信号完整性的第一步—搞懂眼图在传统汽车工程师的世界里,1MHz以上的信号就觉得是高频了,那个时候很少会考虑信号完整性,眼图更是闻所未闻。智能网联汽车的兴起,千兆以太网来了,DDR来了,GPS来了,4G,5G来了,汽车工程师突然成了通信工程师,我们还是我们,走线却不再是那根走线。眼图是信号完整性的第一步,看懂眼图也算我们入行了。
观察眼图的方法是:用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端,然后调整示波器扫描周期,使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步,这时示波器屏幕上看到的图形像人的眼睛,故称 为 "眼图"。 克劳德高速数字信号测试实验室眼图测试。广东自动化眼图测试联系方式

在对于一个眼图进行好和坏的评估时,通常都有一些常见的衡量指标,比如眼高,眼宽,抖动,占空比等,如上图。通过对眼睛不同部位的表征,可以快速地判断和定性信号的问题。比如眼图跳变沿交叉点的上下区域可以占空比,如果上下区域比例不对称,则占空比的结果可能存在问题。
有时候为了能简单直观地判断眼图指标是否符合要求,可以将规范定义的要求制作成一个模板,然后通过示波器来调用,便可以直接观察到眼图是否有接触到模板。如果没有接触到则表示眼图的指标符合规范要求,同样如果有接触到模板,也可以根据接触的位置针对性的改善。不需要像传统的测试方法去一一地测量眼图指标了 天津眼图测试推荐货源眼图测试(信号完整性测试)-HDMI 2.1。

眼图的模板测试
前面介绍的眼图是一种快速对信号进行统计分析的测量方法,对于信号质量的定性分析和Debug比较有用,但是在有些情况下,测量出信号的眼高、眼宽等参数还不够,我们还需要快速判决该被测信号是否满足相应的总线的规范要求,这时候就会用到模板测试。
所谓模板,就是把对于信号高电平的范围要求、低电平的范围要求、抖动的范围等的指标事先定义好,然后把这些要求做成一个模板文件。典型的模板定义有3部分区域组成,上面的区域定义了对信号的幅度要求,下面的区域定义有3部分区域组成,区域定义对信号的眼图张开度要求。
由于眼图是用一张图形就完整地表征了串行信号的比特位信息,所以成为了衡量信号质量的重要工具,眼图测量有时侯就叫“信号质量测试”。此外,眼图测量的结果是合格还是不合格,其判断依据通常是相对于“模板(Mask)”而言的。模板规定了串行信号“1”电平的容限,“0”电平的容限,上升时间、下降时间的容限。所以眼图测量有时侯又被称为“模板测试(MaskTest)”。模板的形状也各种各样,通常的NRZ信号的模板如图五和图八蓝色部分所示。在串行数据传输的不同节点,眼图的模板是不一样的,所以在选择模板时要注意具体的子模板类型。如果用发送端的模板来作为接收端眼图模板,可能会一直碰模板。但象以太网信号、E1/T1的信号,不是NRZ码形,其模板比较特别。当有比特位碰到模板时,我们就认为信号质量不好,需要调试电路。有的产品要求100%不能碰模板,有的产品是允许碰模板的次数在一定的概率以内。示波器中有测量参数可自动统计出碰到模板的次数。此外,根据“侵犯”模板的位置就能知道信号的哪方面有问题从而指导调试。如图九表明信号的问题主要是下降沿太缓,图十表明1电平和0电平有“塌陷”,可能是ISI问题导致的。眼图测试比较好抽样时刻应 在 "眼睛" 张开比较大的时刻。

(2)波形需要以时钟为基准进行叠加:眼图是对多个波形或比特的叠加,但这个叠加不是任意的,通常要以时钟为基准。对于很多并行总线来说,由于大部分都有专门的时钟传输通道,所以通常会以时钟通道为触发,对数据信号的波形进行叠加形成眼图,一般的示波器都具备这个功能。而对于很多高速的串行总线信号来说,由于时钟信号嵌入在数据流中,所以需要测量设备有相应的时钟恢复功能(可能是硬件的也可能是软件的)能够先从数据流中提取时钟,然后以这个时钟为基准对数据比特进行叠加才能形成眼图。因此,很多高速串行数字信号的眼图测试通常需要该示波器或测量设备有相应的时钟恢复功能。克劳德高速数字信号测试实验室,什么是眼图 “眼图就是象眼睛一样形状的图形。山东眼图测试系列
克劳德高速数字信号测试实验室八种状态形成的眼图。广东自动化眼图测试联系方式
一种眼图测试方法,装置,电子设备及计算机可读存储介质,该方法包括:获取目标数据,并将目标数据写入目标文件;将目标文件中的寄存器数据读取至寄存器;将寄存器中的寄存器数据刷新至内存中,并在刷新完成后进行眼图测试;该方法可以将目标文件中的寄存器数据读取到寄存器中.通过目标文件对目标数据进行中转,即数据先写入目标文件,再读取至寄存器,可以实现在设备工作时对寄存器中的数据进行更新,减少了对软件的修改编译次数和设备的重启次数,在设备不关机的情况下实时更新参数,减少了眼图测试所需的时间,提高了测试效率.广东自动化眼图测试联系方式
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产生抖动的原因有很多,常见的一种由于噪声引起的。 一个带噪声的数字信号及其判决。一般我们把数字信号超过阈值的状态判决为“1”,把低于阈值的状态判决为"0",由于信号的上升沿不是无限陡的,所以噪声会引起信号过阈值点时刻的左右变化,这就是由噪声引起的信号抖动。由于噪声是随机的、无界的,因此造成的随机抖动也是随机的、无界的、也就是说理论上随着样本数的增加随机抖动的峰峰值是无穷大,所以通常用随机抖动的RMS值而不是峰峰值来衡量随机抖动的大小。理想的随机抖动应该是一个高斯分布,所以有时候也会根据系统误码率的要求,对随机抖动的RMS值乘以一个系数,再和确定性抖动一起计算系统的总体抖动。随机抖动的...