FPGA眼图

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FPGA概述PPT课件

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6.底层内嵌功能单元 内嵌专用硬核是相对于底层嵌入的软核而言 的,硬核(Hard Core)使FPGA具有强大 的处理能力,等效于ASIC电路。
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1.3 IP核简介
IP(Intelligent Property)核
是具有知识产权的集成电路芯核总称,是 经过反复验证过的、具有特定功能的宏模 块,与芯片制造工艺无关,可以移植到不 同的半导体工艺中。
通道绑定原 理示意图
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5.预加重技术 在印制的电路板上,线路是呈现低通滤波 器的频率特性的,为解决高频部分的损失, 就要采取预加重技术。
预加重技术的思想是:在传输信号时,抬高 信号的高频信号,以补偿线路上高频分量的 损失。
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没有预加重 的发送波形
•30
预加重后的 发送波形
没有预加重 的接收波形
典型的IOB内部结构示意图
2.可配置逻辑块(CLB)
CLB是FPGA内的基本逻辑单元 .
CLB的实际数量和特性会依据器件的不同而不同,但是每 个CLB都包含一个可配置开关矩阵,此矩阵由选型电路(多 路复用器等)、触发器和4或6个输入组成。
典型的CLB结 构示意图
3. 数字时钟管理模块(DCM)
目前FPGA中多使用4输入的LUT,所以每一 个LUT可以看成是一个有4位地址线的RAM。当用 户通过原理图或HDL语言描述一个逻辑电路以后, PLD/FPGA开发软件会自动计算逻辑电路的所有可 能结果,并把真值表(即结果)写入RAM,这样,每 输入一个信号进行逻辑运算就等于输入一个地址去 进行查表,找出地址对应的内容,然后输出即可。
DLL简单模 型示意图
Xilinx DLL的典 型模型示意图
在FPGA设计中,消除时钟的传输延迟,实现高扇出 最简单的方法就是用DLL,把CLK0与CLKFB相连 即可。 利用一个DLL可以 实现2倍频输出

眼图的产生原理

眼图的产生原理

眼图的产生原理
眼图是一种用来分析数字通信系统性能的重要工具,它能够直观地展示信号的
时域波形和眼图图案,从而帮助工程师快速诊断和解决通信系统中的问题。

眼图的产生原理涉及到信号采样、时钟抖动、噪声干扰等多个方面,下面我们将逐一介绍。

首先,眼图的产生与信号采样密切相关。

在数字通信系统中,接收端需要对传
输信号进行采样以恢复原始数据。

采样过程中,如果采样时钟的频率与信号的符号速率不匹配,就会导致眼图打开不完整,甚至出现重叠。

因此,信号采样不当是导致眼图失真的重要原因之一。

其次,时钟抖动也是影响眼图质量的重要因素。

时钟抖动是指时钟信号的相位
或频率发生波动,导致采样时刻不准确。

时钟抖动会导致眼图的打开度不足,使得接收端难以正确识别数据。

因此,减小时钟抖动对于保证眼图质量至关重要。

此外,噪声干扰也会对眼图产生影响。

在数字通信系统中,噪声是无法避免的,它会使眼图的边缘变得模糊,降低系统的抗干扰能力。

因此,降低噪声对眼图的影响,提高系统的信噪比是改善眼图质量的重要途径。

除了上述因素外,信号失真、传输介质的频率响应不均匀、时钟漂移等因素也
会对眼图产生影响。

因此,在设计和优化数字通信系统时,需要综合考虑这些因素,以保证系统能够产生清晰、稳定的眼图。

总结一下,眼图的产生原理涉及到信号采样、时钟抖动、噪声干扰等多个方面。

只有在这些因素得到有效控制和优化的情况下,才能够获得清晰、稳定的眼图,从而保证数字通信系统的正常运行。

希望本文对大家对眼图的产生原理有所了解,谢谢阅读!。

通信原理中的眼图如何描述

通信原理中的眼图如何描述

通信原理中的眼图如何描述通信原理中的眼图是一种常用的信号分析方法,用来描述数字通信中的信号质量和带宽利用率。

它可以表达信号的波形、噪声、振幅和时间间隔等信息,是衡量数字通信系统性能的重要工具。

眼图的基本定义是将连续的信号序列按照一定时间间隔进行采样,然后将采样到的数字信号以一定的水平缩放因子和垂直偏移因子绘制到坐标系中,形成一系列的“眼睛”形状。

每个“眼睛”代表一个样本周期内的传输信号,通过分析这些“眼睛”的开口大小、对称性、向上或向下的移动等特征,可以推断出信道传输特性和影响因素。

眼图可以从多个方面提供有关信号质量的信息。

首先,眼图的开口大小可以反映信号的抗噪声能力和抗干扰能力。

如果开口较小,意味着传输信号容易受到噪声和干扰的影响,信号质量较差;反之,如果开口较大,信号质量较好,传输容易。

其次,眼图的对称性可以反映信号的失真情况。

如果眼图不对称,说明信号可能发生了失真,需要进行补偿或校正。

此外,眼图的移动方向和距离可以表达信号的时钟同步性和信号间隔的准确程度。

如果眼图向上或向下移动,或者眼图的顶部或底部出现扭曲,意味着信号的时钟同步不好,信号间隔的准确性较差。

眼图的形状和特征主要受到以下几个因素的影响。

首先,信号的带宽决定了眼图的开口大小。

带宽越大,眼图的开口越大,信号质量越好。

其次,信号的噪声和干扰会使眼图的开口变窄,影响信号的清晰度。

因此,抗噪声和抗干扰能力越强的信号,眼图的开口越大。

此外,时钟同步误差也会对眼图产生影响。

时钟同步误差越大,眼图的移动越明显,信号间隔的准确度越低。

最后,传输介质的失真和信道衰减会使眼图发生形变,降低信号的质量。

在实际应用中,通过观察和分析眼图,可以识别出信号传输中的问题和优化方案。

例如,如果眼图的开口非常小,表明信号的抗噪声和抗干扰能力差,可以考虑增加信号的幅度、使用更好的编码和解码算法,或者改善传输环境等方法来提高信号质量。

如果眼图的对称性不好,可以考虑采用均衡技术或预编码技术来补偿信号失真。

眼图的概念

眼图的概念

眼图的概念眼图是指在频谱分析中常出现的一种信号特征,通常用来表示信号的带宽与中心频率。

它是通过对信号进行傅里叶变换后,在频域中观察信号的频谱特征得到的。

眼图主要用于对数字通信系统中的时域信号进行分析和评估,以了解信道传输性能和判断系统的可靠性。

眼图的原理是基于信号的采样和重构过程。

当信号经过采样和重新构造后,得到的信号会受到噪声和其他干扰的影响,因此在信号的波形上会出现一定的失真和扭曲。

而眼图可以通过观察信号的波形特征来判断信号的质量和误码率等性能指标。

眼图的基本形状是一串类似于“眼睛”的波形,其中包含了信号的多个周期。

在眼图中,通常可以观察到信号的上下垂直边界和左右水平边界,它们分别代表了信号的幅度和时间轴。

而眼图中的开口宽度和深度则代表了信号的峰-峰值(也即电平差)和噪声信号。

眼图的开口宽度反映了信号的峰-峰值。

如果开口很窄,代表峰-峰值很小,即信号的幅度很小。

而如果开口很宽,代表峰-峰值较大,即信号的幅度较大。

通过对眼图开口宽度的观察,可以判断信号的灵敏度和抗干扰能力。

眼图的深度则反映了信号中的噪声。

如果眼图深度很浅,代表噪声信号很小,即信号的质量很好。

而如果眼图深度很深,代表噪声信号很大,即信号的质量较差。

通过对眼图深度的观察,可以判断信号的信噪比和误码率。

眼图的另一个重要特征是眼图的跳动,即眼图上各个周期的变化。

这种跳动反应了信号在传输过程中的时钟偏移和抖动等问题。

通过对眼图跳动的观察,可以判断信号的时钟同步性和时钟失真程度。

眼图的分析主要通过眼图的偏移、闭合度和对称性等指标进行。

眼图的偏移表示了信号的直流偏移情况,可以判断信号的偏置和直流分量。

眼图的闭合度表示了信号的完整性,可以判断信号的时钟同步性和时延扩大情况。

而眼图的对称性表示了信号的对称性,可以判断信号的相位和频率稳定性。

在实际应用中,眼图常用于数字通信系统的调试和优化。

通过对眼图进行分析,可以发现系统中的时钟同步问题、噪声干扰问题和时域失真问题等,并采取相应的措施进行改进和优化。

眼图的定义、原理及模型

眼图的定义、原理及模型
图1 无失真及有失真时的波形及眼图
▪ 图1中可以看出,眼图是由虚线分段的接收码元 波形叠加组成的。眼图中央的垂直线表示取样时 刻。当波形没有失真时,眼图是一只“完全张开” 的眼睛。在取样时刻,所有可能的取样值仅有两 个:+1或-1。当波形有失真时,在取样时刻信号 取值分布在小于+1或大于-1附近,“眼睛”部分 闭合。这样,保证正确判决所容许的噪声电平就 减小了。换言之,在随机噪声的功率给定时,将 使误码率增加。“眼睛”张开的大小就指明失真 的严重程度。
散度应为0。 4.正负极性不对称度 ▪ 指在最佳抽样点处眼图正、负幅度的不对称程度。无畸变
眼图的极性不对称度应为0。
▪ 最后,还需要指出的是:由于噪声瞬时电 平的影响无法在眼图中得到完整的反映, 因此,即使在示波器上显示的眼图是张开 的,也不能完全保证判决全部准确。不过, 原则上总是眼睛张开得越大,实际判决越 准确。所以,还是可以通过眼图的张开度 来衡量和比较基带信号的质量,并以此为 依据来调整信号在信道中的传输特性,使 信号在通信系统信道中传输尽最大可能接 近于最佳工作状态。
眼图的定义、原理及模型
▪ 在实际的通信系统中,数字信号经过非理 想的传输系统必定要产生畸变,信号通过 信道后,也会引入噪声和干扰,也就是说, 总是在不同程度上存在码间干扰的。在码 间干扰和噪声同时存在情况下,系统性能 很难进行定量的分析,常常甚至得不到近 似结果。为了便于实际评价系统的性能, 常用所谓“眼图”。眼图可以直观地估价 系统的码间干扰和噪声的影响,是一种常 用的测试手段。
END
以上有不当之处,请大家给与批评指正, 谢谢大家!
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▪ 衡量眼图质量的几个重要参数有: 1.眼图开启度(U-2ΔU)/U ▪ 指在最佳抽样点处眼图幅度“张开”的程度。无畸变眼图

眼图分析

眼图分析

光眼图分析(1)
激光器驱动曲线
光眼图分析(2)
现象:过冲明显,0线重 原因:偏流过低,0电平位于域值以下
光眼图分析(3)
现象:有overshoቤተ መጻሕፍቲ ባይዱt 原因:上升沿过快
光眼图分析(4)
现象:有undershoot 原因:下降沿过缓,负载电容过大
光眼图分析(5)
现象:ringing 原因:阻抗不连续,引起振铃
光眼图分析(9)
现象:全部双线 原因:可能是功率控制不稳定的原因
1 0 T
光眼图分析(10)
现象:左右双线(多线) 原因:可能是时钟问题
1 0 T
光眼图分析(11)
现象:消光比过大或过低 原因:调制电流和偏置电流的控制问题
光眼图分析(12)
现象:占空比 原因:未位于激光器特性曲线的线性区, 或激光器线性不好
光眼图分析(6)
现象:反射reflections 原因:阻抗不连续, 引起振铃
光眼图分析(7)
现象:双线 原因:PDJ(patter dependent jitter)引起 高低频响应不同
光眼图分析(8)
现象:不对称 原因:常发现在直调激光器上,对eml激 光器很少见。可能由于上升下降时间不等, 也可能是占空比问题
交流
眼图(eyediagram)
2006.7.27
目录
眼图的形成 眼图的参数 光眼图分析
眼图形成
1 0 T Trigger
眼图参数和术语
Amplitude(Pk-Pk,Mean,overshoot…) Time(Risetime, falltime,duty,Period…) Comm(Ext ratio,Q factor, Jitter(Pk-Pk), Jitter(RMS),Noise ratio…) Mask(margin,filter,hits…)

眼图观察实验

眼图观察实验

眼图观察实验实验九眼图观察实验实验内容1、PN码/CMI码的眼图。

2、噪声、码间干扰对眼图的影响。

3、眼图的垂直张开度与水平张开度。

一、实验目的1、熟悉基带信号的眼图观察方法。

2、学会用眼图判断数字信道的传输质量。

3、分析眼图的垂直张开度与水平张开度。

二、眼图观察电路眼图是在同步状态下,各个周期的随机信码波形,重叠在一起所构成的组合波形。

其形状类似一只眼睛故名眼图。

其形成是由于人眼的视觉暂留作用把随机信号在荧屏上反复扫描的波形复合起来。

眼图是用来观察数字传输系统是否存在码间干扰的最简单、直观的方法。

将示波器置于外同步状态,平台的输出时钟接往示波器的通道1,伪随机码接往示波器的通道2,缓慢调整示波器的“同步”旋钮,当时钟与信码的相位同步时即可在示波器屏幕上观察到眼图。

眼图的垂直张开度反映信码幅度的变化量,可用来表示系统的抗噪声能力,垂直张开度越大,抗噪声能力越强。

水平张开度则反映信码的码间干扰。

水平张开度越大,表示信码的码间干拢越小。

垂直张开度与水平张开度越大,越有利于信码再生器的判决,还原出来信码的误码率就越小。

Vt11垂直张开度E= 水平长开度E1= 0tV22V V 12 t 1 t 2图9-1 模型化眼图平台上专门设置有眼图观察电路,它是一级由运算放大器和RC网络组成的低通滤波器,把输入数字信号的高频分量滤除,得到一个模拟的升余弦波,以获得眼图观察效果。

输入的PN码数字信号由U101 CDLD可编程模块二内的数字信号产生电路产生,经过 U101 CPLD可编程模块二 70 CMI码 34 产生电路 35 5 36 31 PN2 2KB/S PN 32 码产生电路CMIOUTCMI MCMI 数字信号眼图FCMI 测试点测试点TP902 TP903 HPN2 FPN2 眼 HPN2 CMI码 1 图 HPN32 2 PN32 3 K02 观 FPN32 察 HC1 1KHz方波电产生电路 FC1 路 HC2 FC2 32KHz方波产生电路 U301 U302 FPGA可编程模块一 39 CMI码产生电路 47 2KB/S PN 码产生电路 48 32KB /S PN 码产生电路 ? ? ? ? 图9-2 眼图观察方框图 ? ? FPGA/CPLD模块选择开关K01和PN码/CMI码选择开关K02的3~2送入眼图观察电路。

眼图形成及其基本知识归纳

眼图形成及其基本知识归纳

1眼图基本概念1.1 眼图的形成原理眼图是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形,它包含了丰富的信息,从眼图上可以观察出码间串扰和噪声的影响,体现了数字信号整体的特征,从而估计系统优劣程度,因而眼图分析是高速互连系统信号完整性分析的核心。

另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整,以减小码间串扰,改善系统的传输性能。

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就称为眼图。

示波器一般测量的信号是一些位或某一段时间的波形,更多的反映的是细节信息,而眼图则反映的是链路上传输的所有数字信号的整体特征,如下图所示:图示波器中的信号与眼图如果示波器的整个显示屏幕宽度为100ns,则表示在示波器的有效频宽、取样率及记忆体配合下,得到了100ns下的波形资料。

但是,对于一个系统而言,分析这么短的时间内的信号并不具有代表性,例如信号在每一百万位元会出现一次突波(Spike),但在这100ns时间内,突波出现的机率很小,因此会错过某些重要的信息。

如果要衡量整个系统的性能,这么短的时间内测量得到的数据显然是不够的。

设想,如果可以以重复叠加的方式,将新的信号不断的加入显示屏幕中,但却仍然记录着前次的波形,只要累积时间够久,就可以形成眼图,从而可以了解到整个系统的性能,如串扰、噪声以及其他的一些参数,为整个系统性能的改善提供依据。

分析实际眼图,再结合理论,一个完整的眼图应该包含从“000”到“111”的所有状态组,且每一个状态组发生的次数要尽量一致,否则有些信息将无法呈现在屏幕上,八种状态形成的眼图如下所示:图眼图形成示意图由上述的理论分析,结合示波器实际眼图的生成原理,可以知道一般在示波器上观测到的眼图与理论分析得到的眼图大致接近(无串扰等影响),如下所示:图示波器实际观测到的眼图如果这八种状态组中缺失某种状态,得到的眼图会不完整,如下所示:图示波器观测到的不完整的眼图通过眼图可以反映出数字系统传输的总体性能,可是怎么样才能正确的掌握其判断方法呢?这里有必要对眼图中所涉及到的各个参数进行定义,了解了各个参数以后,其判断方法很简单。

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高速FPGA系统的信号完整性测试和分析张楷泰克科技(中国)有限公司摘要:随着FPGA器件的速度和容量日益提高,各种高速的并行和串行接口都广泛应用在FPGA上,其中典型的高速串行总线速率超过1Gb/s,这为设计和应用人员提供了极大的灵活性,同时对于FPGA IO的测试和验证也带来了新的挑战。

本文针对FPGA中各种高速串行总线的信号,提供全面的信号完整性测试和分析方法。

关键词:FPGA,高速串行信号, 信号完整性, 抖动,眼图测试,采样示波器1. 引言随着FPGA的设计速度和容量的明显增长,当前流行的FPGA芯片都提供高速总线,例如DDR内存总线,PCI-X总线、SPI总线;针对超高速的数据传输,FPGA通过集成SerDes提供高速串行IO,支持各种诸如PCI-E、GBE、XAUI等高速串行总线协议,为各种不同标准的高速传输提供极大的灵活性。

典型的高速FPGA器件提供的每一条物理链路的速度从200Mbps到高达10Gbps,高速IO的测试和验证更成为传统专注于FPGA内部逻辑设计的设计人员面临的巨大挑战。

这些挑战使设计人员非常容易会把绝大部分设计周期时间放在调试和检验设计上。

为了加速对于FPGA中高速并行和串行总线的调试和验证,它需要使用新的高速信号完整性测试工具和分析方法。

本文根据当前FPGA的高速总线测试和分析,提供了最新的方法和工具。

图1是一个典型FPGA的提供的各种高速接口。

对于这些速度从200M到高达10G的高速总线,信号完整性的测试和分析是保证设计成功的基础和关键。

图1 典型FPGA的提供的各种高速接口2. 高速串行总线眼图测试对于采用内嵌SERDES电路的FPGA芯片,其高速串行信号进行测试和验证,最基本的工具是通过示波器进行对其眼图测试。

因为眼图能够非常直观的反映一条被测信号路径上的整体信号质量问题,包括信号的抖动量大小(眼宽)以及幅度的大小(眼高)等重要信息。

图2是一个高速数据信号的眼图形成的过程。

图2 眼图的形成过程从眼图的形成过程可以看出,一个NRZ编码的高速数据无论传输何种码流,都可以看作一个重复信号,经过一定时间和样本数的累计,它反映整个传输链路上的总体信号质量。

3. 选择合适的眼图测试工具3.1 示波器带宽的要求示波器是进行高速串行信号眼图测试的首选工具。

无论是用高速实时示波器还是采样示波器(Sampling Scope)得到眼图,带宽是对示波器的基本要求。

以一个NRZ编码的高速串行总线为例,它理想的波形是一个方波信号,方波信号是由它的基波(正弦波)和奇次谐波(3次,5次,7次…)组成。

根据信号的传输速率和上升时间,选择尽量高带宽和最快上升时间的示波器,这样测试结果保留更多的谐波分量,构建高精度的眼图测试结果。

示波器带宽反映了对被测信号幅度上的衰减,而示波器上升时间决定了对被测信号上升时间测试的误差。

经典的示波器带宽和上升时间的关系为:带宽×上升时间=0.35-0.45,0.35-0.45为常系数。

每一个高性能示波器除了提供带宽的指标外,还会给出上升时间,表征其对阶跃信号的测试能力和精度。

示波器测试结果的经验公式为:高速串行数据(NRZ编码)提供一般为数据率,其最高的基频为比特率的一半。

即假设给定一个NRZ编码的串行信号,码型为时钟码型(即传输的数据为1-0-1-0-1),从频域的角度观测该信号,它成为一个基波为数据率一半的方波信号,这个时钟码型是数据变化最快的情况。

以泰克TDS6154C 大于15GHz带宽的实时示波器为例,它可以测试保留6.25Gb/s (2×XAUI)信号的五次谐波,以及10Gb/s (XFI)信号的三次谐波。

下表列出了不同的高速串行总线在不同测试精度要求下对示波器带宽的要求。

当示波器系统不能提供足够的系统带宽时,它会衰减对高速信号的高次谐波分量。

测试结果除了引入由于示波器带宽不足导致的码间干扰(ISI),电压幅度的异常(过冲和衰减),还会导致抖动量过大,最终眼图模板测试的错误或者测试容限的减小,无法真正反映信号完整性问题。

图3 分别是泰克TDS6154C 15GHz带宽和传统DSO 13GHz带宽实时示波器对一个FPGA器件提供的的6.25Gb/s高速数据进行的眼图测试结果比较。

图中上半部分显示的眼图有很好的对称性,上升和下降时间更快,信号抖动量很小,真实的反映信号的真实特性。

由于13GHZ的DSO示波器系统带宽不足,无法捕获信号的五次谐波分量,图中下半部分的测试结果反映出眼图上升时间过慢;同时测试的眼图还存在明显的过冲和震铃,测试仪器导致的抖动也掩盖的信号的真正抖动大小。

图3 高速串行数据测试比较(上图为泰克TDS6154C示波器测试结果)3.2 示波器高速采集内存的要求当使用实时示波器对于FPGA信号进行信号完整性测试时,利用一次采集的数据构建眼图,所以除了示波器硬件带宽和高速采样率外,采集的数据量的大小非常关键,这样对示波器的高速采集内存就有了更高的要求。

下图是在高采样率下,不同高速内存容量下一次捕获的数据量的大小。

采样率10K内存256K内存1M内存64M内存400M内存10GS/s1us25us100us6400us40ms20GS/s0.5us12.5us50us3200us20ms40GS/s0.25us 6.25us25us1600us10ms当对FPGA的高速信号进行抖动测试时,高速内存长度不仅决定了一次抖动测试中样本数的多少,还决定了示波器能够测试的抖动频率范围。

针对信号中的各种低频抖动干扰源,高速采集内存长度是示波器进行低频抖动测试的关键。

下表显示的为20GSa/s高采样率下,不同内存长度分析抖动频率范围的大小。

传统高性能示波器设计构架采用将高速采集前端(多达80颗ADC)和高速内存在物理上用一颗SOC芯片实现,由于有太多功能在一个芯片内部实现,导致片内高速内存容量的限制(在20GS/s下小于1M),无论是对于高速串行数据的眼图测试还是对于时钟信号的抖动测试,都存在很大的限制,并且日后无法对内存扩展升级。

为了弥补这种设计结构的缺陷,这类示波器会采用在芯片外部添加低速存储器弥补片内高速内存的限制,但外部存储器不能在高采样率下工作,一般只能提供2GS/s,样点间隔500ps,由于绝大多数信号边沿速度都在皮秒级,2GS/s无法在信号边沿采集足够样点,甚至出现会出现混叠,所以它无法提供有意义的眼图和抖动测试结果。

泰克TDS6154C高速实时示波器采用硅锗(SiGe)半导体集成采集前端,并使用独立的高速存储器,这样就不受内存长度的限制,并且它同时支持最大采样率和存储长度。

4. 抖动、噪声和BER测试和分析针对FPGA中不断增长的串行数据传输速率,设计人员不仅进行眼图测试,还需要一套先进的测试和分析工具帮助他们更好地理解和改善他们设计方案的信号完整性。

针对FPGA提供的各种高速串行信号,传统的采样示波器配合抖动分析软件针对FPGA中的高速串行信号能够进行抖动的测试,测试结果的分离,后期的抖动原因的定位和分析,以及水平时间分量上的BER分析。

但是,对于导致BER的另一个主要原因,即串行信号中的噪声分量,没有一个彻底的测试和分析方法。

图4显示了对于一个高速串行信号的抖动分量和噪声分量影响BER图4 抖动分量和噪声分量的分解从事FPGA器件的设计和应用,以及背板的设计和制造的公司在开发基于超高速串行数据标准的产品时需要最高精度的抖动分析,噪声分析以及完整的BER眼图信息。

泰克CSA/TDS8200系列采样示波器(Sampling Oscilloscope)测试眼图时,除了传统的眼图和抖动测试外,泰克80SJNB抖动和噪声分析软件提供了对于设计人员和调试人员更有价值的抖动、噪声、BER分析功能。

80SJNB不仅能够得到高精度的眼图测试结果,还能够通过分隔抖动和噪声,加快了识别水平和垂直眼图闭合原因的速度。

由于它能够以独特的视角查看抖动和噪声的构成成分,80SJNB 可以高度精确全面地推断BER及分析眼图轮廓。

在把抖动、噪声和BER分析与8000系列的模块化灵活性、完善的性能和信号保真度结合在一起时,您可以获得理想的下一代高速串行数据设计检验和一致性测试解决方案。

下表列出了80SJNB软件配合泰克CSA/TDS8200系列示波器得到的抖动和噪声分析结果。

高级抖动分析测量项目说明TJ@BER 指定BER时的总抖动RJ 随机抖动RJ(h) 随机抖动的水平成分RJ(v) 随机抖动的垂直成分RJ(σ-σ) 根据双Dirac模型计算得出的随机抖动DJ 确定性抖动DDJ 数据相关抖动DCD 占空比失真DJ(σ-σ) 根据双Dirac模型计算得出的确定性抖动PJ 周期抖动PJ(h) 周期抖动的水平部分PJ(v) 周期抖动的垂直部分EOH@BER 指定BER时的水平眼图张开高级噪声分析测量项目说明RN 随机噪声RN(v) 随机噪声的垂直成分RN(h) 随机噪声的水平成分DN 确定性噪声DDN1 逻辑电平1上的数据相关噪声DDN0 逻辑电平0上的数据相关噪声PN 周期噪声PN(v) 周期噪声的垂直成分PN(h) 周期噪声的水平成分EOV@BER 指定BER时的垂直眼图张开80SJNB软件除了能够得到每一个抖动和噪声分量的精确结果,针对设计和测试人员还提供了各种图形显示进行更细致的信号完整性分析。

例如,抖动和噪声成分概率分布, 频谱分布, 数据相关抖动和噪声与位的关系, 数据码型波形, 抖动和噪声浴缸曲线, BER概率图, BER轮廓图, 概率分布眼图。

图5是得到的分析结果。

图5 80SJNB软件得到的分析结果5. 高速并行总线的眼图测试对于FPGA芯片提供的高速并行总线,由于其数据传送方式并没有采用内嵌时钟的方法,时钟可以作为触发信号,观测多路并行总线的眼图。

由于并行总线的通道数比较多,在示波器中手工测试多通道的眼图比较繁琐,有些传统逻辑分析仪虽然能够直接进行并行总线的眼图测试,但无论是测试精度和速度都无法和示波器进行的标准眼图测试相提并论。

除了能够通过FPGA View对简化FPGA的在线调试,TLA逻辑分析仪能够配合TDS示波器对FPGA外部信号自动进行多通道的眼图测试和分析,该功能称为iVerify眼图测试,最多可以自动的测试408个通道的眼图。

泰克为逻辑分析仪和示波器集成提供了一个信号完整性测试工具包,称为iLink工具包,分为iConnect,iView,以及iVerify眼图测试三个工具。

iVerify是建立在iConnect技术和iView 技术的基础上,它能够自动对多路并行总线进行眼图测试来彻底验证被测信号。

结合iConnect 技术,使用一套逻辑分析仪有源探头进行信号逻辑和模拟的同时观测,逻辑分析仪可以将被测通道分成多组,每一组3个数据通道送入到示波器中进行眼图测试,示波器的第4个通道作为外部时钟;采用iView技术,逻辑分析仪可以自动的将每一次送入示波器的3个数据信号的眼图测试数据会传到逻辑分析仪中,这样逻辑分析仪就可以再选择另外一组3个通道进行测试,对于复杂的高速总线,可以一次测试408个数据通道。

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