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数字信号测试基本参数
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值得注意的是,在同步电路中,如果要得到稳定的逻辑状态,对于采样时钟和信号间的时序关系是有要求的。比如,如果时钟的有效边沿正好对应到数据的跳变区域附近,可能会采样到不可靠的逻辑状态。数字电路要得到稳定的逻辑状态,通常都要求在采样时钟有效边沿到来时被采信号已经提前建立一个新的逻辑状态,这个提前的时间通常称为建立时间(SetupTime);同样,在采样时钟的有效边沿到来后,被采信号还需要保持这个逻辑状态一定时间以保证采样数据的稳定,这个时间通常称为保持时间(HoldTime)。如图1.6所示是一个典型的D触发器对建立和保持时间的要求。Data信号在CLK信号的有效边沿到来t、前必须建立稳定的逻辑状态,在CLK有效边沿到来后还要保持当前逻辑状态至少tn这么久,否则有可能造成数据采样的错误。数字此案好的上升时间(Rising Time);校准数字信号测试价格优惠

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抖动的频率范围。抖动实际上是时间上的噪声,其时间偏差的变化频率可能比较  快也可能比较慢。通常把变化频率超过10Hz以上的抖动成分称为jitter,而变化频率低于  10Hz的抖动成分称为wander(漂移)。wander主要反映的是时钟源随着时间、温度等的缓  慢变化,影响的是时钟或定时信号的***精度。在通信或者信号传输中,由于收发双方都会  采用一定的时钟架构来进行时钟的分配和同步,缓慢的时钟漂移很容易被跟踪上或补偿掉, 因此wander对于数字电路传输的误码率影响不大,高速数字电路测量中关心的主要是高  频的jitter。校准数字信号测试价格优惠数字信号是一种信号与自变量和因变量的分散。变量通常用整数表示的,而因变量的数量有限的数字表示。

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时间偏差的衡量方法。由于信号边沿的时间偏差可能是由于各种因素造成的,有随机的噪声,还有确定性的干扰。所以这个时间偏差通常不是一个恒定值,而是有一定的统计分布,在不同的应用场合这个测量的结果可能是用有效值(RMS)衡量,也可能是用峰-峰值(peak-peak)衡量,更复杂的场合还会对这个时间偏差的各个成分进行分解和估计。因此抖动的精确测量需要大量的样本以及复杂的算法。对抖动进行衡量和测量时,需要特别注意的是,即使对于同一个信号,如果用不同的方法进行衡量,得到的抖动测量结果也可能不一样,下面是几种常用的抖动测量项目。

建立时间和保持时间加起来的时间称为建立/保持时间窗口,是接收端对于信号保持在 同一个逻辑状态的**小的时间要求。数字信号的比特宽度如果窄于这个时间窗口就肯定无 法同时满足建立时间和保持时间的要求,所以接收端对于建立/保持时间窗口大小的要求实 际上决定了这个电路能够工作的比较高的数据速率。通常工 作速率高一些的芯片,很短的建 立时间、保持时间就可以保证电路可靠工作,而工作速率低一 些的芯片则会要求比较长的建 立时间和保持时间。

另外要注意的是, 一个数字电路能够可靠工作的比较高数据速率不仅取决于接收端对于 建立/保持时间的要求,输出端的上升时间过缓、输出幅度偏小、信号和时钟中有抖动、信号 有畸变等很多因素都会消耗信号建立/保持时间的裕量。因此一个数字电路能够达到的比较高数据传输速率与发送芯片、接收芯片以及传输路径都有关系。

建立时间和保持时间是数字电路非常重要的概念,是接收端可靠信号接收的**基本要 求,也是数字电路可靠工作的基础。可以说,大部分数字信号的测量项目如数据速率、信号 幅度、眼图、抖动等的测量都是为了间接保证信号满足接收端对建立时间和保持时间的要 求,在以后章节的论述中我们可以慢慢体会。 数字信号带宽用每bit占用的时间间隔的倒数来近似表示,传输速率的单位是bit/s,传输速率=传输信号的带宽。

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对于并行总线来说,更致命的是这种总线上通常挂有多个设备,且读写共用,各种信号分叉造成的反射问题使得信号质量进一步恶化。

为了解决并行总线占用尺寸过大且对布线等长要求过于苛刻的问题,随着芯片技术的发展和速度的提升,越来越多的数字接口开始采用串行总线。所谓串行总线,就是并行的数据在总线上不再是并行地传输,而是时分复用在一根或几根线上传输。比如在并行总线上 传输1Byte的数据宽度需要8根线,而如果把这8根线上的信号时分复用在一根线上就可 以减少需要的走线数量,同时也不需要再考虑8根线之间的等长关系。 数字信号的带宽(Bandwidth);校准数字信号测试价格优惠

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  数字信号测试方法:

需要特别注意,当数字信号的电压介于判决阈值的上限和下限之间时,其逻辑状态是不 确定的状态。所谓的“不确定”是指如果数字信号的电压介于判决阈值的上限和下限之间, 接收端的判决电路有可能把这个状态判决为逻辑0,也有可能判决为逻辑1。这种不确定是  我们不期望的,因此很多数字电路会尽量避免用这种不确定状态进行信号传输,比如会用一  个同步时钟只在信号电平稳定以后再进行采样。


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采用并行总线的另外一个问题在于总线的吞吐量很难持续提升。对于并行总线来说, 其总线吞吐量=数据线位数×数据速率。我们可以通过提升数据线的位数来提高总线吞吐 量,也可以通过提升数据速率来提高总线吞吐量。以个人计算机中曾经非常流行的PCI总 线为例,其**早推出时总线是32位的数据线,工作时钟频率是33MHz,其总线吞吐量= 32bit×33MHz;后来为了提升其总线吞吐量推出的PCI-X总线,把总线宽度扩展到64位, 工作时钟频率比较高提升到133MHz,其总线吞吐量=64bit×133MHz。是PCI插槽 和PCI-X插槽的一个对比,可以看到PCI-X由于使用了更多的数据线,其插槽...

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