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的數據,所以其工作速率一般要比相應的并行總線高很多。比如以前計算機上的擴展槽上使用的PCI總線采用并行32位的數據線,每根數據線上的數據傳輸速率是33Mbps,演變到PCle(PCI-express)的串行版本后每根線上的數據速率至少是2.5Gbps(PCIel.0代標準),現在PCIe的數據速率已經達到了16Gbps(PCIe4.0代標準)或32Gbps(PCIe5.0代標準)。采用串行總線的另一個好處是在提高數據傳輸速率的同時節省了布線空間,芯片的功耗也降低了,所以在現代的電子設備中,當需要進行高速數據傳輸時,使用串行總線的越來越多。
數據速率提高以后,對于阻抗匹配、線路損耗和抖動的要求就更高,稍不注意就很容易產生信號質量的問題。圖1.10是一個典型的1Gbps的信號從發送端經過芯片封裝、PCB、連接器、背板傳輸到接收端的信號路徑,可以看到在發送端的接近理想的0、1跳變的數字信號到達接收端后由于高頻損耗、反射等的影響,信號波形已經變得非常惡劣,所以串行總線的設計對于數字電路工程師來說是一個很大的挑戰。 模擬信號和數字信號的差異;天津電氣性能測試數字信號測試
數字信號的抖動(Jitter)
抖動的概念
抖動(Jitter)是數字信號,尤其是高速數字信號的一個非常關鍵的概念。如圖1.40所 示,抖動反映的是數字信號偏離其理想位置的時間偏差。
高頻數字信號的比特周期都非常短,一般為幾百ps甚至幾十ps,很小的抖動都會造成信號采樣位置的變化從而造成數據誤判,所以高頻數字信號對于抖動都有嚴格的要求。抖動這個概念說起來簡單,但實際上仔細研究起來是非常復雜的,關于其概念的理解有以下幾個需要注意的方面:
甘肅數字信號測試服務熱線數字 信號處理系統的基本組成;
(1)抖動的頻率范圍。抖動實際上是時間上的噪聲,其時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以上的抖動成分稱為jitter,而變化頻率低于 10Hz的抖動成分稱為wander(漂移)。wander主要反映的是時鐘源隨著時間、溫度等的緩 慢變化,影響的是時鐘或定時信號的***精度。在通信或者信號傳輸中,由于收發雙方都會 采用一定的時鐘架構來進行時鐘的分配和同步,緩慢的時鐘漂移很容易被跟蹤上或補償掉, 因此wander對于數字電路傳輸的誤碼率影響不大,高速數字電路測量中關心的主要是高 頻的jitter。
需要注意的是,采用8b/10b編碼方式也是有缺點的,比較大的缺點就是8bit到10bit的編碼會造成額外的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的總線速率分別達到8Gbps、16Gbps和32Gbps,并通過效率更高的128b/130b的編碼結合擾碼的方法來實現直流平衡和嵌入式時鐘。另一個例子是FibreChannel總線,1xFC、2xFC、4xFC、8xFC的數據速率分別為1.0625Gbps、2 . 125Gbps,4 . 25Gbps 、8 . 5Gbps,都是采用8b/10b編碼,而16xFC 、32xFC 的數據速率分別 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以太網中也有廣泛應用。什么是數字信號(DigitalSignal);
數據經過8b/10b編碼后有以下優點:
(1)有足夠多的跳變沿,可以從數據中進行時鐘恢復。正常傳輸的數據中可能會有比較長的連續的0或者連續的1,而進行完8b/10b編碼后,其編碼規則保證了編碼后的數據流中不會出現超過5個連續的0或1,信號中會出現足夠多的跳變沿,因此可以采用嵌入式的時鐘方式,即接收端可以從數據流中通過PLL電路直接恢復時鐘,不需要專門的時鐘傳輸通道。
(2)直流平衡,可以采用AC耦合方式。經過編碼后數據中不會出現連續的0或者1, 但還是有可能在某個時間段內0或者1的數量偏多一些。從上面的編碼表中我們可以看 到,同一個Byte對應有正、負兩組10bit的編碼, 一個編碼中1的數量多一些,另一個編碼中 0 的數量多一些。數據在對當前的Byte進行8b/10b編碼傳輸時,會根據前面歷史傳輸的 數據中正負bit的數量來選擇使用哪一組編碼,從而可以保證總線上正負bit的數量在任何 時刻基本都是平衡的,也就是直流點不會發生大的變化。直流點平衡以后,在信號傳輸的路 徑上我們就可以采用AC耦合方式(常用的方法是在發送端或接收端串接隔直電容),這 樣信號對于收發端的地電平變化和共模噪聲的抵抗能力進一步增強,可以傳輸更遠的距離。 真實的數字信號頻譜;青海數字信號測試高速信號傳輸
模擬信號和數字信號的相互轉換;天津電氣性能測試數字信號測試
在計算機和互聯網的急速發展到整個世界的背景下,儀器儀表也開始向網絡化突進,結合新的科技設備,通過廣域網和局域網直接操控儀器儀表,對公司的管理,經營一體化,應用模式的分析等各大方面產生影響。有限責任公司企業通過網絡這個平臺與客戶直接的交流,突破了世界和空間的限制,行家遠程操控對儀器儀表進行維護和分析。高科技的產品也隨之而來。為迎接貿易型百年未有之大變局,行家認為,要重新定義中國在世界經濟版圖中的地位,要順應形勢實現制造升級。以華立集團在境外開發“中國工業園”的成功案例來闡述,跨國經營要成為企業主動的戰略選擇,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迎刃而解。儀器儀表行業已經連續多年保持了經濟高位運行的態勢。即使當全球受金融風暴的影響,各個行業經濟東圃有所放緩,但從全景發展情況看來,儀表行業的增長速度并沒有放緩。我國現有有限責任公司企業數千多家,已經形成門類品種比較齊全,具有一定技術基礎和生產規模的產業體系。但同時業內**也指出,雖然我國測試儀器產業有了一定的發展,但遠遠不能滿足國民經濟各行各業日益增長的迫切需求。天津電氣性能測試數字信號測試
力恩科技,2014-04-03正式啟動,成立了實驗室配套,誤碼儀,協議分析儀,矢量網絡分析儀等幾大市場布局,應對行業變化,順應市場趨勢發展,在創新中尋求突破,進而提升克勞德的市場競爭力,把握市場機遇,推動儀器儀表產業的進步。是具有一定實力的儀器儀表企業之一,主要提供實驗室配套,誤碼儀,協議分析儀,矢量網絡分析儀等領域內的產品或服務。我們在發展業務的同時,進一步推動了品牌價值完善。隨著業務能力的增長,以及品牌價值的提升,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、專業的儀器儀表一體化解決方案,在有效降低用戶成本的同時,更能憑借科學的技術讓用戶極大限度地挖掘克勞德的應用潛能。