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。 眼图测试软件,眼图测量。眼图测试HDMI测试
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。 多端口矩阵测试眼图测试故障眼图参数有很多,如眼高、眼宽、眼幅度、眼交叉比、“1”电平,“0”电平,消光比,Q因子,平均功率等。
波形参数测试是数字信号质量评估使常用的测量方法,但是随着数字信号速率的提高,靠幅度、上升时间等的波形参数的测量方法越来越不适用了。比如下图的一个5Gbps的信号来说,由于受到传输通道的损耗的影响,不同位置的信号的幅度、上升时间、脉冲宽度等都是不一样的。不同的操作人员在波形的不同位置测量得到的结果也是不一样的。
因此我们必须采用别的方法对于信号的质量进行评估,对于高速数字信号来说使常用的就是眼图的测量方法。
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。 眼图测试系统主要分析。
当眼图形成以后,我们已经可以根据眼图的张开程度大概了解信号质量的情况,但更进一步的分析就需要对眼图的参数进行精确测量,常用的测量参数有眼高(Eye Height)、眼宽(Eye Width)、眼的抖动(交叉点处的Jitter)等。
1.眼高的测量
眼高反映的是眼图的垂直方向张开的程度。其测量方法是先在眼图的中心位置对眼图的电平分布进行统计,根据直方图分布出现概率的位置得到高电平和低电平的位置;然后再根据高低电平上的噪声分布情况各向内推3个西格玛,从而的到眼高的测量结果。 一种眼图测试方法,系统,设备及介质?上海眼图测试维修价格
眼睛张开度与误码率的关系。眼图测试HDMI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。 眼图测试HDMI测试
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