SerDes知识详解
SerDes知识详解
一、SerDes的作用
1.1并行总线接口
在SerDes流行之前,芯片之间的互联通过系统同步或者源同步的并行接口传输数据,图1.1演示了系统和源同步并行接口。
随着接口频率的提高，在系统同步接口方式中,有几个因素限制了有效数据窗口宽度的继续增加。
时钟到达两个芯片的传播延时不相等(clock skew)
并行数据各个bit的传播延时不相等(data skew)
时钟的传播延时和数据的传播延时不一致(skew between data and clock)
虽然可以通过在目的芯片(chip #2)内用PLL补偿时钟延时差(clock skew)，但是PVT变化时，时钟延时的变化量和数据延时的变化量是不一样的。这又进一步恶化了数据窗口。
源同步接口方式中，发送侧Tx把时钟伴随数据一起发送出去, 限制了clock skew对有效数据窗口的危害。通常在发送侧芯片内部，源同步接口把时钟信号和数据信号作一样的处理，
也就是让它和数据信号经过相同的路径，保持相同的延时。这样PVT变化时，时钟和数据会朝着同一个方向增大或者减小相同的量,对skew最有利。
我们来做一些合理的典型假设，假设一个32bit数据的并行总线，
a)发送端的数据skew = 50 ps ---很高的要求
b)pcb走线引入的skew = 50ps ---很高的要求
c)时钟的周期抖动jitter = +/-50 ps ---很高的要求
d)接收端触发器采样窗口= 250 ps ---Xilinx V7高端器件的IO触发器
可以大致估计出并行接口的最高时钟= 1/(50+50+100+250) = 2.2GHz (DDR)或者1.1GHz (SDR)。
利用源同步接口，数据的有效窗口可以提高很多。通常频率都在1GHz以下。在实际应用中可以见到如SPI4.2接口的时钟可以高达DDR 700MHz x 16bits位宽。DDR Memory接口也算一种源同步接口，如DDR3在FPGA中可以做到大约800MHz的时钟。
要提高接口的传输带宽有两种方式，一种是提高时钟频率，一种是加大数据位宽。那么是不是可以无限制的增加数据的位宽呢？这就要牵涉到另外一个非常重要的问题-----同步开关噪声(SSN)。
这里不讨论SSN的原理，直接给出SSN的公式：SSN = L *N* di/dt。
L是芯片封装电感，N是数据宽度，di/dt是电流变化的斜率。
随着频率的提高，数据位款的增加，SSN成为提高传输带宽的主要瓶颈。图1.2是一个DDR3串扰的例子。图中低电平的理论值在0V,由于SSN的影响，低电平表现为震荡，震荡噪声的最大值达610mV，因此噪声余量只有1.5V/2-610mV=140mV。
Figure 1.2 DDR3串扰演示
因此也不可能靠无限的提高数据位宽来继续增加带宽。一种解决SSN的办法是使用差分信号替代单端信号，使用差分信号可以很好的解决SSN问题，代价是使用更多的芯片引脚。使用差分信号仍然解决不了数据skew的问题，很大位宽的差分信号再加上严格的时序限制，给并行接口带来了很大的挑战。
1.2 SerDes接口
源同步接口的时钟频率已经遇到瓶颈，由于信道的非理想(channel)特性，再继续提高频率，信号会被严重损伤，就需要采用均衡和数据时钟相位检测等技术。这也就是SerDes所采用的技术。SerDes(Serializer-Deserializer)是串行器和解串器的简称。串行器(Serializer)也称为SerDes发送端(Tx)，(Deserializer)也称为接收端Rx。Figure1.3是一个N对SerDes收发通道的互连演示,一般N小于4。
可以看到，SerDes不传送时钟信号，这也是SerDes最特别的地方，SerDes在接收端集成了CDR(Clock Data Recovery)电路，利用CDR从数据的边沿信息中抽取时钟，并找到最优的采样位置。
SerDes采用差分方式传送数据。一般会有多个通道的数据放在一个group中以共享PLL 资源，每个通道仍然是相互独立工作的。
SerDes需要参考时钟(Reference Clock)，一般也是差分的形式以降低噪声。接收端Rx 和发送端Tx的参考时钟可以允许几百个ppm的频差(plesio-synchronous system)，也可以是
同频的时钟，但是对相位差没有要求。
作个简单的比较，一个SerDes通道(channel)使用4个引脚(Tx+/-,Rx+/-), 目前的FPGA可以做到高达28Gbps。而一个16bits的DDR3-1600的线速率为1.6Gbps*16 = 25Gbps,却需要50个引脚。此对比可以看出SerDes在传输带宽上的优势。
相比源同步接口，SerDes的主要特点包括:
SerDes在数据线中时钟内嵌,不需要传送时钟信号。
SerDes通过加重/均衡技术可以实现高速长距离传输，如背板。
SerDes 使用了较少的芯片引脚
1.3 中间类型
也存在一些介于SerDes和并行接口之间的接口类型，相对源同步接口而言，这些中间类型的接口也使用串行器(Serializer)解串器(Deserializer)，同时也传送用于同步的时钟信号。这类接口如视频显示接口7:1 LVDS等。
二、SerDes结构(architecture)
SerDes的主要构成可以分为三部分，PLL模块，发送模块Tx，接收模块Rx。为了方便维护和测试，还会包括控制和状态寄存器，环回测试，PRBS测试等功能。见图2.1。
Figure 2.1 Basic Blocks of a typical SerDes
图中蓝色背景子模块为PCS层，是标准的可综合CMOS数字逻辑，可以硬逻辑实现，也可以使用FPGA软逻辑实现，相对比较容易被理解。褐色背景的子模块是PMA层，是数模混合CML/CMOS电路，是理解SerDes区别于并行接口的关键，也是本文要讨论的内容。
发送方向(Tx)信号的流向: FPGA软逻辑(fabric)送过来的并行信号，通过接口FIFO(Interface FIFO)，送给8B/10B编码器(8B/10B encoder)或扰码器(scambler)，以避免数据含有过长连零或者连1。之后送给串行器(Serializer)进行并->串转换。串行数据经过均衡器(equalizer)调理，有驱动器(driver)发送出去。
接收方向(Rx)信号的流向, 外部串行信号由线性均衡器(Linear Equalizer)或DFE (Decision Feedback Equalizer判决反馈均衡)结构均衡器调理，去除一部分确定性抖动(Deterministic jitter)。CDR从数据中恢复出采样时钟，经解串器变为对齐的并行信号。8B/10B解码器(8B/10B decoder)或解扰器(de-scambler)完成解码或者解扰。如果是异步时钟系统(plesio-synchronous system)，在用户FIFO之前还应该有弹性FIFO来补偿频差。
补充：均衡器
在通信系统的基带或中频部分插入的，能够减少码间干扰，起到补偿作用的滤波器。分为频域均衡器和时域均衡器。
频域均衡器
频域均衡器利用可调滤波器的频率特性来弥补实际信道的幅频特性和群延时特性，使包括均衡器在内的整个系统的总频率特性满足无码间干扰传输条件。
时域均衡器
时域均衡器是直接从时间响应角度考虑，使包括均衡器在内的整个传输系统的冲激响应满足无码间干扰条件。频域均衡满足奈奎斯特整形定理的要求，仅在判决点满足无码间干扰的条件相对宽松一些。所以，在数字通信中一般时域均衡器使用较多。
时域均衡器可以分两大类：线性均衡器和非线性均衡器。如果接收机中判决的结果经过反馈用于均衡器的参数调整，则为非线性均衡器；反之，则为线性均衡器。在线性均衡器中，最常用的均衡器结构是线性横向均衡器，它由若干个抽头延迟线组成，延时时间间隔等于码元间隔。非线性均衡器的种类较多，包括判决反馈均衡器(DFE)、最大似然(ML)符号检测器和最大似然序列估计等。
PLL负责产生SerDes各个模块所需要的时钟信号,并管理这些时钟之间的相位关系。以图中线速率10Gbps为例,参考时钟频率250MHz。Serializer/Deserializer至少需要5GHz 0相位时钟和5GHz 90度相位时钟，1GHz(10bit并行)/1.25GHz(8bit并行)时钟等。
一个SerDes通常还要具调试能力。例如伪随机码流产生和比对，各种环回测试，控制状态寄存器以及访问接口，LOS检测, 眼图测试等。
2.1串行器解串器(Serializer/Deserializer)
串行器Serializer把并行信号转化为串行信号。Deserializer把串行信号转化为并行信号。一般地，并行信号为8 /10bit或者16/20bit宽度，串行信号为1bit宽度(也可以分阶段串行化，如8bit->4bit->2bit->equalizer->1bit以降低equalizer的工作频率)。采用扰码(scrambled)的协议如SDH/SONET, SMPTE SDI使用8/16bit的并行宽度，采用8B/10B编码的协议如PCIExpress,GbE 使用10bits/20bits宽度。
一个4:1的串行器如图xxx所示。8:1或16:1的串行器采用类似的实现。实现时，为了降低均衡器的工作频率，串行器会先把并行数据变为2bits，送给均衡器equalizer滤波，最后一步再作2:1串行化，本文后面部分都按1bit串行信号解释。
一个1:4的解串器如图2.3所示，8:1或16:1的解串器采用类似的实现。实现时，为了降低均衡器(DFE based Equalizer)的工作频率，DFE工作在DDR模式下，解串器的输入是2bit 或者更宽，本文后面部分都按1bit串行信号解释。
Serializer/Deserializer的实现采用双沿(DDR)的工作方式，利用面积换速度的策略，降低了电路中高频率电路的比例，从而降低了电路的噪声。
接收方向除了Deserializer之外，一般带有还有对齐功能逻辑(Aligner)。相对SerDes发送端，SerDes接收端起始工作的时刻是任意的，接收器正确接收的第一个bit可能是发送并行数据的任意bit位置。因此需要对齐逻辑来判断从什么bit位置开始，以组成正确的并行数据。对齐逻辑通过在串行数据流中搜索特征码字(Alignment Code)来决定串并转换的起始位置。比如8B/10B编码的协议通常用K28.5(正码10’b1110000011，负码10’b0001111100)来作为对齐字。图 2.4为一个对齐逻辑的演示。通过滑窗，逐bit比对，以找到对齐码(Align-Code)的位置，经过多次在相同的位置找到对齐码之后，状态机锁定位置并选择相应的
位置输出对齐数据。
2.2发送端均衡器( Tx Equalizer)
SerDes信号从发送芯片到达接收芯片所经过的路径称为信道(channel)，包括芯片封装，pcb走线，过孔，电缆，连接器等元件。从频域看，信道可以简化为一个低通滤波器(LPF)模型，如果SerDes的速率大于信道(channel)的截止频率，就会一定程度上损伤(distort)信号。均衡器的作用就是补偿信道对信号的损伤。
发送端的均衡器采用FFE(Feed forward equalizers)结构，发送端的equalizer也称作加重器(emphasis)。加重(Emphasis)分为去加重(de-emphasis)和预加重(pre-emphasis)。De-emphasis 降低差分信号的摆幅(swing)。Pre-emphasis增加差分信号的摆幅。FPGA大部分使用de-emphasis的方式，加重越强，信号的平均幅度会越小。
发送侧均衡器设计为一个高通滤波器(HPF),大致为信道频响H(f)的反函数H-1(f)，FFE的目标是让到达接收端的信号为一个干净的信号。FFE的实现方式有很多，一个典型的例子如
图2.5所示。
调节滤波器的系数可以改变滤波器的频响，以补偿不同的信道特性，一般可以动态配置。以10Gbps线速率为例，图2.5为DFE频率响应演示。可以看到，对于C0=0,C1=1.0,C2=-0.25的配置，5GHz处高频增益比低频区域高出4dB，从而补偿信道对高频频谱的衰减。
采样时钟的频率限制了这种FFE最高只能补偿到Fs/2(例子中Fs/2=5GHz)。根据采样定理，串行数据里的信息都包含在5GHz以内，从这个角度看也就足够了。如果要补偿Fs/2以上的频率，就要求FFE高于Fs的工作时钟,或者连续时间域滤波器(Continuous Time FFE)。
图2.7为DFE时域滤波效果的演示，以10Gbps线速率为例，一个UI=0.1 nS=100ps。演示的串行数据码流为二进制[00000000100001111011110000]。
2.3接收端均衡器( Rx Equalizer)
2.3.1 线形均衡器(Linear Equalizer)
接收端均衡器的目标和发送均衡器是一致的。对于低速(<5Gbps)SerDes，通常采用连续时间域，线性均衡器实现如尖峰放大器(peaking amplifier),均衡器对高频分量的增益大于对低频分量的增益。图2.8为一个线性均衡器的频域特性。通常工厂会对均衡特性封装为数种级别，可以动态设置，以适应不同的信道特性，如High/Med/Low等。
Figure 2.8 Frequency Response of A peaking Amplifier based Rx Equalizer
2.3.2 DFE均衡器(Decision Feedback Equalizer)
对于高速(>5Gbps)SerDes，由于信号的抖动(如ISI相关的确定性抖动)可能会超过或接近一个符号间隔(UI, Unit Interval), 单单使用线性均衡器不再适用。线性均衡器对噪声和信号一
起放大，并没有改善SNR或者说BER。对于高速SerDes，采用一种称作DFE (Decision Feedback Equalizer裁决反馈均衡器)的非线性均衡器。DFE通过跟踪过去多个UI的数据(history bits)来预测当前bit的采样门限。DFE只对信号放大，不对噪声放大，可以有效改善SNR。
补充：
Unit Interval 单位时间间隔：通常在通信信号的抖动测试中用来表示抖动幅度的单位。表示一个等步信号的两个相邻的有效瞬时之间的标称时间差
图2.9演示了一个典型的5阶DFE。接收的串行数据由比较器(slicer)来判决0或者1，然后数据流由一个滤波器来预测码间干扰(ISI)，再从输入的原始信号中减掉码间干扰(ISI)，从而的到一个干净的信号。为了让DFE均衡器的电路工作在电路线形范围内，串行信号先经过VGA自动控制进入DFE的信号幅度。
为了理解DFE的工作原理，先来看一个10Gbps背板的脉冲响应，这个背板模型是matlab 给出的一个基于实测的模型，具有典型特性。
图2.10中,一横格代表一个UI的时间。可以看出，一个UI( 0.1nS = 1/10GHz )的脉冲信号，通过背板后，泄漏到前后多个相邻的UI里面，从而对其他UI的数据产生干扰。采样点后面的干扰叫做post-cursor干扰，采样点前面的叫做pre-cursor干扰。DFE的第一个系数h1(此例中0.175)矫正第一个post-cursor, 第二个系数h2(此例中0.075)矫正第二个post-cursor。DFE
的阶数越多，能够校正的post-cursor也越多。
用上述的背板传输一个11011的码流，由于post-cursor和pre-cursor的泄漏，如果没有均衡，将会导致’0’不能识别，见图2.11。假定有一个2阶的DFE,那么‘0’bit处的幅度应该减去第一个’1’bit的h2,第二个’1’bit的h1,得到0.35-0.075-0.175 =0.1,足够被识别为0。
可见，DFE计算历史bits的post-cursor干扰，在当前bit中把干扰减去，从而得到干净的信号。由于DFE只能能够校正post-cursor ISI,所以DFE前面一般会带有LE。只要DFE的系数接近信道(channel)的脉冲相应，就可以到的比较理想的结果。但是信道是一个时变的媒介，比如温度电压工艺的慢变化等因素会改变信道channel的特性。因此DFE 的系数需要自适应算法，自动扑获和跟随信道的变化。DFE系数自适应算法非常学术，每个厂商的算法都是保密的，不对外公布。对于NRZ码，典型的算法准则是基于sign-error 驱动的算法。Sign-error是均衡后信号的幅度和期望值的误差，算法以sign-error均方差最小为优化目标，逐次优化h1/h2/h3…。因为sign-error和采样位置是耦合在一起相互影响，因此也可以sign-error和眼图宽度两个准则为目标进行DFE系数的预测。也因此，采用DFE结构的SerDes通常都会带有内嵌眼图测试电路，如图2.9所示。眼图测试电路通过垂直方向上平移信号的幅度，水平方向上平移采样位置，计算每一个平移位置上的
误码率BER,从而得到每一个偏移位置与误码率关系的”眼图”，见图2.12。
Figure 2.12 SerDes Embedded Eye-Diagram Test Function
2.4时钟数据恢复(CDR)
CDR的目标是找到最佳的采样时刻,这需要数据有丰富的跳变。CDR有一个指标叫做最长连0或连1长度容忍(Max Run Length或者Consecutive Identical Digits)能力。如果数据长时间没有跳变，CDR就无法得到精确的训练，CDR采样时刻就会漂移，可能采到比真实数据更多的1或者0。而且当数据重新恢复跳变的时，有可能出现错误的采样。比如有的CDR采用PLL实现，如果数据长时间停止跳变，PLL的输出频率就会漂移。实际上，SerDes上传输的数据要么利用加扰,要么利用编码的方法来保证Max Run Length在一定的范围内。
8B/10B编码的方法可以保证Max Run Length不超过5个UI。
64B/66B编码的方法可以保证Max Run Length不超过66个UI
SONET/SDH加扰得方法可以保证Max Run Length不超过80个UI(BER<10^-12)
在点到点的连接中，大部分SerDes协议采用连续模式(continuous-mode)，线路上数据流是持续而没有中断的。在点到多点的连接中，往往采用突发模式(burst-mode)如PON。很显然Burst-Mode对SerDes锁定时间有苛刻的要求。
Continuous-Mode的协议如SONET/SDH则要求容忍较长的连0, 而且对CDR的抖动传输性能也有严格的要求(因为loop timing)。
如果收(Rx)发(Tx)是异步模式(asynchronous mode),或者频谱扩展(SSC)应用中，则要求CDR 有较宽的相位跟踪范围以跟踪Rx/Tx频率差。
根据应用场景的不同需求，CDR的实现也有非常多种架构。FPGA SerDes常常采用的基于数字PLL的CDR，和基于相位插值器的CDR。这两种CDR在环路中采用数字滤波器，相对
模拟charge pump加模拟滤波器的结构更节省面积。
图2.13是基于相位插值器的CDR。鉴相器阵列对输入的串行数据与M个等相位间隔的时钟在多个UI的跨度上进行相位比较，得到多个UI跨度上的相位误差信号。相位误差信号的频率很高，宽度也很宽，经过抽取器降速并平滑后，送给数字滤波器。数字滤波器的性能会影响环路的带宽，稳定性，反应速度等。经数字滤波器平滑后的误差信号送给相位插值器(phase rotators)修正时钟相位。最终环路锁定时，理论上相位误差为零，90度偏移的时钟作为恢复时钟采样串行输入。
图2.14是基于DPLL的CDR, 分为两个环路，对数据锁相的环路(phase tracking loop)和图2.13的CDR工作原理类似。鉴相器阵列对输入的串行数据与M个等相位间隔的时钟进行相位比较(也可能是在多个UI的跨度上)，得到相位误差信号。相位误差信号送给数字滤波器。
数字滤波器的性能会影响环路的带宽，稳定性，反应速度等。经数字滤波器平滑后的误差信号送给VCO修正时钟相位。最终环路锁定时，理论上相位误差为零，90度偏移的时钟作为恢复时钟采样串行输入。
基于DPLL的CDR多了一个频率跟踪环路(Frequency Tracking Loop)。这是为了减小CDR 的锁定时间，减少对环路滤波器的设计约束。只有当频率跟踪环路锁定后，才会切换到数据相位跟踪环路。相位跟踪环路失锁时，再自动切换到频率跟踪环路。N倍参考时钟(Reference Clock)频率和线路速率接近相等，因此两个环路的VCO稳态控制电压是接近相等的。借助频率跟踪环路，减小了相位跟踪环路的捕获时间。
相位跟踪环路锁定时，频率跟踪环路不会影响相位环路。因此SerDes接收侧对参考时钟的抖动没有很高的要求。
基于相位插值器的CDR的参考时钟可以是收发公用的PLL，也可以是每个通道独立的PLL。这种结构的参考时钟抖动会直接影响恢复时钟的抖动以及接收误码率。
2.4.1 鉴相器(PD)
鉴相器用来比较相位误差，相位误差以UP或者DN的信号表示, UP/DN持续的时间正比于相位误差。一个bang-bang结构鉴相器的例子如图2.15。例子中只用了四个相位的恢复时钟作为例子。
2.4.2抽取器和滤波器
抽取器是为了让滤波器在较低的频率下工作。抽取的步长，平滑的方法都会影响环路的性能。数字滤波器有比例分支(Proportion)和积分分支(Integral)构成，分别跟踪相位误差和频率误差。另外数字滤波器的处理延时也不能太大，如果处理延时过大，就会导致环路不能跟踪相位和频率的快速变化，导致误码。
CDR的结构不限于以上两种，还有其他很多变种。基本上都是一个锁相环路。环路的跟随性能,稳定性(STABILITY)，带宽(bandwidth)/增益(gain)性能分析是一个非常学术的问题，用小信号线形模型分析,有非常多的书籍和资料解释了环路的量化性能。CDR环路有一些的特点总结如下:
2.4.3 环路带宽
1.频率低于环路带宽的相位抖动会透过CDR转移到恢复时钟上。换句话说，频率低于环路带宽的抖动可以被CDR跟踪，不会引起误码。高频的抖动分量根据抖动幅度的大小，可能会引起误码。
2.环路带宽越大，锁定时间越短，恢复时钟的抖动也越大。反之则锁定时间越长，恢复时钟的抖动也越小。作为CDR，我们希望环路带宽大一点，这样可以有更大的抖动容忍能力，但是对于loop timing的应用如SONET/SDH对恢复时钟的抖动有限制，又不能太大。
3. 开关电源的开关频率一般小于环路带宽，可以被CDR跟踪。但是，一方面开关电源耦合到VCO(Digital to Multi-Phase Convertor)上的噪声不能被环路跟踪，低成本Ring VCO尤其对电源噪声敏感。另一方面开关电源的谐波可能超出环路带宽。
一些协议提供了CDR增益模板，如SDH/SONET。兼容这些协议需要计算输入和输出的抖动预算。
2.5 公用锁相环(PLL)
SerDes需要一个工作在数据波特率上的内部时钟，或者1/2数据波特率的内部时钟，工作在DDR模式。片外提供给SerDes的参考时钟频率远远低于数据波特率，PLL用来倍频产生内部高频时钟。FPGA的SerDes PLL一般有8x,16x,10x,20x,40x模式，以支持常用的SerDes 接口协议。比如PCIExpress工作在5Gbps, 在40x模式下需要提供125MHz的片外参考时钟，20x模式下需要提供250MHz的片外参考时钟。
一个三阶PLL电路如图2.17，输入信号的相位和VCO反馈信号的相位由鉴相器比较，
相位误差有charge pump转化为电压或电流信号，经过Loop Filter平滑后产生控制电压，修正VCO的相位，最终使相位误差趋于零。
Figure 2.17 A 3-order Type II PLL
PLL的工作过程分为入锁过程和跟踪过程。在入锁过程，环路的模型可以用一个非线性微分方程表示，可以评估捕获时间，捕获带宽等指标。入锁后，在小信号范围内，PLL的模型是一个常系数线性方程，可以在拉普拉斯变换域研究PLL的带宽，增益，稳定性等性能, 图2.18是小信号数学模型。
PLL以传输函数极点(分母的根)个数命名环路的阶数。VCO对相位有积分作用(K vco/s)，因此不带滤波器的环路称为一阶环。带一阶滤波器的环路称为二阶环。一阶环和二阶环是无条
件的稳定系统。然而高阶环路有更多的极点和零点可以独立的调整带款，增益，稳定性，捕获带，捕捉时间等性能。
PLL的频域传输函数特性主要有环路滤波器F(s)|s=jw决定, 一个通用的PLL频域传输曲线如图2.19所示。有两个重要特征，环路带款和jitter peaking。过大的peaking会放大jitter, 大的阻尼系数(damping factor)可以限制peaking, 但是会增加环路的如锁时间, 影响滚降的速度和固有频率(natural frequency)。
当环路锁定后，固定相位差:
Kdc为环路的直流开环增益，Δω为VCO中心频率和受控频率的差。对于charge pump + passive filter结构的PLL相位误差为零。
当环路锁定后，只有固定相位差，两个输入信号频率相等。
fr/M = fo/N
对于输入端的噪声，环路是一个低通滤波器，可以抑制高于环路截止频率的噪声或干扰。作为SerDes的PLL, 希望带宽的小一些，以抑制参考时钟上的干扰和噪声。
对于VCO噪声，环路是一个高通滤波器的作用。只有低于环路截止频率的VCO噪声得到了抑制。过量的VCO高频噪声会恶化时钟的抖动。低速SerDes(<5Gbps)的VCO出于成本考虑采用Ring结构的VCO，噪声大且对电源敏感。高速SerDes的VCO采用噪声小较小的LC 结构VCO
三、抖动和信号集成( Jitter, SI )
抖动是指信号的跳边时刻偏离其理想(ideal)或者预定(expected)时刻的现象。噪声，非理想的信道，非理想的电路都是产生抖动的原因。
3.1 时钟的抖动(clock jitter)
Figure 3.1 Clock Jitter
对于时钟信号，根据应用场景的不同，对抖动的定义也不一样。比如数字逻辑计算时序余量的时候，关心的是周期抖动。而时钟设计人员更喜欢相位抖动，因为可以利用频谱评估相位抖动，并可以用频谱来评估具体的干扰对总相位抖动的贡献。
参考图3.1,介绍一下几种抖动的定义。
●相位抖动(phase jitter)
J phase(n)= t n– n*T。理想时钟的每个周期T都是相等的，没有抖动。真实时钟的跳边沿相对于理想时钟的偏离称作相位抖动。
●周期抖动(period jitter)
J period(n)= (t n- t n-1)– T。周期抖动是实际时钟的周期相对于理想周期的偏离(deviation)。显然J period(n) = J phase(n) - J phase(n-1)。
l Cycle-to-Cycle jitter
J cycle(n) = (t n- t n-1) - (t n-1- t n-2)。前后相邻的两个周期的偏差是Cycle-Cycle抖动。显然J cycle(n)= J period(n) – J period(n-1)。
假设相位抖动的最大值为+/-J p,而且抖动的频率f jitter = 0.5f clock = 0.5/T，也就是，
t n-2时刻的相位抖动为最大值+J p，t n-1时刻的相位抖动为最小值-J p
t n时刻的相位抖动为最大值+J p，t n+1时刻的相位抖动为最小值-J p
那么，周期抖动最大值J period=+/- 2* J p
那么，Cycle-Cycle抖动最大值J cycle =+/- 4* J p
3.2.数据的抖动(data jitter)
在高速SerDes领域每个人都在说抖动，因为抖动直接和误码率(BER)相关。
SerDes发送端的一个重要要求是抖动(jitter generation)----针对特定的码型(pattern)，速率和负载情况下，发送端所生成的抖动。
信号经过信道(channel)到达接收端时，又会进一步放大抖动，不同的码型(pattern)包含的频率成分也不一样，信道对不同频率成分的传输延时也不一样(非线性相位), 产生和数据pattern相关的确定性抖动。阻抗不连续产生的反射，相邻信号的串扰和噪声都会引起数据抖动。
SerDes接收端的一个重要指标是抖动容忍能力(Jitter Tolerance)----针对特定的码型和
钢材知识详解
钢材知识 目录：钢材分类 什么是特殊钢？ 理论重量计算方法 对钢材性能产生影响的元素 冶金术语 金属材料性能 金属材料的检验 金属型铸造 钢材分类 线材：普线高线螺纹钢 型材：工字钢槽钢角钢方钢重轨高工钢H型钢圆钢不等边角钢扁钢轻轨齿轮钢六角钢耐热钢棒合结圆钢合工圆钢方管碳工钢轴承钢碳结圆钢不锈圆钢轴承圆钢矩型管弹簧钢 板材：中厚板容器板中板碳结板锅炉板低合金板花纹板冷板热板冷卷板热卷板镀锌板电镀锌板电镀锌卷锰板不锈钢板硅钢片彩涂板彩钢瓦楞铁镀锌卷板热轧带钢 管材：焊管不锈钢管热镀锌管冷镀锌管无缝管螺旋管热轧无缝 一、黑色金属、钢和有色金属 在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。 1、黑色金属是指铁和铁的合金。如钢、生铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和制造铸件。把铸造生铁放在熔铁炉中熔
炼，即得到铸铁（液状），把液状铸铁浇铸成铸件，这种铸铁叫铸铁件。 铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。 2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。 3、有色金属又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。以上这些有色金属都称为工业用金属，此外还有贵重金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等。 二、钢的分类钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下七种： 1、按品质分类 (1) 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%） (2) 优质钢（P、S均≤0.035%） (3) 高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%） 2.、按化学成份分类 (1) 碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25~0.60%）；c.高碳钢（C≤0.60%）。 (2)合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）b.中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。 3、按成形方法分类：(1) 锻钢；(2) 铸钢；(3) 热轧钢；(4) 冷拉钢。
完整版初中英语语法大全知识点总结
英语语法大全 初中英语语法 学习提纲 一、词类、句子成分和构词法： 1、词类：英语词类分十种： 名词、形容词、代词、数词、冠词、动词、副词、介词、连词、感叹词。 1、名词(n.)：表示人、事物、地点或抽象概念的名称。如：boy, morning, bag, ball, class, orange. ：who, she, you, it . 主要用来代替名词。如)： 2、代词(pron.3、形容词(adj..)：表示人或事物的性质或特征。如：good, right, white, orange . 4、数词(num.)：表示数目或事物的顺序。如：one, two, three, first, second, third, fourth. 5、动词(v.)：表示动作或状态。如：am, is,are,have,see . 6、副词(adv.)：修饰动词、形容词或其他副词,说明时间、地点、程度等。如：now, very, here, often, quietly, slowly. 7、冠词(art..)：用在名词前,帮助说明名词。如：a, an, the. 8、介词(prep.)：表示它后面的名词或代词与其他句子成分的关系。如in, on, from, above, behind. 9、连词(conj.)：用来连接词、短语或句子。如and, but, before . 10、感叹词(interj..)表示喜、怒、哀、乐等感情。如：oh, well, hi, hello. 2、句子成分：英语句子成分分为七种：主语、谓语、宾语、定语、状语、表语、宾语补足语。 1、主语是句子所要说的人或事物,回答是“谁”或者“什么”。通常用名词或代词担任。如：I'm Miss Green.(我是格林小姐) 2、谓语动词说明主语的动作或状态,回答“做(什么)”。主要由动词担任。如：Jack cleans the room every day. (杰克每天打扫房间) 3、表语在系动词之后,说明主语的身份或特征,回答是“什么”或者“怎么样”。通常由名词、 代词或形容词担任。如：My name is Ping ping .(我的名字叫萍萍) 4、宾语表示及物动词的对象或结果,回答做的是“什么”。通常由名词或代词担任。如：He can spell the word.(他能拼这个词) 有些及物动词带有两个宾语,一个指物,一个指人。指物的叫直接宾语,指人的叫间接宾语。间接 宾语一般放在直接宾语的前面。如：He wrote me a letter . (他给我写了 一封信) 有时可把介词to或for加在间接宾语前构成短语,放在直接宾语后面,来强调间接宾语。如：He wrote a letter to me . (他给我写了一封信)
高一《运动的描述基础知识点归纳》
运动的描述基础知识点归纳 1.质点 （1）没有（体积）、（大小），而具有（质量）的点。 （2）质点是一个（理想化）的物理模型，实际（并不存在）。 （3）一个物体能否看成质点，并不取决于这个物体的大小，而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素，要具体问题具体分析。 2.参考系 （1）物体相对于其他物体的（位置变化），叫做机械运动，简称运动。 （2）在描述一个物体运动时，选来作为标准的（即假定为不动的）另外的物体，叫做（参考系）。 对参考系应明确以下几点： ①对同一运动物体，选取不同的物体作参考系时，对物体的观察结果往往（不同）。 ②在研究实际问题时，选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的（简化），能够使解题显得简捷。 ③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动，所以通常取（地面）作为参照系 3.路程和位移 （1）位移是表示质点（位置变化）的物理量。路程是质点（运动轨迹）的长度。 （2）位移是（矢）量，可以用以（初位置）指向（末位置）的一条有向线段来表示。因此，位移的大小等于物体的（初位置）到（末位置）的直线距离。路程是（标）量，它是质点运动（轨迹）的长度。因此其大小与（运动路径）有关。 （3）一般情况下，运动物体的路程与位移大小是（不同）的。只有当质点做（直线）运动时，路程与位移的大小才相等。图1-1中质点轨迹ACB 的长度是（路程），AB 是（位移）。 （4）在研究机械运动时，（位移）才是能用来描述位置变化的物理量。（路程）不能用来表达物体 的确切位置。比如说某人从O 点起走了50m 路，我们就说不出终了位置在何处。 4、速度、平均速度和瞬时速度 （1）速度是表示物体运动快慢的物理量，可以理解为位移变化快慢。它等于（位移S ）跟发生这段位移所用（时间t ）的比值。即v=s/t 。速度是（矢）量，既有（大小）也有（方向），其方向就是（物体运动的方向）。在国际单位制中，速度的单位（米/秒m/s ）。 （2）平均速度是描述作变速运动物体运动（快慢）的物理量。一个作变速运动的物体，如果在一段时间t 内的位移为s, 则我们定义v=（s/t ）为物体在这段时间（或这段位移）上的平均速度。平均速度也是（矢）量，其方向就是（物体在这段时间内的位移的方向）。 （3）瞬时速度是指运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。从物理含义上看，瞬时速度指某一时刻附近极短时间内的平均速度。瞬时速度的大小叫（瞬时速率），简称（速率）。 5、匀速直线运动 （1） 定义：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内位移相等，这种运动叫做匀速直线运动。根据匀速直线运动的特点，质点在相等时间内通过的位移（相等），质点在相等时间内通过的路程（相等），质点的运动方向（相同），质点在相等时间内的位移大小和路程（相等）。 （2） 匀速直线运动的x —t 图象和v-t 图象 （1）位移图象（x-t 图象）就是以纵轴表示位移，以横轴表示时间而作出的反映物体运动规律的数学图象，匀速直线运动的位移图线是（通过坐标原点的一条直线）。 （2）匀速直线运动的v-t 图象是一条平行于横轴（时间轴）的直线，如图所示。 由图可以得到速度的（大小和 方向），如 A B C A B C 图1-1 V/m .s -1 t/s O -10 10 20 V 1 V 2 15 10 5
力全章复习与巩固基础知识讲解
《力》全章复习及巩固（基础） 【学习目标】 1、知道力的概念、力的单位、力的作用效果； 2、知道力的三要素，能用示意图表示力； 3、了解物体间力的作用是相互的，并能解释有关现象； 4、理解重力、弹力产生的条件； 5.知道滑动摩擦力的概念，影响滑动摩擦力大小的因素； 6.了解摩擦在日常生活中的利用和防止。 【知识网络】 【要点梳理】 要点一、力 1、力的概念： （1）力是物体对物体的作用。 （2）力不能脱离物体而存在，发生力的作用时，一定有物体存在。 （3）直接接触的物体间可以发生力的作用，不直接接触的物体间也能发生力的作用，例如磁铁间的吸引力。 2、力的单位：国际单位：牛顿，简称：牛，符号：N。托起两个鸡蛋的力大约是1N。 3、力的作用效果：
（1）使物体的运动状态发生改变。 （2）使物体发生形变。 4、力的三要素：大小、方向、作用点。 5、力的示意图： （1）力的示意图是在分析物体受力时，只需要标明物体受力的大致情况，只画力的方向、作用点、不用画标度和大小。 （2）画法：首先找到力的作用点；其次从力的作用点，沿力的方向画一条直线；最后用箭头标出力的方向。 6、相互作用力：物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体。作用力及反作用力大小相等、方向相反、作用在两个物体上。同时增大，同时减小，同时存在，同时消失，没有先后之分。 要点诠释： 1、从字面上看“物体对物体”说明有力的存在时，至少需要两个物体，力是不能脱离物体而存在的。这就是力的物质性。“对”字前面的物体，我们常把它叫施力物体(因为它施加了力)，“对”字后面的物体，我们把它叫受力物体。有力存在时，一定有施力物体和受力物体。例如：人推车，人对小车施加了力，小车受到了力，所以人是施力物体，车是受力物体。 2、物体间只有发生相互作用时才会有力，若只有物体，没有作用，也不会有力。例如：人踢球，使球在草坪上滚动，人踢球时，人对球施加了力，人是施力物体，球是受力物体，当球离脚之后，人不再对球施力，球也就不再受踢力。 3、力的作用效果往往是两种效果同时都有，我们研究一个力的作用效果时，只研究主要的作用效果，例如，用脚踢足球时，脚对足球的力，同时使球发生了形变和使球的运动状态改变了，但主要的作用效果应该是运动状态改变了。 4、力的作用效果及力的三要素有关。力的三要素中任一要素都影响着力的作用效果，只要其中一要素改变了，力的作用效果就会发生改变。 要点二、弹力、弹簧测力计 1、弹力概念：物体发生弹性形变后，力图恢复其原来的形状，而对另一个物体产生力，这个力叫做弹力。 2、弹簧测力计的原理：在弹性限度内弹簧受的拉力越大，它的伸长量就越长。 3、弹簧测力计的使用 使用口诀：看量程、看分度、要校零；一顺拉、不摩擦、不猛拉；正对看、记数值、带单位。
六年级英语语法知识点汇总
六年级语法总复习 一、词汇 （一）一般过去时态 一般过去时态表示在过去的某个时间发生的动作或存在的状态，常和表示过去的时间状语连用。例如yesterday, last weekend ,last Saturday ,等连用。基本句型：主语+动词的过去式+其他。例句——What did you do last weekend?你上周做什么了？ ——I played football last weekend.我踢足球了。 ★规则动词过去式的构成 ⒈一般在动词原形末尾加-ed。例如：play—played ⒉词尾是e的动词直接加-d。例如：dance—danced ⒊末尾只有一个辅音字母的重读闭音节词，先双写这个辅音字母，再加-ed。例如stop（停止）--stopped ⒋结尾是“辅音字母+y”的动词，变“y”为“i”，再加-ed，例如：study--studied ★一些不规则变化的动词过去式 am/is—was are—were go—went swim—swam fly—flew do—did have—had say—said see—saw take—took come—came become—became get—got draw—drew hurt—hurt read—read tell—told will—would eat—ate take—took make—made drink—drank sleep(睡觉)—slept cut（切）--cut sit(坐)—sat begin(开始)—began think—thought find—found run(跑)---ran buy—bought win—won give(给)—gave sing—sang leave—left hear（听）--heart wear—wore （二）一般现在时态 一般现在时态表示包括现在时间在内的一段时间内经常发生的动作或存在的状态，表示习惯性或客观存在的事实和真理。常与often ,always ,usually ,sometimes ,every day等连用。基本句型分为两种情况： ●主语（非第三人称）+动词原形+其他。例句：——What do you usually do on the weekend?——I usually do my homework on the weekend. ●主语（第三人称）+动词的第三人称单数形式+其他。例句： ——What does Sarah usually do on the weekend?萨拉通常在周末干什么？ ——She usually does her homework on the weekend.她通常在周末做她的家庭作业。 ★动词第三人称单数形式的变化规则 ⒈一般直接在动词词尾加-s.例如：play—plays ⒉以s ,x ,ch,sh结尾的动词加-es。例如：watch—watches ⒊以辅音字母加y结尾的动词，变y为i，再加es,例如：fly—flies ⒋个别不规则变化动词，需单独记忆，例如：do—does go—goes （三）现在进行时态 现在进行时态表示说话人现在正在进行的动作。基本句型：主语+be+动词的-ing+其他。 例如:——What are you doing ?你在干什么？ ——I am doing my homework..我正在做作业。 ★动词现在分词的变化规则 ⒈一般直接在词尾加ing ，例如;wash—washing ⒉以不发音e字母结尾的动词，去掉e ,再加ing.例如：make—making ⒊末尾只有一个辅音字母的重读闭音节词，要双写最后一个辅音字母再加ing.例如swim—swimming （四）一般将来时态 一般将来时态表示将来某一时间或某一段时间内发生的动作或存在的状态。常与表示将来的时间如tomorrow ,next weeken ,this afternoon 等连用。我们通常用will,be going to+动词原形来表示一般将来时态。
总复习：压力 压强(基础)知识讲解
总复习：压力压强（基础） 撰稿：冯保国审稿：史会娜【考纲要求】 1、理解压力的概念、压强的概念单位和公式； 2、固体压强的计算，增大减小压强的办法及应用； 3、液体压强的特点及相关计算； 4、大气压强与流体压强 【知识网络】
【考点梳理】 考点一、压强（高清课堂《压强》） 1.压力： （1）压力是垂直压在物体表面上的力。 （2）方向：垂直于受力面，指向被压物体。 （3）压力与重力的关系：力的产生原因不一定是由于重力引起的，所以压力大小不一定等于重力。 2.压强 (1) 定义：物体所受压力的大小与受力面积之比 (2) 公式：P=F/S。式中P表示压强，单位是帕斯卡；F表示压力，单位是牛顿； S表示受力面积，单位是平方米。 (3) 国际单位：帕斯卡，简称帕，符号是Pa。1Pa=lN/m2， 其物理意义是：lm2的面积上受到的压力是1N。 3.增大和减小压强的方法 (1)增大压强的方法：①增大压力；②减小受力面积。 (2)减小压强的方法：①减小压力；②增大受力面积。 考点二、液体压强（高清课堂《液体压强》） 1.液体压强的特点 (1)液体向各个方向都有压强。
(2)同种液体中在同一深度处液体向各个方向的压强相等。 (3)同种液体中，深度越深，液体压强越大。 (4)在深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。 2.液体压强的大小 (1)液体压强与液体密度和液体深度有关。 (2)公式：P=ρgh。式中， P表示液体压强单位帕斯卡(Pa)； ρ表示液体密度，单位是千克每立方米(kg/m3）； h表示液体深度，单位是米(m)。 3.连通器——液体压强的实际应用 (1)原理：连通器里的液体在不流动时，各容器中的液面高度总是相同的。 (2)应用：水壶、锅炉水位计、水塔、船闸、下水道的弯管。 考点三、大气压强 1.大气压产生的原因：由于重力的作用，并且空气具有流动性，因此发生挤压而产生的。 2.证明大气压存在：马德堡半球实验，覆杯实验，瓶吞鸡蛋实验。 3.大气压的测量——托里拆利实验 要点诠释： (1)实验方法：在长约1m一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插 在水银槽中。放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，这时测出管内
运动的描述知识点总结
运动的描述知识点总结 一、质点参考系和坐标系 1、质点： ①定义：---------------。质点是一种理想化的模型，是科学的抽象。 ②物体可看做质点的条件：研究物体的运动时，物体的大小和形状对研究结果的影响可以忽略。且物体能否看成质点，要具体问题具体分析。 ③物体可被看做质点的几种情况: (1)平动的物体通常可视为质点． (2)有转动但相对平动而言可以忽略时，也可以把物体视为质点． (3)同一物体，有时可看成质点，有时不能．当物体本身的大小对所研究问题的影响不能忽略时，不能把物体看做质点，反之，则可以． [关键一点] 不能以物体的大小和形状为标准来判断物体是否可以看做质点，关键要看所研究问题的性质．当物体的大小和形状对所研究的问题的影响可以忽略不计时，物体可视为质点． 2、参考系：描述一个物体的运动时，选来作为标准的的另外的物体。 运动是---的，静止是---的。一个物体是运动的还是静止的，都是相对于参考系在而言的。 参考系的选择是任意的，被选为参考系的物体，我们假定它是静止的。选择不同的物体作为参考系，可能得出不同的结论，但选择时要使运动的描述尽量的简单。 通常以地面为参考系。 二、时间与位移 1、时间和时刻： 时刻是指-------，用时间轴上的一个--来表示，它与状态量相对应；时间是指起始时刻到终止时刻之间的间隔，用时间轴上的------来表示，它与过程量相对应。 2.路程和位移（A） （1）位移是表示质点位置变化的物理量。路程是质点运动轨迹的长度。 （2）位移是矢量，可以用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示。因此，位移的大小等于物体的初位置到末位置的直线距离。路程是标量，它是质点运动轨迹的长度。因此其大小与运动路径有关。 （3）一般情况下，运动物体的路程与位移大小是不同的。只有当质点做单一方向的直线运动时，路程与位移的大小才相等。图1-1中质点轨迹ACB的长度是路程，AB是位移S。
钢材基本知识大全
钢材基本知识大全，超实用！ 一、钢材机械性能 1.屈服点（σs） 钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。设P s为屈服点s处的外力，F o 为试样断面积，则屈服点σs=P s/F o(MPa)。 2.屈服强度（σ0.2） 有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。 3.抗拉强度（σb） 材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。设P b为材料被拉断前达到的最大拉力，F o为试样截面面积，则抗拉强度σb= P b/F o（MPa）。 4.伸长率（δs） 材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
5.屈强比（σs/σb） 钢材的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比值，称为屈强比。屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。 6.硬度 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 （1）布氏硬度（HB） 以一定的载荷（一般3000kg）把一定大小（直径一般为10mm）的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值（HB）。 （2）洛氏硬度（HR） 当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm 的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料（如硬质合金等）。
力的平衡(基础) 知识讲解
力的平衡（基础） 【学习目标】 1、知道合力、分力，能够处理同一直向上二力的合成 2、知道什么是平衡状态，平衡力，理解二力平衡的条件； 3、会用二力平衡的条件解决问题； 4、掌握力与运动的关系。 【要点梳理】 要点一、力的合成 1.合力：如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力 2.分力：组成合力的每一个力叫分力 要点诠释： 同一直线上二力的合成： （1）同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向跟着两个力的方向相同，即F=1F +2F ; (2)同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之差，方向跟较大的那个力的方向相同，即F=1F -2F （1F >2F ） 要点二、平衡状态和平衡力 物体处于静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。物体在受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力是平衡力。 要点诠释： 1．平衡力与平衡状态的关系：物体在平衡力的作用下，处于平衡状态，物体处于平衡状态时要么不受力，若受力一定是平衡力。 2．物体受平衡力或不受力保持静止或匀速直线运动状态。 要点三、二力平衡 作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。要点诠释： 1．二力平衡的条件 概括说就是“同物、等大、反向、共线”。 (1)同物：作用在同一物体上的两个力。 (2)等大：大小相等。 (3)反向：两个力方向相反。 (4)共线：两个力作用在同一条直线上。 2．二力平衡的条件的应用： (1)根据平衡力中一个力的大小和方向，判定另一个力的大小和方向。 (2)根据物体的平衡状态，判断物体的受力情况。
小学英语语法知识点汇总!
小学英语语法知识点汇总！ 01 人称代词 主格：I we you she he it they 宾格：me us you her him it them 形容词性物主代词：my our your her his its their 名词性物主代词：mine ours yours hers his its theirs 02 形容词和副词的比较 (1) 一般在形容词或副词后+er older ,taller, longer, stronger (2) 多音节词前+more more interesting, etc. (3) 双写最后一个字母，再+er bigger fatter, etc. (4) 把y变i，再+er heavier, earlier (5) 不规则变化： well-better, much/many-more, etc. 03 可数词的复数形式 Most nouns + s abook –books
Nouns ending in aconsonant +y - y+ ies a story—stories Nouns ending in s,sh, ch or x + es a glass—glasses a watch-watches Nouns ending in o+s or +es a piano—pianos a mango—mangoes Nouns ending in for fe - f or fe +ves a knife –knives a shelf-shelves 04 不可数名词（单复数不变） bread, rice, water ,juice等。 05 缩略形式 I’m= I a，you’re = you are，she’s= she is，he’s = he is it’s= it is，who’s =who is，can’t =can not，isn’t=is not等。 06 a/an a book, a peach an egg，an hour 07 Preposition on, in ,in front of, between, next to, near, beside, at,behind. 表示时间：at six o’clock, at Christmas, at breakfast
运动的描述知识点总结
运动的描述知识点总结
运动的描述知识点总结 一、质点参考系和坐标系 1、质点： ①定义：---------------。质点是一种理想化的模型，是科学的抽象。 ②物体可看做质点的条件：研究物体的运动时，物体的大小和形状对研究结果的影响可以忽略。且物体能否看成质点，要具体问题具体分析。 ③物体可被看做质点的几种情况: (1)平动的物体通常可视为质点． (2)有转动但相对平动而言可以忽略时，也可以把物体视为质点． (3)同一物体，有时可看成质点，有时不能．当物体本身的大小对所研究问题的影响不能忽略时，不能把物体看做质点，反之，则可以． [关键一点] 不能以物体的大小和形状为标准来判断物体是否可以看做质点，关键要看所研究问题的性质．当物体的大小和形状对所研究的问题的影响可以忽略不计时，物体可视为质点． 2、参考系：描述一个物体的运动时，选来作为标准的的另外的物体。 运动是---的，静止是---的。一个物体是运动的还是静止的，都是相对于参考系在而言的。 参考系的选择是任意的，被选为参考系的物体，我们假定它是静止的。选择不同的物体作为参考系，可能得出不同的结论，但选择时要使运动的描述尽量的简单。 通常以地面为参考系。 二、时间与位移 1、时间和时刻： 时刻是指-------，用时间轴上的一个--来表示，它与状态量相对应；时间是指起始时刻到终止时刻之间的间隔，用时间轴上的------来表示，它与过程量相对应。 2.路程和位移（A） （1）位移是表示质点位置变化的物理量。路程是质点运动轨迹的长度。 （2）位移是矢量，可以用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示。因此，位移的大小等于物体的初位置到末位置的直线距离。路程是标量，它是质点运动轨迹的长度。因此其大小与运动路径有关。 （3）一般情况下，运动物体的路程与位移大小是不同的。只有当质点做单一方向的直线运动时，路程与位移的大小才相等。图1-1中质点轨迹ACB的长度是路程，AB是位移S。 （4）在研究机械运动时，位移才是能用来描述位置变化的物理量。路程不能用来表达物体的确切位置。比如说某人从O点起走了50m路，我们就说不出终了位置在何处。 三、运动快慢的描述——速度 1、速度、平均速度和瞬时速度（A） （1）表示物体运动快慢的物理量，它等于位移s 跟发生这段位移所用时间t的比值。即v=s/t。速度是矢量，既有大小也有方向，其方向就是物体运动的方向。在国际单位制中，速度的单位是（m/s）米/秒。 （2）平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量。一个作变速运动的物体，如果在一段时间t 内的位移为s, 则我们定义v=s/t为物体在这段时间（或这段位移）上的平均速度。平均速度也是矢量，其方向就是物体在这段时间内的位移的方向。 （3）瞬时速度是指运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。从物理含义上看，瞬时速度指某一时刻附近极短时间内的平均速度。瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率 四、匀速直线运动（A） （1）定义：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内位移相等，这种运动叫做匀速直线运动。 根据匀速直线运动的特点，质点在相等时间内通过的位移相等，质点在相等时间内通过的路程相等，质点的运动方向相同，质点在相等时间内的位移大小和路程相等。 （2）匀速直线运动的x—t图象和v-t图象（A） （1）位移图象（s-t图象）就是以纵轴表示位移，以横轴表示时间而作出的反映物体运动规律的数学图象，匀速直线运动的位移图线是通过坐标原点的一条直线。 （2）匀速直线运动的v-t图象是一条平行于横轴（时间轴）的直线，由图可以得到速度的大小和方向，。
初二物理经典《力》全章复习与巩固(基础) 知识讲解
《力》全章复习与巩固（基础） 【学习目标】 1、知道力的概念、力的单位、力的作用效果； 2、知道力的三要素，能用示意图、力的图示表示力； 3、了解物体间力的作用是相互的，并能解释有关现象； 4、理解重力、弹力产生的条件和特性。 【知识网络】 【要点梳理】 要点一、力 1、力的概念： （1）力是物体对物体的作用。 （2）力不能脱离物体而存在，发生力的作用时，一定有物体存在。 （3）直接接触的物体间可以发生力的作用，不直接接触的物体间也能发生力的作用，例如磁铁间的吸引力。 2、力的单位：国际单位：牛顿，简称：牛，符号：N。托起两个鸡蛋的力大约是1N。 3、力的作用效果： （1）使物体的运动状态发生改变。 （2）使物体发生形变。 4、力的三要素：大小、方向、作用点。 5、力的示意图： （1）力的示意图是在分析物体受力时，只需要标明物体受力的大致情况，只画力的方向、作用点、不用画标度和大小。 （2）画法：首先找到力的作用点；其次从力的作用点，沿力的方向画一条线段；最后用箭头标出力的方向。 6、相互作用力：物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体。作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在两个物体上。同时增大，同时减小，同时存在，同时消失，没有先后之分。 要点诠释： 1、从字面上看“物体对物体”说明有力的存在时，至少需要两个物体，力是不能脱离物体而存在的。这就是力的物质性。“对”字前面的物体，我们常把它叫施力物体(因为它施加了力)，“对”字后面的物体，我们把它叫受力物体。有力存在时，一定有施力物体和受力物体。例如：人推车，人对小车施加了力，小车受到了力，所以人是施力物体，车是受力物体。 2、物体间只有发生相互作用时才会有力，若只有物体，没有作用，也不会有力。例如：人踢球，使球
钢结构的八大基础知识
钢结构的八大基础知识！ 一、钢结构的特点 1 钢结构自重较轻 2 钢结构工作的可靠性较高 3 钢材的抗振（震）性、抗冲击性好 4 钢结构制造的工业化程度较高 5 钢结构可以准确快速地装配 6 容易做成密封结构 7 钢结构易腐蚀 8 钢结构耐火性差 二、常用钢结构用钢的牌号与性能
1 炭素结构钢：Q195、Q215、Q235等 2 低合金高强度结构钢 3 优质碳素结构钢与合金结构钢 4 专门用途钢 三、钢结构的材料选用原则 钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的。
《钢结构设计规范》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号，是在条件许可时的首先选择，并不禁止其它型号的使用，只要使用的钢材满足规范的要求即可。 四、主要钢结构技术内容 高层钢结构技术 根据建筑高度和设计要求分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构，其构件可采用钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。钢构件质轻延性好，可采用焊接型钢或轧制型钢，适用于超高建层建筑；劲性钢筋混凝土构件刚
度大，防火性能好，适用于中高层建筑或底部结构；钢管混凝土施工简便，仅用于柱结构。 空间钢结构技术 空间钢结构自重轻、刚度大、造型美观，施工速度快。以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架与网壳等是我国空间钢结构用量最大的结构型式。具有空间刚度大，用钢量低的优点，在设计、施工和检验规程，并可提供完备的CAD。除网架结构外，空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。 轻钢结构技术 伴随着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。由5mm 以上钢板焊接或轧制的大断面薄壁H型钢墙梁和屋面檩条，圆钢制成柔性支持系统和高强螺栓连接构成的轻钢结构体系，柱距可从6m到9m，跨度可达30m或更大，高度可达十几米，并可设轻型吊四。用钢量20～30kg/ m2。现已有标准化的设计程序和专业化生产企业，产品质量好，安装速度快，重量轻，投资少，施工不受季节限制，适用于各种轻型工业厂房。 钢混凝土组合结构技术 以型钢或钢管理与混凝土构件组成的梁、柱承重结构为钢混组合结构，近年来应用范围日益扩大。组合结构兼有钢与混凝土两者的优点，整体强度大、刚性好、抗震性能良好，当采用外包混凝土构造时，更具有良好的耐火和耐腐蚀性能。组合结构构件一般可降低用钢量15～20％。组合楼盖与
初三英语语法知识点归纳
初中英语语法速记口诀大全 很多同学认为语法枯燥难学，其实只要用心并采用适当的学习方法，我们就可以愉快地学会英语，掌握语法规则。笔者根据有关书目和多年教学经验，搜集、组编了以下语法口诀，希望对即将参加中考的同学们有所帮助。 一、冠词基本用法 【速记口诀】 名词是秃子，常要戴帽子， 可数名词单，须用a或an， 辅音前用a，an在元音前， 若为特指时，则须用定冠， 复数不可数，泛指the不见， 碰到代词时，冠词均不现。 【妙语诠释】冠词是中考必考的语法知识之一，也是中考考查的主要对象。以上口诀包括的意思有：①名词在一般情况下不单用，常常要和冠词连用；②表示不确指的可数名词单数前要用不定冠词a或an，确指时要用定冠词the；③如复数名词表示泛指，名词前有this，these，my，some等时就不用冠词。 二、名词单数变复数规则 【速记口诀】 单数变复数，规则要记住， 一般加s，特殊有几处： 末尾字母o，大多加s， 两人有两菜，es不离口， 词尾f、fe，s前有v和e； 没有规则词，必须单独记。 【妙语诠释】①大部分单数可数名词变为复数要加s，但如果单词以/t?蘩/、/?蘩/、/s/发音结尾(也就是单词如果以ch，sh，s，x等结尾)，则一般加es；②以o结尾的单词除了两人(negro，hero)两菜(tomato，potato) 加es外，其余一般加s；③以f或fe结尾的单词一般是把f，fe变为ve再加s；④英语中还有些单词没有规则，需要特殊记忆，如child—children，mouse—mice，deer—deer，sheep—sheep，Chinese—Chinese，ox—oxen，man—men，woman—women，foot—feet，tooth —teeth。 三、名词所有格用法 【速记口诀】 名词所有格，表物是“谁的”， 若为生命词，加“’s”即可行， 词尾有s，仅把逗号择； 并列名词后，各自和共有， 前者分别加，后者最后加； 若为无生命词，of所有格， 前后须倒置，此是硬规则。 【妙语诠释】①有生命的名词所有格一般加s，但如果名词以s结尾，则只加“’”；②并列名词所有格表示各自所有时，分别加“’s”，如果是共有，则只在最后名词加“’s”；③
第一章运动的描述知识点总结
第一章运动的描述知识点总结 第一节认识运动 机械运动：物体在空间中所处位置发生变化，这样的运动叫做机械运动。 运动的特性：普遍性，永恒性，多样性 参考系 1.任何运动都是相对于某个参照物而言的，这个参照物称为参考系。 2.参考系的选取是自由的。 1）比较两个物体的运动必须选用同一参考系。 2）参照物不一定静止，但被认为是静止的。 质点 1.在研究物体运动的过程中，如果物体的大小和形状在所研究问题中可以忽略是，把物体简化为一个点，认为物体的质量都集中在这个点上，这个点称为质点。 2.质点条件： 1）物体中各点的运动情况完全相同（物体做平动） 2）物体的大小（线度）＜＜它通过的距离 3.质点具有相对性，而不具有绝对性。 4.理想化模型：根据所研究问题的性质和需要，抓住问题中的主要因素，忽略其次要因素，建立一种理想化的模型，使复杂的问题得到简化。（为便于研究而建立的一种高度抽象的理想客体） 第二节时间位移 时间与时刻 1.钟表指示的一个读数对应着某一个瞬间，就是时刻，时刻在时间轴上对应某一点。两个时刻之间的间隔称为时间，时间在时间轴上对应一段。 △t=t2—t1 2.时间和时刻的单位都是秒，符号为s，常见单位还有min，h。 3.通常以问题中的初始时刻为零点。 路程和位移 1.路程表示物体运动轨迹的长度，但不能完全确定物体位置的变化，是标量。 2.从物体运动的起点指向运动的重点的有向线段称为位移，是矢量。 3.物理学中，只有大小的物理量称为标量；既有大小又有方向的物理量称为矢量。 4.只有在质点做单向直线运动是，位移的大小等于路程。两者运算法则不同。 第三节记录物体的运动信息 打点记时器：通过在纸带上打出一系列的点来记录物体运动信息的仪器。（电火花打点记时器——火花打点，电磁打点记时器——电磁打点）；一般打出两个相邻的点的时间间隔是0.02s。 第四节物体运动的速度 物体通过的路程与所用的时间之比叫做速度。 平均速度（与位移、时间间隔相对应） 物体运动的平均速度v是物体的位移s与发生这段位移所用时间t的比值。其方向与物体的位移方向相同。单位是m/s。 v=s/t瞬时速度（与位置时刻相对应） 瞬时速度是物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度。其方向是物体在运动轨迹上过该点的切线方向。瞬时速率（简称速率）即瞬时速度的大小。 速率≥速度
力 复习与巩固基础 知识讲解
复习与巩固力 审稿：吴楠楠编稿：周军 【知识络】 重力 力弹力 相互作用摩擦力力 力的合成 力的合成与分解 力的分解 大小：G=mg ，g=9.8N/kg 重力方向：竖直向下 等效作用点：重心
大小：由物体所处的状态、所受其它外力、形变程度来决定 弹力三种性质力方向：总是跟形变的方向相反，与物体恢复形变的方向一致 胡克定律：F=-kx 相?F?F；方向：与物体相对运动方向相反滑动摩擦力：大小：互摩擦力作0?F?F；方向：与物体相对运动趋势方向相反静摩擦力：大小：m用F?F?F?F?F基本规则：平行四边形 定则，2121力的合成与分解 一个常用方法：正交分解法 【考纲要求】 1、理解重力产生的条件，清楚重心采用了等效的方法。 2、知道弹力与摩擦力产生的条件。理解弹力与摩擦力之间的关系。会求静摩擦力和滑动摩擦力。 3、理解力的合成满足平行四边形定则。知道两个力合力的范围，会求三个或多个力的合力。 4、理解力的分解是合成的逆运算，注意分解时力的作用点不能变。清楚合成与分解只是研究问题的方法，不能说物体同时受到合力与分力。 【考点梳理】 知识点一、力的概念 （1）力是物体之间的相互作用。力不能脱离物体而存在。“物体”同时指施力物体和受力物体。（2）力的作用效果：使物体发生形变或使物体的运动状态发生变化。 （3）力的三要素：大小、方向、作用点。力的三要素决定了力的作用效果。 N ）力是矢量，既有大小，又有方向。力的单位：4（． （5）力的分类： 按力的性质分：可分为重力、弹力、摩擦力等。 按力的效果分：可分为压力、支持力、动力、阻力等。 知识点二、重力 （1）重力不是万有引力，重力是由于万有引力产生的。 （2）重力的大小G=mg，在同一地点，物体的重力与质量成正比。 （3）重力的方向竖直向下或与水平面垂直。但不能说重力的方向一定指向地心。
八年级物理上册《运动的描述》知识点归纳
八年级物理上册《运动的描述》知识点 归纳 .机械运动：物理学中把物体位置的变化叫做机械运动，简称为运动。机械运动是宇宙中最普遍的运动。 2.参照物 研究机械运动，判断一个物体是运动的还是静止的，要看是以哪个物体作为标准。这个被选作标准的物体叫做参照物。 判断一个物体是运动的还是静止的，要看这个物体与参照物的位置关系。当一个物体相对于参照物位置发生了改变，我们就说这个物体是运动的，如果位置没有改变，我们就说这个物体是静止的。 参照物的选择是任意的，选择不同的参照物来观察同一物体的运动，其结果可能不相同。例如：坐在行使的火车上的乘客，选择地面作为参照物时，他是运动的，若选择他坐的座椅为参照物，他则是静止的。对于参照物的选择，应该遵循有利于研究问题的简化这一原则。一般在研究地面上运动的物体时，常选择地面或者相对地面静止的物体作为参照物。 3.运动和静止的相对性：宇宙中的一切物体都在运动，也就是说，运动是绝对的。而一个物体是运动还是静止则是相对于参照物而言的，这就是运动的相对性。
4.判断一个物体是运动的还是静止的，一般按以下三个步骤进行： 选择恰当的参照物。 看被研究物体相对于参照物的位置是否改变。 若被研究物体相对于参照物的位置发生了改变，我们就说这个物体是运动的。若位置没有改变，我们就说这个物体是静止的。 5.知道比较快慢的两种方法 通过相同的距离比较时间的大小。相同时间内比较通过路程的多少。 2.速度 物理意义：速度是描述物体运动快慢的物理量。 定义：速度是指运动物体在单位时间内通过的路程。 速度计算公式：v=s/t。注意公式中各个物理物理量的含义及单位以及路程和时间的计算。 速度的单位①国际单位：米/秒，读做米每秒，符号为m/s或m·s-l。②常用单位：千米/小时，读做千米每小时，符号为km/h。③单位的换算关系：1m/s=3.6km/h。 匀速直线运动和变速直线运动 ①物体沿着直线快慢不变的运动叫做匀速直线运动。对于匀速直线运动，虽然速度等于路程与时间的比值，但速度的大小却与路程和时间无关，因为物体的速度是恒定不变的，
弹力力的测量知识讲解
弹力力的测量 【学习目标】 1、知道什么是弹力及弹力产生的条件； 2、了解弹簧测力计的原理，会使用弹簧测力计。 【要点梳理】 要点一、弹力 1、概念：发生了弹性形变的物体，由于要恢复原来的形状，对给它接触的物体会产生力的作用，这种力叫弹力。 2、方向：（1）压力和支持力的方向总是垂直于接触面指向被压或被支持的物体； （2）悬线对物体拉力的方向总是沿着悬线指向悬线收缩的方向。 要点诠释： （1）物体受力发生形变，不受力时又能自动恢复原来形状的特性叫做弹性。能自动恢复原来形状的形变叫弹性形变；物体由于弹性形变而产生的力叫做弹力。物体的弹性形变程度越大，产生的弹力越大。物体受力发生形变，不受力时无法恢复原来形状的特性叫做范性（又称塑性）。不能恢复原来形状的形变叫范性形变。 （2）日常所称的拉力、压力、支持力等，其实质都是弹力。例如，桌面对茶杯的支持力，其实质就是桌面发生了微小的形变后对茶杯向上的弹力。 注意：弹簧的弹性有一定的限度，超过了这个限度就不能完全复原。 要点二、弹簧测力计（高清课堂《弹力弹簧测力计》388539弹簧测力计） 1、弹簧测力计的原理：在弹性限度内弹簧受的拉力越大，它的伸长量就越长。 2、弹簧测力计的使用 使用口诀：看量程、看分度、要校零；一顺拉、不摩擦、不猛拉；正对看、记数值、带单位。 使用方法： （1）使用前，应使指针指在零刻度线； （2）所测的力不能大于测力计的测量限度； （3）不要让指针与刻度盘摩擦； （4）读数时，视线应穿过指针与刻度盘垂直。
【典型例题】 类型一、弹力 1、（2015?锦江区模拟）关于弹力，下列说法错误的是（） A．弹力是指弹簧形变时对其他物体的作用 B．压力、支持力、拉力都属于弹力 C．在弹性限度内，同一弹簧受到的拉力越大伸长越长 D．弹力是指发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对接触它的物体产生的力 【思路点拨】发生弹性形变的物体，在恢复原来形状时才会产生弹力；产生弹力的条件是：有弹性形变，相互接触。 【答案】A 【解析】A、发生弹性形变的物体都会产生弹力，弹力不是仅弹簧具有的。此选项错误；B、压力、支持力、拉力都是按照作用效果命名的，都是弹力。此选项正确；C、在弹性限度内，同一弹簧的伸长与受到的拉力成正比。此选项正确；D、弹力是指物体发生弹性形变时，对跟它接触的物体产生的力。此选项正确；故选A。 【总结升华】本题解答的关键是要明确弹力的定义、产生条件、大小、方向，基础题。 举一反三： 【变式】下列哪个力不属于弹力（） A、地面对人的支持力 B、重力 C、人对车的推力 D、绳子对物体的拉力 【答案】B 2、在下图中，A、B两球相互间一定有弹力作用的图是（） A． B． C． D． 【思路点拨】可以用假设法去判断弹力是否一定存在 【答案】B 【解析】弹力的产生必须满足两个条件：相互接触且发生弹性形变。 由图可知：A、C中两个小球都相互接触，但它们之间并没有相互挤压的作用，也就不能发生弹性形变，从而不能产生弹力。 D无法确定两个小球之间到底有没有挤压作用，所以也就无法确定有没有弹力。 B中，两个小球所受的重力与绳子的拉力不是一对平衡力，所以这两个小球都受到了对方力的作用，从而发生弹性形变产生弹力。