建立時(shí)間和保持時(shí)間加起來(lái)的時(shí)間稱為建立/保持時(shí)間窗口,是接收端對(duì)于信號(hào)保持在 同一個(gè)邏輯狀態(tài)的**小的時(shí)間要求。數(shù)字信號(hào)的比特寬度如果窄于這個(gè)時(shí)間窗口就肯定無(wú) 法同時(shí)滿足建立時(shí)間和保持時(shí)間的要求,所以接收端對(duì)于建立/保持時(shí)間窗口大小的要求實(shí) 際上決定了這個(gè)電路能夠工作的比較高的數(shù)據(jù)速率。通常工 作速率高一些的芯片,很短的建 立時(shí)間、保持時(shí)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(huì)要求比較長(zhǎng)的建 立時(shí)間和保持時(shí)間。
另外要注意的是, 一個(gè)數(shù)字電路能夠可靠工作的比較高數(shù)據(jù)速率不僅取決于接收端對(duì)于 建立/保持時(shí)間的要求,輸出端的上升時(shí)間過(guò)緩、輸出幅度偏小、信號(hào)和時(shí)鐘中有抖動(dòng)、信號(hào) 有畸變等很多因素都會(huì)消耗信號(hào)建立/保持時(shí)間的裕量。因此一個(gè)數(shù)字電路能夠達(dá)到的比較高數(shù)據(jù)傳輸速率與發(fā)送芯片、接收芯片以及傳輸路徑都有關(guān)系。
建立時(shí)間和保持時(shí)間是數(shù)字電路非常重要的概念,是接收端可靠信號(hào)接收的**基本要 求,也是數(shù)字電路可靠工作的基礎(chǔ)。可以說(shuō),大部分?jǐn)?shù)字信號(hào)的測(cè)量項(xiàng)目如數(shù)據(jù)速率、信號(hào) 幅度、眼圖、抖動(dòng)等的測(cè)量都是為了間接保證信號(hào)滿足接收端對(duì)建立時(shí)間和保持時(shí)間的要 求,在以后章節(jié)的論述中我們可以慢慢體會(huì)。 上升時(shí)間是數(shù)字信號(hào)另一個(gè)非常關(guān)鍵的參數(shù),它反映了一個(gè)數(shù)字信號(hào)在電平切換時(shí)邊沿變化的快慢。天津數(shù)字信號(hào)測(cè)試檢查
數(shù)字信號(hào)的均衡(Equalization)
前面介紹了預(yù)加重或者去加重技術(shù)對(duì)于克服傳輸通道損耗、改善高速數(shù)字信號(hào)接收端信號(hào)質(zhì)量的作用,但是當(dāng)信號(hào)速率進(jìn)一步提高或者傳輸距離更長(zhǎng)時(shí),**在發(fā)送端已不能充分補(bǔ)償傳輸通道帶來(lái)的損耗,這時(shí)就需要在接收端同時(shí)使用均衡技術(shù)來(lái)進(jìn)一步改善信號(hào)質(zhì)量。所謂均衡,是在數(shù)字信號(hào)的接收端進(jìn)行的一種補(bǔ)償高頻損耗的技術(shù)。常見(jiàn)的信號(hào)均衡技術(shù)有3種:CTLE(ContinuousTimeLinearEqualization)、FFE(FeedForwardEqualization)和DFE(DecisionFeedbackEqualization).CTLE是在接收端提供一個(gè)高通濾波器,這個(gè)高通濾波器可以對(duì)信號(hào)中的主要高頻分量進(jìn)行放大,這一點(diǎn)和發(fā)送端的預(yù)加重技術(shù)帶來(lái)的效果是類似的。有些速率比較高的總線,為了適應(yīng)不同鏈路長(zhǎng)度損耗的影響,還支持多擋不同增益的CTLE均衡器。圖1.35是PCle5.0總線在接收端使用的CTLE均衡器的頻響曲線的例子。 天津數(shù)字信號(hào)測(cè)試檢查傳輸線對(duì)數(shù)字信號(hào)的影響;
我們經(jīng)常使用到的總線根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸方式的不同,可以分為并行總線和串行總線。
并行總線是數(shù)字電路中早也是普遍采用的總線結(jié)構(gòu)。在這種總線上,數(shù)據(jù)線、地址線、控制線等都是并行傳輸,比如要傳輸8位的數(shù)據(jù)寬度,就需要8根數(shù)據(jù)信號(hào)線同時(shí)傳輸;如果要傳輸32位的數(shù)據(jù)寬度,就需要32根數(shù)據(jù)信號(hào)線同時(shí)傳輸。除了數(shù)據(jù)線以外,如果要尋址比較大的地址空間,還需要很多根地址線的組合來(lái)不同的地址空間。圖1.7是一個(gè)典型的微處理器的并行總線的工作時(shí)序,其中包含了1根時(shí)鐘線、16根數(shù)據(jù)線、16根地址線以及一些讀寫控制信號(hào)。
偽隨機(jī)碼型(PRBS)
在進(jìn)行數(shù)字接口的測(cè)試時(shí),有時(shí)會(huì)用到一些特定的測(cè)試碼型。比如我們?cè)谶M(jìn)行信號(hào)質(zhì)量測(cè)試時(shí),如果被測(cè)件發(fā)送的只是一些規(guī)律跳變的碼型,可能不了真實(shí)通信時(shí)的惡劣情況,所以測(cè)試時(shí)我們會(huì)希望被測(cè)件發(fā)出的數(shù)據(jù)盡可能地隨機(jī)以惡劣的情況。同時(shí),因?yàn)檫@種數(shù)據(jù)流很多時(shí)候只是為了測(cè)試使用的,用戶的被測(cè)件在正常工作時(shí)還是要根據(jù)特定的協(xié)議發(fā)送真實(shí)的數(shù)據(jù)流,因此產(chǎn)生這種隨機(jī)數(shù)據(jù)碼流的電路比較好盡可能簡(jiǎn)單,不要額外占用太多的硬件資源。那么怎么用簡(jiǎn)單的方法產(chǎn)生盡可能隨機(jī)一些的數(shù)據(jù)流輸出呢?首先,因?yàn)檎嬲S機(jī)的碼流是很難用簡(jiǎn)單的電路實(shí)現(xiàn)的,所以我們只需要生成盡可能隨機(jī)的碼流就可以了,其中常用的一種數(shù)據(jù)碼流是PRBS(PseudoRandomBinarySequence,偽隨機(jī)碼)碼流。PRBS碼的產(chǎn)生非常簡(jiǎn)單,圖1.21是PRBS7的產(chǎn)生原理,只需要用到7個(gè)移位寄存器和簡(jiǎn)單的異或門就可以實(shí)現(xiàn)。 數(shù)字信號(hào)取值是散的,通過(guò)數(shù)學(xué)方法對(duì)原有信號(hào)處理,編碼成二進(jìn)制信號(hào)后,再載波的方式發(fā)送編碼后的數(shù)字流。
采用串行總線以后,就單根線來(lái)說(shuō),由于上面要傳輸原來(lái)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(jì)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(gè)好處是在提高數(shù)據(jù)傳輸速率的同時(shí)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(shí),使用串行總線的越來(lái)越多。
數(shù)據(jù)速率提高以后,對(duì)于阻抗匹配、線路損耗和抖動(dòng)的要求就更高,稍不注意就很容易產(chǎn)生信號(hào)質(zhì)量的問(wèn)題。圖1.10是一個(gè)典型的1Gbps的信號(hào)從發(fā)送端經(jīng)過(guò)芯片封裝、PCB、連接器、背板傳輸?shù)浇邮斩说男盘?hào)路徑,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(hào)到達(dá)接收端后由于高頻損耗、反射等的影響,信號(hào)波形已經(jīng)變得非常惡劣,所以串行總線的設(shè)計(jì)對(duì)于數(shù)字電路工程師來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。 數(shù)字信號(hào)電平范圍象征的邏輯狀態(tài);海南數(shù)字信號(hào)測(cè)試廠家現(xiàn)貨
示波器進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的幅度測(cè)試;天津數(shù)字信號(hào)測(cè)試檢查
數(shù)字信號(hào)的建立/保持時(shí)間(Setup/HoldTime)
不論數(shù)字信號(hào)的上升沿是陡還是緩,在信號(hào)跳變時(shí)總會(huì)有一段過(guò)渡時(shí)間處于邏輯判決閾值的上限和下限之間,從而造成邏輯的不確定狀態(tài)。更糟糕的是,通常的數(shù)字信號(hào)都不只一路,可能是多路信號(hào)一起傳輸來(lái)一些邏輯和功能狀態(tài)。這些多路信號(hào)之間由于電氣特性的不完全一致以及PCB走線路徑長(zhǎng)短的不同,在到達(dá)其接收端時(shí)會(huì)存在不同的時(shí)延,時(shí)延的不同會(huì)進(jìn)一步增加邏輯狀態(tài)的不確定性。
由于我們感興趣的邏輯狀態(tài)通常是信號(hào)電平穩(wěn)定以后的狀態(tài)而不是跳變時(shí)所的狀態(tài),所以現(xiàn)在大部分?jǐn)?shù)字電路采用同步電路,即系統(tǒng)中有一個(gè)統(tǒng)一的工作時(shí)鐘對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣。如圖1.5所示,雖然信號(hào)在跳變過(guò)程中可能會(huì)有不確定的邏輯狀態(tài),但是若我們只在時(shí)鐘CLK的上升沿對(duì)信號(hào)進(jìn)行判決采樣,則得到的就是穩(wěn)定的邏輯狀態(tài)。 天津數(shù)字信號(hào)測(cè)試檢查
深圳市力恩科技有限公司坐落在深圳市南山區(qū)南頭街道南聯(lián)社區(qū)中山園路9號(hào)君翔達(dá)大廈辦公樓A201,是一家專業(yè)的一般經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目是:儀器儀表的研發(fā)、租賃、銷售、上門維修;物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的研發(fā)及銷售;無(wú)源射頻產(chǎn)品的研發(fā)及銷售;電子產(chǎn)品及電子元器件的銷售;儀器儀表、物聯(lián)網(wǎng)、無(wú)源射頻產(chǎn)品的相關(guān)技術(shù)咨詢;軟件的研發(fā)以及銷售,軟件技術(shù)咨詢服務(wù)等。公司。公司目前擁有專業(yè)的技術(shù)員工,為員工提供廣闊的發(fā)展平臺(tái)與成長(zhǎng)空間,為客戶提供高質(zhì)的產(chǎn)品服務(wù),深受員工與客戶好評(píng)。公司以誠(chéng)信為本,業(yè)務(wù)領(lǐng)域涵蓋實(shí)驗(yàn)室配套,誤碼儀/示波器,矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,協(xié)議分析儀,我們本著對(duì)客戶負(fù)責(zé),對(duì)員工負(fù)責(zé),更是對(duì)公司發(fā)展負(fù)責(zé)的態(tài)度,爭(zhēng)取做到讓每位客戶滿意。公司力求給客戶提供全數(shù)良好服務(wù),我們相信誠(chéng)實(shí)正直、開拓進(jìn)取地為公司發(fā)展做正確的事情,將為公司和個(gè)人帶來(lái)共同的利益和進(jìn)步。經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展,已成為實(shí)驗(yàn)室配套,誤碼儀/示波器,矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,協(xié)議分析儀行業(yè)出名企業(yè)。
建立時(shí)間和保持時(shí)間加起來(lái)的時(shí)間稱為建立/保持時(shí)間窗口,是接收端對(duì)于信號(hào)保持在 同一個(gè)邏輯狀態(tài)的**小的時(shí)間要求。數(shù)字信號(hào)的比特寬度如果窄于這個(gè)時(shí)間窗口就肯定無(wú) 法同時(shí)滿足建立時(shí)間和保持時(shí)間的要求,所以接收端對(duì)于建立/保持時(shí)間窗口大小的要求實(shí) 際上決定了這個(gè)電路能夠工作的比較高的數(shù)據(jù)速率。通常工 作速率高一些的芯片,很短的建 立時(shí)間、保持時(shí)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(huì)要求比較長(zhǎng)的建 立時(shí)間和保持時(shí)間。 另外要注意的是, 一個(gè)數(shù)字電路能夠可靠工作的比較高數(shù)據(jù)速率不僅取決于接收端對(duì)于 建立/保持時(shí)間的要求,輸出端的上升時(shí)間過(guò)緩、輸出幅度偏小、信號(hào)和時(shí)鐘中有抖動(dòng)、信...