時間偏差的衡量方法。由于信號邊沿的時間偏差可能是由于各種因素造成的,有隨機的噪聲,還有確定性的干擾。所以這個時間偏差通常不是一個恒定值,而是有一定的統計分布,在不同的應用場合這個測量的結果可能是用有效值(RMS)衡量,也可能是用峰-峰值(peak-peak)衡量,更復雜的場合還會對這個時間偏差的各個成分進行分解和估計。因此抖動的精確測量需要大量的樣本以及復雜的算法。對抖動進行衡量和測量時,需要特別注意的是,即使對于同一個信號,如果用不同的方法進行衡量,得到的抖動測量結果也可能不一樣,下面是幾種常用的抖動測量項目。數字信號處理中的基礎運算;廣西數字信號測試價格多少
采用前向時鐘的總線因為有專門的時鐘通路,不需要再對數據進行編解碼,所以總線效率一般都比較高。還有一個優點是線路噪聲和抖動對于時鐘和數據線的影響基本是一樣的(因為走線通常都在一起),所以對系統的影響可以消除到小。
嵌入式時鐘的電路對于線路上的高頻抖動非常敏感,而采用前向時鐘的電路對高頻抖動的敏感度就相對小得多。前向時鐘總線典型的數據速率在500Mbps~12Gbps.
在前向時鐘的拓撲總線中,時鐘速率通常是數據速率的一半(也有采用1/4速率、1/10或其他速率的),數據在上下邊沿都采樣,也就是通常所說的DDR方式。使用DDR采樣的好處是時鐘線和數據線在設計上需要的帶寬是一樣的,任何設計上的局限性(比如傳輸線的衰減特性)對于時鐘和數據線的影響是一樣的。
前向時鐘在一些關注效率、實時性,同時需要高吞吐量的總線上應用比較,比如DDR總線、GDDR總線、HDMI總線、Intel公司CPU互連的QPI/UPI總線等。 山東通信數字信號測試模擬信號和數字信號之間的區別嗎?
采用串行總線以后,就單根線來說,由于上面要傳輸原來多根線傳輸的數據,所以其工作速率一般要比相應的并行總線高很多。比如以前計算機上的擴展槽上使用的PCI總線采用并行32位的數據線,每根數據線上的數據傳輸速率是33Mbps,演變到PCle(PCI-express)的串行版本后每根線上的數據速率至少是2.5Gbps(PCIel.0代標準),現在PCIe的數據速率已經達到了16Gbps(PCIe4.0代標準)或32Gbps(PCIe5.0代標準)。采用串行總線的另一個好處是在提高數據傳輸速率的同時節省了布線空間,芯片的功耗也降低了,所以在現代的電子設備中,當需要進行高速數據傳輸時,使用串行總線的越來越多。
數據速率提高以后,對于阻抗匹配、線路損耗和抖動的要求就更高,稍不注意就很容易產生信號質量的問題。圖1.10是一個典型的1Gbps的信號從發送端經過芯片封裝、PCB、連接器、背板傳輸到接收端的信號路徑,可以看到在發送端的接近理想的0、1跳變的數字信號到達接收端后由于高頻損耗、反射等的影響,信號波形已經變得非常惡劣,所以串行總線的設計對于數字電路工程師來說是一個很大的挑戰。
通常情況下預加重技術使用在信號的發送端,通過預先對信號的高頻分量進行增強來 補償傳輸通道的損耗。預加重技術由于實現起來相對簡單,所以在很多數據速率超過 1Gbps 的總線中使用,比如PCle,SATA 、USB3 .0 、Displayport等總線中都有使用。當 信號速率進一步提高以后,傳輸通道的高頻損耗更加嚴重,靠發送端的預加重已經不太 夠用,所以很多高速總線除了對預加重的階數進一步提高以外,還會在接收端采用復雜的均 衡技術,比如PCle3.0 、SATA Gen3 、USB3.0 、Displayport HBR2 、10GBase-KR等總線中都 在接收端采用了均衡技術。采用了這些技術后,FR-4等傳統廉價的電路板材料也可以應用 于高速的數字信號傳輸中,從而節約了系統實現的成本。抖動是數字信號,特別是高速數字信號重要的一個概念,越是高速的信號,其比特周期越短對于抖動要求就嚴格;
數字信號并行總線與串行總線(Parallel and Serial Bus)
雖然隨著技術的發展,現代的數字芯片已經集成了越來越多的功能,但是對于稍微復雜 一點的系統來說,很多時候單獨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。比如現在的CPU的處理能力越來越強,很多CPU內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存芯片來存儲臨時的數據,需要配合橋接芯片擴展硬盤、 USB等接口;現代的FPGA內部也可以集成CPU、DSP、RAM、高速收發器等,但有些 場合可能還需要配合用的DSP來進一步提高浮點處理效率,配合額外的內存芯片來擴展 存儲空間,配合用的物理層芯片來擴展網口、USB等,或者需要多片FPGA互連來提高處 理能力。所有這一切,都需要用到相應的總線來實現多個數字芯片間的互連。如果我們把 各個功能芯片想象成人體的各個功能,總線就是血脈和經絡,通過這些路徑,各個功能 模塊間才能進行有效的數據交換和協同工作。 數字信號是由“0”和“1”。山東通信數字信號測試
什么是模擬信號?數字信號?廣西數字信號測試價格多少
這種方法由于不需要單獨的時鐘走線,各對差分線可以采用各自的CDR電路,所以對各對線的等長要求不太嚴格(即使要求嚴格也很容易實現,因為走線數量減少,而且信號都是點對點傳輸)。為了把時鐘信息嵌在數據流里,需要對數據進行編碼,比較常用的編碼方式有ANSI的8b/10b編碼、64b/66b編碼、曼徹斯特編碼、特殊的數據編碼以及對數據進行加擾等。
嵌入式時鐘結構的關鍵在于CDR電路,CDR的工作原理如圖1.17所示。CDR通常用一個PLL電路實現,可以從數據中提取時鐘。PLL電路通過鑒相器(PhaseDetector)比較輸入信號和本地VCO(壓控振蕩器)間的相差,并把相差信息通過環路濾波器(Filter)濾波后轉換成低頻的對VCO的控制電壓信號,通過不斷的比較和調整終實現本地VCO對輸入信號的時鐘鎖定。 廣西數字信號測試價格多少