江蘇眼圖測量信號完整性測試

眼圖概念

眼圖是指利用實驗的方法估計和改善（通過調(diào)整）傳輸系統(tǒng)性能時在示波器上觀察到的一種圖形。觀察眼圖的方法是：用一個示波器跨接在接收濾波器的輸出端，然后調(diào)整示波器掃描周期，使示波器水平掃描周期與接收碼元的周期同步，這時示波器屏幕上看到的圖形像人的眼睛，故稱 為 “眼圖”。從“眼圖”上可 以觀察出碼間串?dāng)_和噪聲的影響，從而估計系統(tǒng)優(yōu)劣程度。另外也可以用此圖形對接收濾波器的特性加以調(diào)整，以減小碼間串?dāng)_和改善系統(tǒng)的傳輸性能。 新的眼圖生成方法解決了觸發(fā)抖動問題；江蘇眼圖測量信號完整性測試

眼圖高度(眼高)的定義

眼圖高度即眼高，是測量眼圖的垂直開口高度，測量使用啟用色度余輝功能時創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫，垂直直方圖是由落入定義眼圖的窗口內(nèi)的波形數(shù)據(jù)構(gòu)成的。可利用垂直直方圖找到九p、外以，以及波頂電壓與波底電壓的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

其中，為垂直直方圖的波頂峰值的平均電壓；/叩為垂直直方圖的波頂峰值的標(biāo)準(zhǔn)偏差；■base為垂直直方圖的波底峰值的平均電壓；債防。為垂直直方圖的波底峰值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

眼圖寬度（眼寬）的定義

眼圖寬度即眼寬，是測量眼圖的水平開口大小，測量使用啟用色度余輝功能時創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫，水平直方圖由落入/理和Lse定義的窗口內(nèi)的波形數(shù)據(jù)創(chuàng)建。可以利用水平直方圖找到眼圖交叉點的平均時間值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。應(yīng)考慮到，噪聲和抖動會使交叉點位置發(fā)生較大的變化及眼圖閉合。 江蘇眼圖測量信號完整性測試測試中眼圖能用來做什么？

而對于很多高速的串行總線信號來說，由于時鐘信息嵌入在數(shù)據(jù)流里，所以需要測量設(shè)備有相應(yīng)的時鐘恢復(fù)功能（可能是硬件的也可能是軟件的），能夠先從數(shù)據(jù)流里提取出時鐘，然后以這個時鐘為基準(zhǔn)對數(shù)據(jù)比特進行疊加才能形成眼圖。因此，很多高速串行數(shù)字信號的眼圖測試通常需要該示波器或測量設(shè)備有相應(yīng)的時鐘恢復(fù)功能。下圖是個對串行數(shù)據(jù)流進行軟件時鐘恢復(fù)的例子。

真正意義的眼圖是以時鐘為基準(zhǔn)進行疊加的：眼圖測量的根本目的是判斷該數(shù)據(jù)信號相對于其時鐘信號（可能是專門的時鐘通道也可能是內(nèi)嵌的時鐘信息）的建立/保持時間窗口、采樣時的信號幅度等參數(shù)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，所以眼圖測量一定是要以其參考時鐘為基準(zhǔn)進行信號疊加才有意義。有時用數(shù)據(jù)信號自身的邊沿觸發(fā)進行自然疊加也能形成類似眼圖的形狀，但這不是真正意義上的眼圖。

眼高和眼寬

數(shù)字信號在采樣前后，需要有一定的建立時間(SetupTime)和保持時間(HoldTime)，數(shù)字信號在這一段時間內(nèi)應(yīng)保持穩(wěn)定，才能保證正確采樣，如圖5.1中藍色部分。而對于輸入電平的判決，需要高電平的電壓值高于輸入高電平VIH，低電平的電壓值地與輸入低電平VIL，綠色部分。所以，我們可以得知比較早的采樣時刻和比較晚的采樣時刻

在比較好采樣時刻，采樣的誤碼率是比較低的，而隨著采樣時刻向時間軸兩側(cè)的移動，誤碼率不斷增大，如圖6所示。所以工程上也經(jīng)常畫出信號采樣周期內(nèi)誤碼率的變化曲線，稱為澡盆曲線(Bathtub Curve)。 PCB設(shè)計中眼圖到底有什么用？

一般而言，生成眼圖需要通過測量大量的數(shù)據(jù)，然后再從其中恢復(fù)得到。示波器測量眼圖中，經(jīng)過前期的數(shù)據(jù)采集，其內(nèi)存中可以獲得完整的數(shù)據(jù)記錄。然后，利用硬件或者軟件對時鐘進行恢復(fù)或提取得到同步時鐘信號，用此時鐘信號與數(shù)據(jù)記錄中的數(shù)據(jù)同步到每個比特，通過觸發(fā)恢復(fù)的時鐘，把數(shù)據(jù)流中捕獲的多個1 UI(單位間隔，相當(dāng)于一個時鐘周期)的信號重疊起來，也即將每個比特的數(shù)據(jù)波形重疊，得到眼圖。

從上面的形成原理圖中可以看出，通過用恢復(fù)的時鐘信號等間隔的觸發(fā)數(shù)據(jù)記錄中的信號，將這些截取到的單位UI波形疊加在一起，就形成了眼圖 眼圖的定義與測量方法；江蘇眼圖測量信號完整性測試

眼睛張開度與誤碼率的關(guān)系；江蘇眼圖測量信號完整性測試

眼圖位置的選擇：當(dāng)數(shù)字信號進行波形或者比特疊加后，形成的不只是一個眼圖，而是一個個連續(xù)的眼圖。如果疊加的波形或者比特數(shù)量足夠，這些眼圖都是很相似的，因此可以對其中任何一個眼圖進行測量。下圖顯示的是疊加形成的多個連續(xù)的眼圖，可以看到每個眼圖都是很相似的。通常情況下，為了測量的方便，一般會調(diào)整時基刻度使得屏幕上只顯示一個完整的眼圖。

另外要注意的一點是，在眼圖測量時被測件只有發(fā)出盡可能隨機的數(shù)據(jù)流才能形成真實的眼圖，如果數(shù)據(jù)流里的數(shù)據(jù)是長0、長1、時鐘碼型或者其它一些規(guī)則的碼型，有可能形不成眼圖或者形成的眼圖不全。下圖就是一個不完整的眼圖，數(shù)據(jù)流里面缺少了長0的碼型。 江蘇眼圖測量信號完整性測試