

采用同步時鐘的電路減少了出現(xiàn)邏輯不確定狀態(tài)的可能性，而且可以減小電路和信號布線時延的累積效應(yīng)，所以在現(xiàn)代的數(shù)字系統(tǒng)和設(shè)備中***采用。采用同步電路以后，數(shù)字電路就以一定的時鐘節(jié)拍工作，我們把數(shù)字信號每秒鐘跳變的比較大速率稱為信號的數(shù)據(jù)速率(BitRate),單位通常是bps(bitspersecond)或者bit/s。大部分并行總線的數(shù)據(jù)速率和系統(tǒng)中時鐘的工作頻率一致，比如某51系列單片機(jī)工作在11.0592MHz時鐘下，其數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)速率就是11.0592Mbps;也有些特殊的場合采用DDR方式(DoubleDataRate)采樣，數(shù)據(jù)速率是其時鐘工作頻率的2倍，比如某DDR4內(nèi)存芯片，其工作時鐘是1333MHz,其數(shù)據(jù)速率是2666Mbps。還有些高速傳輸?shù)那闆r，比如PCle、USB3.0、SATA、RapidIO、100G以太網(wǎng)等總線，時鐘信息是通過編碼嵌入在數(shù)據(jù)流中，這種情況下雖然在外部看不到有專門的時鐘傳輸通道，但是其工作起來仍然有特定的數(shù)據(jù)速率。眼圖測試數(shù)字信號測試銷售模擬信號和數(shù)字信號的差異；

很多經(jīng)典的處理器采用了并行的總線架構(gòu)。比如大家熟知的51單片機(jī)就采用了8根并行數(shù)據(jù)線和16根地址線；CPU的鼻祖——Intel公司的8086微處理器——**初推出時具有16根并行數(shù)據(jù)線和16根地址線；

現(xiàn)在很多嵌入式系統(tǒng)中多使用的ARM處理器則大部分使用32根數(shù)據(jù)線以及若干根地址線。并行總線的比較大好處是總線的邏輯時序比較簡單，電路實(shí)現(xiàn)起來比較容易；但是缺點(diǎn)也是非常明顯的，比如并行總線的信號線數(shù)量非常多，會占用大量的引腳和布線空間，因此芯片和PCB的尺寸很難實(shí)現(xiàn)小型化，特別是如果要用電纜進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸時，由于信號線的數(shù)量非常多，使得電纜變得非常昂貴和笨重。

采用串行總線以后，就單根線來說，由于上面要傳輸原來多根線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，所以其工作速率一般要比相應(yīng)的并行總線高很多。比如以前計算機(jī)上的擴(kuò)展槽上使用的PCI總線采用并行32位的數(shù)據(jù)線，每根數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)傳輸速率是33Mbps,演變到PCle(PCI-express)的串行版本后每根線上的數(shù)據(jù)速率至少是2.5Gbps(PCIel.0代標(biāo)準(zhǔn)),現(xiàn)在PCIe的數(shù)據(jù)速率已經(jīng)達(dá)到了16Gbps(PCIe4.0代標(biāo)準(zhǔn))或32Gbps(PCIe5.0代標(biāo)準(zhǔn))。采用串行總線的另一個好處是在提高數(shù)據(jù)傳輸速率的同時節(jié)省了布線空間，芯片的功耗也降低了，所以在現(xiàn)代的電子設(shè)備中，當(dāng)需要進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸時，使用串行總線的越來越多。

數(shù)據(jù)速率提高以后，對于阻抗匹配、線路損耗和抖動的要求就更高，稍不注意就很容易產(chǎn)生信號質(zhì)量的問題。圖1.10是一個典型的1Gbps的信號從發(fā)送端經(jīng)過芯片封裝、PCB、連接器、背板傳輸?shù)浇邮斩说男盘柭窂?，可以看到在發(fā)送端的接近理想的0、1跳變的數(shù)字信號到達(dá)接收端后由于高頻損耗、反射等的影響，信號波形已經(jīng)變得非常惡劣，所以串行總線的設(shè)計對于數(shù)字電路工程師來說是一個很大的挑戰(zhàn)。 模擬信號和數(shù)字信號之間的區(qū)別嗎？

數(shù)字信號的抖動(Jitter)

抖動的概念

抖動(Jitter)是數(shù)字信號，尤其是高速數(shù)字信號的一個非常關(guān)鍵的概念。如圖1.40所 示，抖動反映的是數(shù)字信號偏離其理想位置的時間偏差。

高頻數(shù)字信號的比特周期都非常短，一般為幾百ps甚至幾十ps,很小的抖動都會造成信號采樣位置的變化從而造成數(shù)據(jù)誤判，所以高頻數(shù)字信號對于抖動都有嚴(yán)格的要求。抖動這個概念說起來簡單，但實(shí)際上仔細(xì)研究起來是非常復(fù)雜的，關(guān)于其概念的理解有以下幾個需要注意的方面：
數(shù)字信號上升時間是示波器中進(jìn)行上升時間測量例子，光標(biāo)交叉點(diǎn)指示出上升時間測量的起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)的位置；多端口矩陣測試數(shù)字信號測試USB測試

傳統(tǒng)的數(shù)字信號帶寬計算；多端口矩陣測試數(shù)字信號測試USB測試

時間偏差的衡量方法。由于信號邊沿的時間偏差可能是由于各種因素造成的，有隨機(jī)的噪聲，還有確定性的干擾。所以這個時間偏差通常不是一個恒定值，而是有一定的統(tǒng)計分布，在不同的應(yīng)用場合這個測量的結(jié)果可能是用有效值(RMS)衡量，也可能是用峰-峰值(peak-peak)衡量，更復(fù)雜的場合還會對這個時間偏差的各個成分進(jìn)行分解和估計。因此抖動的精確測量需要大量的樣本以及復(fù)雜的算法。對抖動進(jìn)行衡量和測量時，需要特別注意的是，即使對于同一個信號，如果用不同的方法進(jìn)行衡量，得到的抖動測量結(jié)果也可能不一樣，下面是幾種常用的抖動測量項目。多端口矩陣測試數(shù)字信號測試USB測試

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