HDMI測(cè)試數(shù)字信號(hào)測(cè)試眼圖測(cè)試

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-03-14

這種并/串轉(zhuǎn)換方法由于不涉及信號(hào)的編解碼,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,效率較高,但是需要收發(fā)端進(jìn)行精確的時(shí)鐘同步以控制信號(hào)的復(fù)用和解復(fù)用操作,因此需要專門的時(shí)鐘傳輸通道,而且串行信號(hào)上一旦出現(xiàn)比較大的抖動(dòng)就會(huì)造成串/并轉(zhuǎn)換的錯(cuò)誤。

因此,這種簡(jiǎn)單的并/串轉(zhuǎn)換方式一般用于比較關(guān)注傳輸效率的芯片間的短距離互連或者一些光端機(jī)信號(hào)的傳輸中。另外,由于信號(hào)沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何編碼,信號(hào)中可能會(huì)出現(xiàn)比較長(zhǎng)的連續(xù)的0或者連續(xù)的1,因此信號(hào)必須采用直流耦合方式,收發(fā)端一旦存在比較大的共?;虻卦肼?,會(huì)嚴(yán)重影響信號(hào)質(zhì)量,因此這種并/串轉(zhuǎn)換方式用于電信號(hào)傳輸時(shí)或者傳輸速率不太高(通常<1Gbps),或者傳輸距離不太遠(yuǎn)(通常<50cm)的場(chǎng)合。 數(shù)字信號(hào)帶寬、信道帶寬、信息速率、基帶、頻帶的帶寬;HDMI測(cè)試數(shù)字信號(hào)測(cè)試眼圖測(cè)試

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為了提高串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕F(xiàn)在很多更高速率的數(shù)字接口采用對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼后再做并/串轉(zhuǎn)換的方式。編碼的方式有很多,如8b/9b編碼、8b/10b編碼、64b/66b編碼、128b/130b編碼等,下面以當(dāng)下流行的ANSI8b/10b編碼為例進(jìn)行介紹。

在ANSI8b/10b編碼方式中,8bit的數(shù)據(jù)先通過(guò)相應(yīng)的編碼規(guī)則轉(zhuǎn)換成10bit的數(shù)據(jù),再進(jìn)行并/串轉(zhuǎn)換;接收端收到信號(hào)后先把串行數(shù)據(jù)進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)換得到10bit的數(shù)據(jù),再通過(guò)10bit到8bit的解碼得到原始傳輸?shù)?bit數(shù)據(jù)。因此,如果發(fā)送端并行側(cè)的數(shù)據(jù)速率是8bit×100Mbps,通過(guò)8b/10b編碼和并/串轉(zhuǎn)換后的串行側(cè)的數(shù)據(jù)速率就是1bit×1Gbps。8b/10b編碼方法早由IBM發(fā)明,后來(lái)成為ANSI標(biāo)準(zhǔn)的一部分(ANSIX3.230-1994,clause11),并在通信和計(jì)算機(jī)總線上廣泛應(yīng)用。表1.1是ANSI8b/10b編碼表的一部分,以數(shù)據(jù)0x00為例, 通信數(shù)字信號(hào)測(cè)試數(shù)字信號(hào)是由“0”和“1”。

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為了保證接收端在時(shí)鐘有效沿時(shí)采集到正確的數(shù)據(jù),通常都有建立/保持時(shí)間的要求,以避免采到數(shù)據(jù)線上跳變時(shí)不穩(wěn)定的狀態(tài),因此這種總線對(duì)于時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線間走線長(zhǎng)度的差異都有嚴(yán)格要求。這種并行總線在使用中比較大的挑戰(zhàn)是當(dāng)總線時(shí)鐘速率超過(guò)幾百M(fèi)Hz后就很難再提高了,因?yàn)槠浜芏喔⑿芯€很難滿圖1.15并行總線的時(shí)鐘傳輸足此時(shí)苛刻的走線等長(zhǎng)的要求,特別是當(dāng)總線上同時(shí)掛有多個(gè)設(shè)備時(shí)。為了解決并行總線工作時(shí)鐘頻率很難提高的問(wèn)題,一些系統(tǒng)和芯片的設(shè)計(jì)廠商提出了嵌入式時(shí)鐘的概念。其思路首先是把原來(lái)很多根的并行線用一對(duì)或多對(duì)高速差分線來(lái)代替,節(jié)省了布線空間;然后把系統(tǒng)的時(shí)鐘信息通過(guò)數(shù)據(jù)編碼的方式嵌在數(shù)據(jù)流里,省去了專門的時(shí)鐘走線。信號(hào)到了接收端,接收端采用相應(yīng)的CDR(clock-datarecovery)電路把數(shù)據(jù)流中內(nèi)嵌的時(shí)鐘信息提取出來(lái)再對(duì)數(shù)據(jù)采樣。圖1.16是一個(gè)采用嵌入式時(shí)鐘的總線例子。

數(shù)字信號(hào)的建立/保持時(shí)間(Setup/HoldTime)

不論數(shù)字信號(hào)的上升沿是陡還是緩,在信號(hào)跳變時(shí)總會(huì)有一段過(guò)渡時(shí)間處于邏輯判決閾值的上限和下限之間,從而造成邏輯的不確定狀態(tài)。更糟糕的是,通常的數(shù)字信號(hào)都不只一路,可能是多路信號(hào)一起傳輸來(lái)一些邏輯和功能狀態(tài)。這些多路信號(hào)之間由于電氣特性的不完全一致以及PCB走線路徑長(zhǎng)短的不同,在到達(dá)其接收端時(shí)會(huì)存在不同的時(shí)延,時(shí)延的不同會(huì)進(jìn)一步增加邏輯狀態(tài)的不確定性。

由于我們感興趣的邏輯狀態(tài)通常是信號(hào)電平穩(wěn)定以后的狀態(tài)而不是跳變時(shí)所的狀態(tài),所以現(xiàn)在大部分?jǐn)?shù)字電路采用同步電路,即系統(tǒng)中有一個(gè)統(tǒng)一的工作時(shí)鐘對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣。如圖1.5所示,雖然信號(hào)在跳變過(guò)程中可能會(huì)有不確定的邏輯狀態(tài),但是若我們只在時(shí)鐘CLK的上升沿對(duì)信號(hào)進(jìn)行判決采樣,則得到的就是穩(wěn)定的邏輯狀態(tài)。 數(shù)字信號(hào)有哪些出來(lái)方式;

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采用這種時(shí)鐘恢復(fù)方式后,由于CDR能跟蹤數(shù)據(jù)中的 一 部分低頻抖動(dòng),所以數(shù)據(jù)傳輸 中增加的低頻抖動(dòng)對(duì)于接收端采樣影響不大,因此更適于長(zhǎng)距離傳輸。(不過(guò)由于受到環(huán)路 濾波器帶寬的限制,數(shù)據(jù)線上的高頻抖動(dòng)仍然會(huì)對(duì)接收端采樣產(chǎn)生比較大的影響。)

采用嵌入式時(shí)鐘的缺點(diǎn)在于電路的復(fù)雜度增加,而且由于數(shù)據(jù)編碼需要一些額外開(kāi)銷,降低了總線效率。

隨著技術(shù)的發(fā)展,一些對(duì)總線效率要求更高的應(yīng)用中開(kāi)始采用另一種時(shí)鐘分配方式,即前向時(shí)鐘(ForwardClocking)。前向時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)得益于DLL(DelayLockedLoop)電路的成熟。DLL電路比較大的好處是可以很方便地用成熟的CMOS工藝大量集成,而且不會(huì)增加抖動(dòng)。

一個(gè)前向時(shí)鐘的典型應(yīng)用,總線仍然有單獨(dú)的時(shí)鐘傳輸通路,而與傳統(tǒng)并行總線所不同的是接收端每條信號(hào)路徑上都有一個(gè)DLL電路。電路開(kāi)始工作時(shí)可以有一個(gè)訓(xùn)練的過(guò)程,接收端的DLL在訓(xùn)練過(guò)程中可以根據(jù)每條鏈路的時(shí)延情況調(diào)整時(shí)延,從而保證每條數(shù)據(jù)線都有充足的建立/保持時(shí)間。 數(shù)字通信的帶寬表征為:bit的傳輸速率;陜西數(shù)字信號(hào)測(cè)試代理商

數(shù)字 信號(hào)處理系統(tǒng)的基本組成;HDMI測(cè)試數(shù)字信號(hào)測(cè)試眼圖測(cè)試

簡(jiǎn)單的去加重實(shí)現(xiàn)方法是把輸出信號(hào)延時(shí)一個(gè)或多個(gè)比特后乘以一個(gè)加權(quán)系數(shù)并和 原信號(hào)相加。一個(gè)實(shí)現(xiàn)4階去加重的簡(jiǎn)單原理圖。

去加重方法實(shí)際上壓縮了信號(hào)直流電平的幅度,去加重的比例越大,信號(hào)直流電平被壓縮得越厲害,因此去加重的幅度在實(shí)際應(yīng)用中一般很少超過(guò)-9.5dB。做完預(yù)加重或者去加重的信號(hào),如果在信號(hào)的發(fā)送端(TX)直接觀察,并不是理想的眼圖。圖1.31所示是在發(fā)送端看到的一個(gè)帶-3.5dB預(yù)加重的10Gbps的信號(hào)眼圖,從中可以看到有明顯的“雙眼皮”現(xiàn)象。 HDMI測(cè)試數(shù)字信號(hào)測(cè)試眼圖測(cè)試

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