采用串行總線以后,就單根線來說,由于上面要傳輸原來多根線傳輸?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)量的問題。圖1.10是一個(gè)典型的1Gbps的信號(hào)從發(fā)送端經(jīng)過芯片封裝、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)字電路工程師來說是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。 模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的差異;天津電氣性能測試數(shù)字信號(hào)測試
數(shù)字信號(hào)的抖動(dòng)(Jitter)
抖動(dòng)的概念
抖動(dòng)(Jitter)是數(shù)字信號(hào),尤其是高速數(shù)字信號(hào)的一個(gè)非常關(guān)鍵的概念。如圖1.40所 示,抖動(dòng)反映的是數(shù)字信號(hào)偏離其理想位置的時(shí)間偏差。
高頻數(shù)字信號(hào)的比特周期都非常短,一般為幾百ps甚至幾十ps,很小的抖動(dòng)都會(huì)造成信號(hào)采樣位置的變化從而造成數(shù)據(jù)誤判,所以高頻數(shù)字信號(hào)對(duì)于抖動(dòng)都有嚴(yán)格的要求。抖動(dòng)這個(gè)概念說起來簡單,但實(shí)際上仔細(xì)研究起來是非常復(fù)雜的,關(guān)于其概念的理解有以下幾個(gè)需要注意的方面:
甘肅數(shù)字信號(hào)測試服務(wù)熱線數(shù)字 信號(hào)處理系統(tǒng)的基本組成;
(1)抖動(dòng)的頻率范圍。抖動(dòng)實(shí)際上是時(shí)間上的噪聲,其時(shí)間偏差的變化頻率可能比較 快也可能比較慢。通常把變化頻率超過10Hz以上的抖動(dòng)成分稱為jitter,而變化頻率低于 10Hz的抖動(dòng)成分稱為wander(漂移)。wander主要反映的是時(shí)鐘源隨著時(shí)間、溫度等的緩 慢變化,影響的是時(shí)鐘或定時(shí)信號(hào)的***精度。在通信或者信號(hào)傳輸中,由于收發(fā)雙方都會(huì) 采用一定的時(shí)鐘架構(gòu)來進(jìn)行時(shí)鐘的分配和同步,緩慢的時(shí)鐘漂移很容易被跟蹤上或補(bǔ)償?shù)簦?因此wander對(duì)于數(shù)字電路傳輸?shù)恼`碼率影響不大,高速數(shù)字電路測量中關(guān)心的主要是高 頻的jitter。
需要注意的是,采用8b/10b編碼方式也是有缺點(diǎn)的,比較大的缺點(diǎn)就是8bit到10bit的編碼會(huì)造成額外的20%的編碼開銷,所以很多10Gbps左右或更高速率的總線不再使用8b/10b編碼方式。比如PCIe1.0和PCIe2.0的總線速率分別為2.5Gbps和5Gbps,都是采用8b/10b編碼,而PCle3.0、PCle4.0、PCle5.0的總線速率分別達(dá)到8Gbps、16Gbps和32Gbps,并通過效率更高的128b/130b的編碼結(jié)合擾碼的方法來實(shí)現(xiàn)直流平衡和嵌入式時(shí)鐘。另一個(gè)例子是FibreChannel總線,1xFC、2xFC、4xFC、8xFC的數(shù)據(jù)速率分別為1.0625Gbps、2 . 125Gbps,4 . 25Gbps 、8 . 5Gbps,都是采用8b/10b編碼,而16xFC 、32xFC 的數(shù)據(jù)速率分別 為14.025Gbps和28.05Gbps,采用的是效率更高的64b/66b編碼方式。64b/66b編碼在 10G和100G以太網(wǎng)中也有廣泛應(yīng)用。什么是數(shù)字信號(hào)(DigitalSignal);
數(shù)據(jù)經(jīng)過8b/10b編碼后有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)有足夠多的跳變沿,可以從數(shù)據(jù)中進(jìn)行時(shí)鐘恢復(fù)。正常傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中可能會(huì)有比較長的連續(xù)的0或者連續(xù)的1,而進(jìn)行完8b/10b編碼后,其編碼規(guī)則保證了編碼后的數(shù)據(jù)流中不會(huì)出現(xiàn)超過5個(gè)連續(xù)的0或1,信號(hào)中會(huì)出現(xiàn)足夠多的跳變沿,因此可以采用嵌入式的時(shí)鐘方式,即接收端可以從數(shù)據(jù)流中通過PLL電路直接恢復(fù)時(shí)鐘,不需要專門的時(shí)鐘傳輸通道。
(2)直流平衡,可以采用AC耦合方式。經(jīng)過編碼后數(shù)據(jù)中不會(huì)出現(xiàn)連續(xù)的0或者1, 但還是有可能在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)0或者1的數(shù)量偏多一些。從上面的編碼表中我們可以看 到,同一個(gè)Byte對(duì)應(yīng)有正、負(fù)兩組10bit的編碼, 一個(gè)編碼中1的數(shù)量多一些,另一個(gè)編碼中 0 的數(shù)量多一些。數(shù)據(jù)在對(duì)當(dāng)前的Byte進(jìn)行8b/10b編碼傳輸時(shí),會(huì)根據(jù)前面歷史傳輸?shù)?數(shù)據(jù)中正負(fù)bit的數(shù)量來選擇使用哪一組編碼,從而可以保證總線上正負(fù)bit的數(shù)量在任何 時(shí)刻基本都是平衡的,也就是直流點(diǎn)不會(huì)發(fā)生大的變化。直流點(diǎn)平衡以后,在信號(hào)傳輸?shù)穆?徑上我們就可以采用AC耦合方式(常用的方法是在發(fā)送端或接收端串接隔直電容),這 樣信號(hào)對(duì)于收發(fā)端的地電平變化和共模噪聲的抵抗能力進(jìn)一步增強(qiáng),可以傳輸更遠(yuǎn)的距離。 真實(shí)的數(shù)字信號(hào)頻譜;青海數(shù)字信號(hào)測試高速信號(hào)傳輸
模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換;天津電氣性能測試數(shù)字信號(hào)測試
在計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的急速發(fā)展到整個(gè)世界的背景下,儀器儀表也開始向網(wǎng)絡(luò)化突進(jìn),結(jié)合新的科技設(shè)備,通過廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)直接操控儀器儀表,對(duì)公司的管理,經(jīng)營一體化,應(yīng)用模式的分析等各大方面產(chǎn)生影響。有限責(zé)任公司企業(yè)通過網(wǎng)絡(luò)這個(gè)平臺(tái)與客戶直接的交流,突破了世界和空間的限制,行家遠(yuǎn)程操控對(duì)儀器儀表進(jìn)行維護(hù)和分析。高科技的產(chǎn)品也隨之而來。為迎接貿(mào)易型百年未有之大變局,行家認(rèn)為,要重新定義中國在世界經(jīng)濟(jì)版圖中的地位,要順應(yīng)形勢實(shí)現(xiàn)制造升級(jí)。以華立集團(tuán)在境外開發(fā)“中國工業(yè)園”的成功案例來闡述,跨國經(jīng)營要成為企業(yè)主動(dòng)的戰(zhàn)略選擇,在不確定性中更好地活下去,以全球化視野看問題,很多困惑在全球化過程中會(huì)迎刃而解。儀器儀表行業(yè)已經(jīng)連續(xù)多年保持了經(jīng)濟(jì)高位運(yùn)行的態(tài)勢。即使當(dāng)全球受金融風(fēng)暴的影響,各個(gè)行業(yè)經(jīng)濟(jì)東圃有所放緩,但從全景發(fā)展情況看來,儀表行業(yè)的增長速度并沒有放緩。我國現(xiàn)有有限責(zé)任公司企業(yè)數(shù)千多家,已經(jīng)形成門類品種比較齊全,具有一定技術(shù)基礎(chǔ)和生產(chǎn)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)體系。但同時(shí)業(yè)內(nèi)**也指出,雖然我國測試儀器產(chǎn)業(yè)有了一定的發(fā)展,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)日益增長的迫切需求。天津電氣性能測試數(shù)字信號(hào)測試
力恩科技,2014-04-03正式啟動(dòng),成立了實(shí)驗(yàn)室配套,誤碼儀,協(xié)議分析儀,矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀等幾大市場布局,應(yīng)對(duì)行業(yè)變化,順應(yīng)市場趨勢發(fā)展,在創(chuàng)新中尋求突破,進(jìn)而提升克勞德的市場競爭力,把握市場機(jī)遇,推動(dòng)儀器儀表產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。是具有一定實(shí)力的儀器儀表企業(yè)之一,主要提供實(shí)驗(yàn)室配套,誤碼儀,協(xié)議分析儀,矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀等領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)品或服務(wù)。我們?cè)诎l(fā)展業(yè)務(wù)的同時(shí),進(jìn)一步推動(dòng)了品牌價(jià)值完善。隨著業(yè)務(wù)能力的增長,以及品牌價(jià)值的提升,也逐漸形成儀器儀表綜合一體化能力。值得一提的是,力恩科技致力于為用戶帶去更為定向、專業(yè)的儀器儀表一體化解決方案,在有效降低用戶成本的同時(shí),更能憑借科學(xué)的技術(shù)讓用戶極大限度地挖掘克勞德的應(yīng)用潛能。