數(shù)字信號并行總線與串行總線(Parallel and Serial Bus)
雖然隨著技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代的數(shù)字芯片已經(jīng)集成了越來越多的功能,但是對于稍微復(fù)雜 一點(diǎn)的系統(tǒng)來說,很多時候單獨(dú)一個芯片很難完成所有的工作,這就需要和其他芯片配合起 來工作。比如現(xiàn)在的CPU的處理能力越來越強(qiáng),很多CPU內(nèi)部甚至集成了顯示處理的功 能,但是仍然需要配合外部的內(nèi)存芯片來存儲臨時的數(shù)據(jù),需要配合橋接芯片擴(kuò)展硬盤、 USB等接口;現(xiàn)代的FPGA內(nèi)部也可以集成CPU、DSP、RAM、高速收發(fā)器等,但有些 場合可能還需要配合用的DSP來進(jìn)一步提高浮點(diǎn)處理效率,配合額外的內(nèi)存芯片來擴(kuò)展 存儲空間,配合用的物理層芯片來擴(kuò)展網(wǎng)口、USB等,或者需要多片F(xiàn)PGA互連來提高處 理能力。所有這一切,都需要用到相應(yīng)的總線來實(shí)現(xiàn)多個數(shù)字芯片間的互連。如果我們把 各個功能芯片想象成人體的各個功能,總線就是血脈和經(jīng)絡(luò),通過這些路徑,各個功能 模塊間才能進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)交換和協(xié)同工作。 模擬信號和數(shù)字信號的差異;校準(zhǔn)數(shù)字信號測試規(guī)格尺寸
反映的是一個5Gbps的信號經(jīng)過35英寸的FR-4板材傳輸后的眼圖,以及經(jīng)過CTLE均衡后對眼圖的改善。
FFE均衡的作用基本上類似于FIR(有限脈沖響應(yīng))濾波器,其方法是根據(jù)相鄰比特的電壓幅度的加權(quán)值進(jìn)行當(dāng)前比特幅度的修正,每個相鄰比特的加權(quán)系數(shù)直接和通道的沖激響應(yīng)有關(guān)。下面是一個三階FFE的數(shù)學(xué)描述:
e(t)=cor(t-(0Tp))+cir(t-(1Tp))+czr(t-(2Tp))
式中,e(t)為時間t時的電壓波形,是經(jīng)校正(或均衡)后的電壓波形;Tp為時間延遲(抽頭的時間延遲);r(t-nTp)為距離當(dāng)前時間n個抽頭延遲之前的波形,是未經(jīng)校正(或均衡)的波形;c,為校正系數(shù)(抽頭系數(shù))。 上海數(shù)字信號測試商家數(shù)字信號的抖動(Jitter);
由于真正的預(yù)加重電路在實(shí)現(xiàn)時需要有相應(yīng)的放大電路來增加跳變比特的幅度,電路 比較復(fù)雜而且增加系統(tǒng)功耗,所以在實(shí)際應(yīng)用時更多采用去加重的方式。去加重技術(shù)不是 增大跳變比特的幅度,而是減小非跳變比特的幅度,從而得到和預(yù)加重類似的信號波形。 圖 1.29是對一個10Gbps的信號進(jìn)行-3.5dB的去加重后對頻譜的影響??梢钥吹?,去加 重主要是通過壓縮信號的直流和低頻分量(長0 或者長 1 的比特流),從而改善其在傳輸過 程中可 能造成的對短0或者短1 比特的影響。
基本上可以看到數(shù)字信號的頻域分量大部分集中在1/7U,這個頻率以下,我們可以將這個頻率稱之為信號的帶寬,工程上可以近似為0.35/0,當(dāng)對設(shè)計要求嚴(yán)格的時候,也可近似為0.5/rro
也就是說,疊加信號帶寬(0.35/。)以下的頻率分量基本上可以復(fù)現(xiàn)邊沿時間是tr的數(shù)字時;域波形信號。這個頻率通常也叫作轉(zhuǎn)折頻率或截止頻率(Fknee或cutofffrequency)
*信號的能量大部分集中在信號帶寬以下,意味著我們在考慮這個信號的傳輸效應(yīng)時,主要關(guān)注比較高頻率可以到信號的帶寬。
所以,假如在數(shù)字信號的傳輸過程中可以保證在信號的帶寬(0.35億)以下的頻率分量(模擬信號)經(jīng)過互連路徑的質(zhì)量,則我們可以保證接收到比較完整的數(shù)字信號。
然而,我們會在下面看到在考慮信號完整性問題時由于傳輸路徑阻抗不連續(xù)對信號的反射,損耗隨頻率的增加而增加的特性等因素,這些頻率分量在傳輸時會有畸變,從而造成接收到的各個頻率的分量疊加在時并不能完全保證復(fù)現(xiàn)原有的時域的數(shù)字信號。 數(shù)字信號處理系統(tǒng)的性能取決于3個因素:采樣頻率、架構(gòu)、字長。
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(jié)果有很關(guān)鍵的影響。對于時鐘信號的測量,我們通常關(guān)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(jù)信號的測量,我們關(guān)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(fù)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(fù)電路(可能是硬件的也可能是軟件的)從數(shù)據(jù)中恢復(fù)出的時鐘的有效跳 變沿。數(shù)字信號幅度測試的定義;HDMI測試數(shù)字信號測試故障
數(shù)字信號的時鐘分配(Clock Distribution);校準(zhǔn)數(shù)字信號測試規(guī)格尺寸
抖動的頻率范圍。抖動實(shí)際上是時間上的噪聲,其時間偏差的變化頻率可能比較 快也可能比較慢。通常把變化頻率超過10Hz以上的抖動成分稱為jitter,而變化頻率低于 10Hz的抖動成分稱為wander(漂移)。wander主要反映的是時鐘源隨著時間、溫度等的緩 慢變化,影響的是時鐘或定時信號的***精度。在通信或者信號傳輸中,由于收發(fā)雙方都會 采用一定的時鐘架構(gòu)來進(jìn)行時鐘的分配和同步,緩慢的時鐘漂移很容易被跟蹤上或補(bǔ)償?shù)簦?因此wander對于數(shù)字電路傳輸?shù)恼`碼率影響不大,高速數(shù)字電路測量中關(guān)心的主要是高 頻的jitter。校準(zhǔn)數(shù)字信號測試規(guī)格尺寸