對于眼圖的概念,有以下幾點比較重要:
眼圖是波形的疊加:眼圖的測量方法不是對單一波形或特定比特位置的波形參數(shù)進行測量,而是把盡可能多的波形或比特疊加在一起,這樣可以看到信號的統(tǒng)計分布情況。只有差的信號都滿足我們對于信號的基本要求,才說明信號質(zhì)量是可以接受的。波形需要以時鐘為基準(zhǔn)進行疊加:眼圖是對多個波形或bit的疊加,但這個疊加不是任意的,通常要以時鐘為基準(zhǔn)。
對于很多并行總線來說,由于大部分都有專門的時鐘傳輸通道,所以通常會以時鐘通道為觸發(fā),對數(shù)據(jù)信號的波形進行疊加形成眼圖,一般的示波器都具備這個功能。 眼圖測試的三個主要參數(shù);海南眼圖測量產(chǎn)品介紹
分析實際眼圖,再結(jié)合理論,一個完整的眼圖應(yīng)該包含從“000”到“111”的所有狀態(tài)組,且每一個狀態(tài)組發(fā)生的次數(shù)要盡量一致,否則有些信息將無法呈現(xiàn)在屏幕上,八種狀態(tài)形成的眼圖
由上述的理論分析,結(jié)合示波器實際眼圖的生成原理,可以知道一般在示波器上觀測到的眼圖與理論分析得到的眼圖大致接近(無串?dāng)_等影響),
如下所示:如果這八種狀態(tài)組中缺失某種狀態(tài),得到的眼圖會不完整,如下所示:
眼圖中通常顯示的是1.25UI的時間窗口,眼圖的形狀各種各樣,通過眼圖的形狀特點可以快速地判斷信號的質(zhì)量??梢愿鶕?jù)眼圖的相關(guān)參數(shù)來判別眼圖的好壞,從而可以衡量系統(tǒng)的性能。眼圖相關(guān)的參數(shù)有很多,如眼高、眼寬、眼幅度、眼交叉比、“1”電平,“0”電平,消光比,Q因子,平均功率等,各個參數(shù)如下圖中所示: 黑龍江眼圖測量USB測試眼圖測試對儀器的要求;
通過以上的分析,從采集到的數(shù)據(jù)中恢復(fù)出時鐘信號對于眼圖的生成至關(guān)重要。因此,眼圖與CLK的關(guān)系如下:
(1)采樣示波器的CLK通常可能是用戶提供的時鐘,恢復(fù)時鐘,或者與數(shù)據(jù)信號本身同步的碼同步信號
(2)實時示波器通過一次觸發(fā)完成所有數(shù)據(jù)的采樣,不需附加的同步信號和觸發(fā)信號。通常通過軟件PLL方法恢復(fù)時鐘.因此,這里有必要介紹下時鐘恢復(fù)電路的功能:
(1)從接收到的數(shù)據(jù)流中恢復(fù)出原采樣時鐘信號
(2)利用恢復(fù)的時鐘信號來衡量輸入信號的時間、幅度等級等性能
(3)在輸入信號的時間和幅度等特性基礎(chǔ)上重新生成數(shù)據(jù)流,并且與恢復(fù)的時鐘信號或重新生成的系統(tǒng)時鐘同步。
而對于很多高速的串行總線信號來說,由于時鐘信息嵌入在數(shù)據(jù)流里,所以需要測量設(shè)備有相應(yīng)的時鐘恢復(fù)功能(可能是硬件的也可能是軟件的),能夠先從數(shù)據(jù)流里提取出時鐘,然后以這個時鐘為基準(zhǔn)對數(shù)據(jù)比特進行疊加才能形成眼圖。因此,很多高速串行數(shù)字信號的眼圖測試通常需要該示波器或測量設(shè)備有相應(yīng)的時鐘恢復(fù)功能。下圖是個對串行數(shù)據(jù)流進行軟件時鐘恢復(fù)的例子。
真正意義的眼圖是以時鐘為基準(zhǔn)進行疊加的:眼圖測量的根本目的是判斷該數(shù)據(jù)信號相對于其時鐘信號(可能是專門的時鐘通道也可能是內(nèi)嵌的時鐘信息)的建立/保持時間窗口、采樣時的信號幅度等參數(shù)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,所以眼圖測量一定是要以其參考時鐘為基準(zhǔn)進行信號疊加才有意義。有時用數(shù)據(jù)信號自身的邊沿觸發(fā)進行自然疊加也能形成類似眼圖的形狀,但這不是真正意義上的眼圖。 眼圖是什么?如何在示波器設(shè)置眼圖?
傳統(tǒng)眼圖生成方法
傳統(tǒng)眼圖生成方法原理簡單,很適合理解眼圖生成機制。
統(tǒng)的眼圖生成方法簡單描述就是“每次觸發(fā)疊加一個UI”。方法簡單,但效果并不理想。由于屏幕上的每個UI信號波形通過觸發(fā)點對齊,眼圖通過對信號多次觸發(fā)采集后疊加生成。這樣會導(dǎo)致儀器觸發(fā)電路的抖動成分將被引入到眼圖測量中。導(dǎo)致了測量不精確。
新的眼圖生成方法
新的眼圖方法描述為“同步切割+疊加顯示”。示波器首先捕獲一組連續(xù)比特位的信號,然后用軟件PLL方法恢復(fù)出時鐘,利用恢復(fù)出的時鐘和捕獲到的信號按比特位切割,切割一次,疊加一次,終將捕獲到的一組數(shù)據(jù)的每個比特位都疊加到了眼圖上。 高速接口物理層(PHY)眼圖測量的手持式分析器;黑龍江眼圖測量USB測試
主信號眼圖測量調(diào)頂信號調(diào)頂深度的方法及系統(tǒng);海南眼圖測量產(chǎn)品介紹
二進制信號傳輸時的眼圖只有一只“眼睛”,當(dāng)傳輸三元碼時,會顯示兩只“眼睛”。眼圖是由各段碼元波形疊加而成的,眼圖的垂直線表示比較好抽樣時刻,位于兩峰值中間的水平線是判決門限電平。在間串?dāng)_和噪聲的理想情況下,波形無失真,每個碼元將重疊在一起,終在示波器上看到的是跡線又細(xì)又清晰的“眼睛”,“眼”開啟得比較大。當(dāng)有碼間串?dāng)_時,波形失真,碼元不完全重合,眼圖的跡線就會不清晰,引起“眼”部分閉合。若再加上噪聲的影響,則使眼圖的線條變得模糊,“眼”開啟得小了,因此,“眼”張開的大小表示了失真的程度,反映了碼間串?dāng)_的強弱。由此可知,眼圖能直觀地表明碼間串?dāng)_和噪聲的影響,可評價一個基帶傳輸系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。另外也可以用此圖形對接收濾波器的特性加以調(diào)整,以減小碼間串?dāng)_和改善系統(tǒng)的傳輸性能。通常眼圖可以用下圖所示的圖形來描述,由此圖可以看出:海南眼圖測量產(chǎn)品介紹
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