当数字信号叠加形成眼图以后,为了方便地区分信号在不同位置出现的概率大小,更多的时候会用彩色余晖的模式进行信号的观察。彩色余晖就是把信号在屏幕上不同位置出现的概率大小用相应的颜色表示出来,这样可以直观地看出信号噪声、抖动等的分布情况。
对于眼图的概念,有以下几点比较重要:
(1)眼图的波形的叠加:眼图的测量方法不是对单一波形或特定比特位置的波形参数进行测量,而是把尽可能多的波形或比特叠加在一起,这样可以看到信号的统计分布情况。只有差的信号都满足我们对于信号的基本要求,才说明信号质量是可以接受的。 示波器眼图测试中的时基失真估计及修正?PCI-E测试眼图测试PCI-E测试
USB眼图
USB眼图是用余辉方式累积叠加显示采集到串行信号的比特的结果,叠加后的图形形状看起来和眼睛很像,故名眼图。由于USB眼图是用一张图形就完整地表征了串行信号的比特信息,所以成为了衡量信号质量的重要工具,所以眼图测量也叫“信号质量测试”。
随着网络科技的完善人们逐渐无法满足于单调且静态的资讯,开始追求多媒体影音效果,为了达到身临其境的感受,影像或游戏的资料量越来越大。另一方面,为了维持视觉语音整体流畅度及即时性,各种产品间的传递效率和处理速度必须加快。整体而言,加快信号传输速度就会造成接收端辨识率降低。此外,现今电子产品体积越来越迷你化,电路板间的信号线间的距离也越来越近,造成信号线与信号线间的相互干扰已不得再忽略。那么该如何判定一个产品的传输质量的好坏?USB眼图就能够作为判定产品信号品质优劣的依据。 PCI-E测试眼图测试PCI-E测试数字信号眼图测试系统。
在对于一个眼图进行好和坏的评估时,通常都有一些常见的衡量指标,比如眼高,眼宽,抖动,占空比等,如上图。通过对眼睛不同部位的表征,可以快速地判断和定性信号的问题。比如眼图跳变沿交叉点的上下区域可以占空比,如果上下区域比例不对称,则占空比的结果可能存在问题。
有时候为了能简单直观地判断眼图指标是否符合要求,可以将规范定义的要求制作成一个模板,然后通过示波器来调用,便可以直接观察到眼图是否有接触到模板。如果没有接触到则表示眼图的指标符合规范要求,同样如果有接触到模板,也可以根据接触的位置针对性的改善。不需要像传统的测试方法去一一地测量眼图指标了
对于眼图的概念,有以下几点比较重要:眼图是波形的叠加:眼图的测量方法不是对单一波形或特定比特位置的波形参数进行测量,而是把尽可能多的波形或比特叠加在一起,这样可以看到信号的统计分布情况。只有差的信号都满足我们对于信号的基本要求,才说明信号质量是可以接受的。波形需要以时钟为基准进行叠加:眼图是对多个波形或bit的叠加,但这个叠加不是任意的,通常要以时钟为基准。对于很多并行总线来说,由于大部分都有专门的时钟传输通道,所以通常会以时钟通道为触发,对数据信号的波形进行叠加形成眼图,一般的示波器都具备这个功能。而对于很多高速的串行总线信号来说,由于时钟信息嵌入在数据流里,所以需要测量设备有相应的时钟恢复功能(可能是硬件的也可能是软件的),能够先从数据流里提取出时钟,然后以这个时钟为基准对数据比特进行叠加才能形成眼图。因此,很多高速串行数字信号的眼图测试通常需要该示波器或测量设备有相应的时钟恢复功能。下图是个对串行数据流进行软件时钟恢复的例子。 眼图测试(信号完整性测试)-LVDS物理层信号完整性?
新的眼图生成方法解决了触发抖动问题,处理UI多,因此速度也快。2.1.2.1.数据边沿的提取数据边沿的提取获取捕获数据的最大值为Max,最小值为Min,设置Threshold=0.5*(Max+Min),当采样点电压值穿过Threshold时,记录下时间为Edgetime_initial[i],这将是后面进行理想时钟恢复的依据。在进行数据边沿的提取时,需要注意的是,由于采样率有限制当码元速率较高时,单个码元对应的采样点个数较少会使得求出的Edgetime_initial值误差较大,这时候就需要在Threshold附近进行插值。数据边沿的提取与边沿触发的原理较为相似,对于Threshold附近噪声干扰的处理方法可以参照触发的实现方式。触发粘滞比较处理如下图所示,将比较器输出高低电平比较信号,经过运算处理为1个比较信号。粘滞比较器的总的规则是信号大于高电平比较为高,小于低电平比较为低,否则保持不变。
2.1.2.2.时钟恢复时钟恢复是眼图抖动生成的关键。下图为一个简单的时钟数据恢复CDR(ClockDataRecovery)电路示意图。时钟数据恢复电路主要完成两个工作,一个是时钟恢复,一个是数据重定时,也就是数据恢复。 眼图分析测试详解克劳德高速数字信号测试实验室。多端口矩阵测试眼图测试PCI-E测试
一种统计眼图的测算方法及眼图分析装置?PCI-E测试眼图测试PCI-E测试
(3)真正意义的眼图是一时钟为基准进行叠加的:眼图测量的根本目的是判断该数据信号相对于其时钟信号(可能是专门的时钟通道也可能是内嵌的时钟信息)的建立/保持时间窗口、采样时的信号幅度等参数满足标志要求,所以眼图测量一定要以其参考时钟为基准进行信号叠加才有意义。有时用数据信号自身的边沿触发进行自然叠加也能形成类似眼图的形状,但这不是真正意义上的眼图。
(4)低速信号眼图:很多速率不大太高总线也可以做眼图测量,但由于数据比特较宽,上升时间相对于数据比特宽度占的比例很小,所以一些低速数字信号的眼图可能比较方正或者比较规整,看起来不太像眼睛,但从物理含义上说这仍然是一种眼图。 PCI-E测试眼图测试PCI-E测试
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