時(shí)間偏差的衡量方法。由于信號(hào)邊沿的時(shí)間偏差可能是由于各種因素造成的,有隨機(jī)的噪聲,還有確定性的干擾。所以這個(gè)時(shí)間偏差通常不是一個(gè)恒定值,而是有一定的統(tǒng)計(jì)分布,在不同的應(yīng)用場(chǎng)合這個(gè)測(cè)量的結(jié)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(fù)雜的場(chǎng)合還會(huì)對(duì)這個(gè)時(shí)間偏差的各個(gè)成分進(jìn)行分解和估計(jì)。因此抖動(dòng)的精確測(cè)量需要大量的樣本以及復(fù)雜的算法。對(duì)抖動(dòng)進(jìn)行衡量和測(cè)量時(shí),需要特別注意的是,即使對(duì)于同一個(gè)信號(hào),如果用不同的方法進(jìn)行衡量,得到的抖動(dòng)測(cè)量結(jié)果也可能不一樣,下面是幾種常用的抖動(dòng)測(cè)量項(xiàng)目。數(shù)字信號(hào)處理中的基礎(chǔ)運(yùn)算;廣西數(shù)字信號(hào)測(cè)試價(jià)格多少
采用前向時(shí)鐘的總線因?yàn)橛袑iT的時(shí)鐘通路,不需要再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編解碼,所以總線效率一般都比較高。還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是線路噪聲和抖動(dòng)對(duì)于時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線的影響基本是一樣的(因?yàn)樽呔€通常都在一起),所以對(duì)系統(tǒng)的影響可以消除到小。
嵌入式時(shí)鐘的電路對(duì)于線路上的高頻抖動(dòng)非常敏感,而采用前向時(shí)鐘的電路對(duì)高頻抖動(dòng)的敏感度就相對(duì)小得多。前向時(shí)鐘總線典型的數(shù)據(jù)速率在500Mbps~12Gbps.
在前向時(shí)鐘的拓?fù)淇偩€中,時(shí)鐘速率通常是數(shù)據(jù)速率的一半(也有采用1/4速率、1/10或其他速率的),數(shù)據(jù)在上下邊沿都采樣,也就是通常所說(shuō)的DDR方式。使用DDR采樣的好處是時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線在設(shè)計(jì)上需要的帶寬是一樣的,任何設(shè)計(jì)上的局限性(比如傳輸線的衰減特性)對(duì)于時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線的影響是一樣的。
前向時(shí)鐘在一些關(guān)注效率、實(shí)時(shí)性,同時(shí)需要高吞吐量的總線上應(yīng)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(shù)字信號(hào)測(cè)試模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)之間的區(qū)別嗎?
采用串行總線以后,就單根線來(lái)說(shuō),由于上面要傳輸原來(lái)多根線傳輸?shù)臄?shù)據(jù),所以其工作速率一般要比相應(yīng)的并行總線高很多。比如以前計(jì)算機(jī)上的擴(kuò)展槽上使用的PCI總線采用并行32位的數(shù)據(jù)線,每根數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)傳輸速率是33Mbps,演變到PCle(PCI-express)的串行版本后每根線上的數(shù)據(jù)速率至少是2.5Gbps(PCIel.0代標(biāo)準(zhǔn)),現(xiàn)在PCIe的數(shù)據(jù)速率已經(jīng)達(dá)到了16Gbps(PCIe4.0代標(biāo)準(zhǔn))或32Gbps(PCIe5.0代標(biāo)準(zhǔn))。采用串行總線的另一個(gè)好處是在提高數(shù)據(jù)傳輸速率的同時(shí)節(jié)省了布線空間,芯片的功耗也降低了,所以在現(xiàn)代的電子設(shè)備中,當(dāng)需要進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸時(shí),使用串行總線的越來(lái)越多。
數(shù)據(jù)速率提高以后,對(duì)于阻抗匹配、線路損耗和抖動(dòng)的要求就更高,稍不注意就很容易產(chǎn)生信號(hào)質(zhì)量的問(wèn)題。圖1.10是一個(gè)典型的1Gbps的信號(hào)從發(fā)送端經(jīng)過(guò)芯片封裝、PCB、連接器、背板傳輸?shù)浇邮斩说男盘?hào)路徑,可以看到在發(fā)送端的接近理想的0、1跳變的數(shù)字信號(hào)到達(dá)接收端后由于高頻損耗、反射等的影響,信號(hào)波形已經(jīng)變得非常惡劣,所以串行總線的設(shè)計(jì)對(duì)于數(shù)字電路工程師來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。
通常情況下預(yù)加重技術(shù)使用在信號(hào)的發(fā)送端,通過(guò)預(yù)先對(duì)信號(hào)的高頻分量進(jìn)行增強(qiáng)來(lái) 補(bǔ)償傳輸通道的損耗。預(yù)加重技術(shù)由于實(shí)現(xiàn)起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單,所以在很多數(shù)據(jù)速率超過(guò) 1Gbps 的總線中使用,比如PCle,SATA 、USB3 .0 、Displayport等總線中都有使用。當(dāng) 信號(hào)速率進(jìn)一步提高以后,傳輸通道的高頻損耗更加嚴(yán)重,靠發(fā)送端的預(yù)加重已經(jīng)不太 夠用,所以很多高速總線除了對(duì)預(yù)加重的階數(shù)進(jìn)一步提高以外,還會(huì)在接收端采用復(fù)雜的均 衡技術(shù),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(shù)。采用了這些技術(shù)后,F(xiàn)R-4等傳統(tǒng)廉價(jià)的電路板材料也可以應(yīng)用 于高速的數(shù)字信號(hào)傳輸中,從而節(jié)約了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的成本。抖動(dòng)是數(shù)字信號(hào),特別是高速數(shù)字信號(hào)重要的一個(gè)概念,越是高速的信號(hào),其比特周期越短對(duì)于抖動(dòng)要求就嚴(yán)格;
數(shù)字信號(hào)并行總線與串行總線(Parallel and Serial Bus)
雖然隨著技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代的數(shù)字芯片已經(jīng)集成了越來(lái)越多的功能,但是對(duì)于稍微復(fù)雜 一點(diǎn)的系統(tǒng)來(lái)說(shuō),很多時(shí)候單獨(dú)一個(gè)芯片很難完成所有的工作,這就需要和其他芯片配合起 來(lái)工作。比如現(xiàn)在的CPU的處理能力越來(lái)越強(qiáng),很多CPU內(nèi)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(nèi)存芯片來(lái)存儲(chǔ)臨時(shí)的數(shù)據(jù),需要配合橋接芯片擴(kuò)展硬盤、 USB等接口;現(xiàn)代的FPGA內(nèi)部也可以集成CPU、DSP、RAM、高速收發(fā)器等,但有些 場(chǎng)合可能還需要配合用的DSP來(lái)進(jìn)一步提高浮點(diǎn)處理效率,配合額外的內(nèi)存芯片來(lái)擴(kuò)展 存儲(chǔ)空間,配合用的物理層芯片來(lái)擴(kuò)展網(wǎng)口、USB等,或者需要多片F(xiàn)PGA互連來(lái)提高處 理能力。所有這一切,都需要用到相應(yīng)的總線來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)字芯片間的互連。如果我們把 各個(gè)功能芯片想象成人體的各個(gè)功能,總線就是血脈和經(jīng)絡(luò),通過(guò)這些路徑,各個(gè)功能 模塊間才能進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)交換和協(xié)同工作。 數(shù)字信號(hào)是由“0”和“1”。山東通信數(shù)字信號(hào)測(cè)試
什么是模擬信號(hào)?數(shù)字信號(hào)?廣西數(shù)字信號(hào)測(cè)試價(jià)格多少
這種方法由于不需要單獨(dú)的時(shí)鐘走線,各對(duì)差分線可以采用各自的CDR電路,所以對(duì)各對(duì)線的等長(zhǎng)要求不太嚴(yán)格(即使要求嚴(yán)格也很容易實(shí)現(xiàn),因?yàn)樽呔€數(shù)量減少,而且信號(hào)都是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸)。為了把時(shí)鐘信息嵌在數(shù)據(jù)流里,需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)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(shù)據(jù)編碼以及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加擾等。
嵌入式時(shí)鐘結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵在于CDR電路,CDR的工作原理如圖1.17所示。CDR通常用一個(gè)PLL電路實(shí)現(xiàn),可以從數(shù)據(jù)中提取時(shí)鐘。PLL電路通過(guò)鑒相器(PhaseDetector)比較輸入信號(hào)和本地VCO(壓控振蕩器)間的相差,并把相差信息通過(guò)環(huán)路濾波器(Filter)濾波后轉(zhuǎn)換成低頻的對(duì)VCO的控制電壓信號(hào),通過(guò)不斷的比較和調(diào)整終實(shí)現(xiàn)本地VCO對(duì)輸入信號(hào)的時(shí)鐘鎖定。 廣西數(shù)字信號(hào)測(cè)試價(jià)格多少