USB測試數字信號測試檢查

來源: 發(fā)布時間:2024-06-06

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(fā)送端采用差分的發(fā)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。 數字信號處理系統(tǒng)的性能取決于3個因素:采樣頻率、架構、字長。USB測試數字信號測試檢查

USB測試數字信號測試檢查,數字信號測試

反映的是一個5Gbps的信號經過35英寸的FR-4板材傳輸后的眼圖,以及經過CTLE均衡后對眼圖的改善。

FFE均衡的作用基本上類似于FIR(有限脈沖響應)濾波器,其方法是根據相鄰比特的電壓幅度的加權值進行當前比特幅度的修正,每個相鄰比特的加權系數直接和通道的沖激響應有關。下面是一個三階FFE的數學描述:

e(t)=cor(t-(0Tp))+cir(t-(1Tp))+czr(t-(2Tp))

式中,e(t)為時間t時的電壓波形,是經校正(或均衡)后的電壓波形;Tp為時間延遲(抽頭的時間延遲);r(t-nTp)為距離當前時間n個抽頭延遲之前的波形,是未經校正(或均衡)的波形;c,為校正系數(抽頭系數)。 福建數字信號測試銷售廠數字信號處理系統(tǒng)經歷了單片DSP處理器、多片DSP處理器并行工作的架構模式。

USB測試數字信號測試檢查,數字信號測試

很多經典的處理器采用了并行的總線架構。比如大家熟知的51單片機就采用了8根并行數據線和16根地址線;CPU的鼻祖——Intel公司的8086微處理器——**初推出時具有16根并行數據線和16根地址線;

現(xiàn)在很多嵌入式系統(tǒng)中多使用的ARM處理器則大部分使用32根數據線以及若干根地址線。并行總線的比較大好處是總線的邏輯時序比較簡單,電路實現(xiàn)起來比較容易;但是缺點也是非常明顯的,比如并行總線的信號線數量非常多,會占用大量的引腳和布線空間,因此芯片和PCB的尺寸很難實現(xiàn)小型化,特別是如果要用電纜進行遠距離傳輸時,由于信號線的數量非常多,使得電纜變得非常昂貴和笨重。

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(yōu)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(tǒng)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。 數字通信的帶寬表征為:bit的傳輸速率;

USB測試數字信號測試檢查,數字信號測試

通常情況下預加重技術使用在信號的發(fā)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(xiàn)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(fā)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,F(xiàn)R-4等傳統(tǒng)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(jié)約了系統(tǒng)實現(xiàn)的成本。模擬信號和數字信號之間的區(qū)別嗎?西藏數字信號測試商家

模擬信號和數字信號的相互轉換;USB測試數字信號測試檢查

什么是數字信號(DigitalSignal)

典型的數字設備是由很多電路組成來實現(xiàn)一定的功能的,系統(tǒng)中的各個部分主要通過數字信號的傳輸來進行信息和數據的交互。

數字信號通過其0、1的邏輯狀態(tài)的變化來一定的含義,典型的數字信號用兩個不同的信號電平來分別邏輯0和邏輯1的狀態(tài)(有些更復雜的數字電路會采用多個信號電平實現(xiàn)更多信息的傳輸)。真實的世界中并不存在理想的邏輯0、1狀態(tài),所以真實情況下只是用一定的信號電平的電壓范圍來相應的邏輯狀態(tài)。比如圖1.1中,當信號的電壓低于判決閾值(中間的虛線部分)的下限時邏輯0狀態(tài),當信號的電壓高于判決閾值的上限時邏輯1狀態(tài)。 USB測試數字信號測試檢查