為了提高信號在高速率、長距離情況下傳輸的可靠性，大部分高速的數字串行總線都會采用差分信號進行信號傳輸。差分信號是用一對反相的差分線進行信號傳輸，發送端采用差分的發送器，接收端相應采用差分的接收器。圖1.13是一個差分線的傳輸模型及真實的差分PCB走線。

采用差分傳輸方式后，由于差分線對中正負信號的走線是緊密耦合在一起的，所以外界噪聲對于兩根信號線的影響是一樣的。而在接收端，由于其接收器是把正負信號相減的結果作為邏輯判決的依據，因此即使信號線上有嚴重的共模噪聲或者地電平的波動，對于的邏輯電平判決影響很小。相對于單端傳輸方式，差分傳輸方式的抗干擾、抗共模噪聲能力 提高。 數字信號是離散的。它的幅度被限制在一個確定的值。青海數字信號測試配件

對于并行總線來說，更致命的是這種總線上通常掛有多個設備，且讀寫共用，各種信號分叉造成的反射問題使得信號質量進一步惡化。

為了解決并行總線占用尺寸過大且對布線等長要求過于苛刻的問題，隨著芯片技術的發展和速度的提升，越來越多的數字接口開始采用串行總線。所謂串行總線，就是并行的數據在總線上不再是并行地傳輸，而是時分復用在一根或幾根線上傳輸。比如在并行總線上 傳輸1Byte的數據寬度需要8根線，而如果把這8根線上的信號時分復用在一根線上就可 以減少需要的走線數量，同時也不需要再考慮8根線之間的等長關系。 河北數字信號測試數字此案好的上升時間（Rising Time）;

需要注意的是，采用8b/10b編碼方式也是有缺點的，比較大的缺點就是8bit到10bit的編碼會造成額外的20%的編碼開銷，所以很多10Gbps左右或更高速率的總線不再使用8b/10b編碼方式。比如PCIe1.0和PCIe2.0的總線速率分別為2.5Gbps和5Gbps,都是采用8b/10b編碼，而PCle3.0、PCle4.0、PCle5.0的總線速率分別達到8Gbps、16Gbps和32Gbps,并通過效率更高的128b/130b的編碼結合擾碼的方法來實現直流平衡和嵌入式時鐘。另一個例子是FibreChannel總線，1xFC、2xFC、4xFC、8xFC的數據速率分別為1.0625Gbps、2 . 125Gbps,4 . 25Gbps 、8 . 5Gbps,都是采用8b/10b編碼，而16xFC 、32xFC 的數據速率分別  為14.025Gbps和28.05Gbps,采用的是效率更高的64b/66b編碼方式。64b/66b編碼在 10G和100G以太網中也有廣泛應用。

數字信號的預加重(Pre-emphasis)

如前所述，很多常用的電路板材料或者電纜在高頻時都會呈現出高損耗的特性。目前的高速串行總線速度不斷提升，使得流行的電路板材料達到極限從而對信號有較大的損耗，這可能導致接收端的信號極其惡劣以至于無法正確還原和解碼信號，從而出現傳輸誤碼。如果我們觀察高速的數字信號經過長的傳輸通道傳輸后到達接收端的眼圖，它可能是閉合的或者接近閉合的。因此工程師可以有兩種選擇：一種是在設計中使用較為昂貴的電路板材料；另一種是仍然沿用現有材料，但采用某種技術來補償傳輸通道的損耗影響?？紤]到在高速率的情況下低損耗的電路板材料和電纜的成本過高，我們通常會優先嘗試相應的信號補償技術，預加重(Pre-emphasis)和均衡就是高速數字電路中常用的兩種信號補償技術。
模擬信號和數字信號的差異；

簡單的去加重實現方法是把輸出信號延時一個或多個比特后乘以一個加權系數并和 原信號相加。一個實現4階去加重的簡單原理圖。

去加重方法實際上壓縮了信號直流電平的幅度，去加重的比例越大，信號直流電平被壓縮得越厲害，因此去加重的幅度在實際應用中一般很少超過-9.5dB。做完預加重或者去加重的信號，如果在信號的發送端(TX)直接觀察，并不是理想的眼圖。圖1.31所示是在發送端看到的一個帶-3.5dB預加重的10Gbps的信號眼圖，從中可以看到有明顯的“雙眼皮”現象。 數字信號處理系統架構分析；河北數字信號測試

數字信號處理系統設計流程；青海數字信號測試配件

值得注意的是，在同步電路中，如果要得到穩定的邏輯狀態，對于采樣時鐘和信號間的時序關系是有要求的。比如，如果時鐘的有效邊沿正好對應到數據的跳變區域附近，可能會采樣到不可靠的邏輯狀態。數字電路要得到穩定的邏輯狀態，通常都要求在采樣時鐘有效邊沿到來時被采信號已經提前建立一個新的邏輯狀態，這個提前的時間通常稱為建立時間(SetupTime);同樣，在采樣時鐘的有效邊沿到來后，被采信號還需要保持這個邏輯狀態一定時間以保證采樣數據的穩定，這個時間通常稱為保持時間(HoldTime)。如圖1.6所示是一個典型的D觸發器對建立和保持時間的要求。Data信號在CLK信號的有效邊沿到來t、前必須建立穩定的邏輯狀態，在CLK有效邊沿到來后還要保持當前邏輯狀態至少tn這么久，否則有可能造成數據采樣的錯誤。青海數字信號測試配件

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