信息化眼图测试

DDR4 眼图测试1-1

对于 DDR 源同步操作，必然要求DQS 选通信号与 DQ 数据信号有一定建立时间 tDS 和保持时间 tDH 要求，否则会导致接收锁存信号错误，DDR4 信号速率达到了3.2GT/s，单一比特位宽为 312.5ps，时序裕度也变得越来越小，传统的测量时序的方式在短时间内的采集并找到 tDS/tDH 差值，无法大概率体现由于 ISI 等确定性抖动带来的对时序恶化的贡献，也很难准确反映随机抖动 Rj 的影响。在 DDR4 的眼图分析中就要考虑这些抖动因素，基于双狄拉克模型分解抖动和噪声的随机性和确定性成分，外推出基于一定误码率下的眼图张度。JEDEC 协会在规范中明确了在 DDR4 中测试误码率为 1e-16 的眼图轮廓，确保满足在 Vcent 周围Tdivw 时间窗口和 Vdivw 幅度窗口范围内模板内禁入的要求。 眼图测试产品服务应用领域。信息化眼图测试

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。江西眼图测试故障构建眼图和进行眼图模板测试的方法？

眼图是怎么形成的一般均可以用示波器观测到信号的眼图，其具体的操作方法为:将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。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。

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。随机抖动的大小取决于系统的噪声，和发送的码型无关，因此早期在没有专门的抖动分解软件时，是让被测件产生一个周期性的0101的码型来进行随机抖动的测试。 如何帮自己的产品测试眼图。

传统眼图测量方法的原理传统方法的个缺点就是效率太低。对于现在的高速信号如PCI-ExpressGen2，PCI-SIG要求测量1百万个UI的眼图，用传统方法就需要触发1百万次，这可能需要几个小时才能测量完。第二个缺点是，由于每次触发只能叠加一个UI,形成1百万个UI的眼图就需要触发1百万次，这样不断触发的过程中必然将示波器本身的触发抖动也引入到了眼图上。对于2.5GBbps以上的高速信号，这种触发抖动是不可忽略的。如何同步触发，也就是说如何使每个UI的数据相对于触发点排列？也有两种方法，一种方法是在被测电路板上找到和串行数据同步的时钟，将此时钟引到示波器作为触发源，时钟的边沿作为触发的条件。另外一种方法是将被测的串行信号同时输入到示波器的输入通道和硬件时钟恢复电路(CDR)通道，硬件CDR恢复出串行数据里内嵌的时钟作为触发源。这种同步方法引入了CDR抖动，这是传统方法的第三个缺点。对定时误差的灵敏度可由眼图斜边的斜率决定。斜率越大对定时误差就越灵敏。广东校准眼图测试安装

眼图测试比较好抽样时刻应 在 "眼睛" 张开比较大的时刻。信息化眼图测试

主要参数如下：（1）眼图张开的宽度决定了接收波形可以不受串扰影响而抽样再生的时间间隔。显然，比较好抽样时刻应选在眼睛张开比较大的时刻。（2）眼图斜边的斜率，表示系统对定时抖动（或误差）的灵敏度，斜率越大，系统对定时抖动越敏感。（3）眼图左（右）角阴影部分的水平宽度表示信号零点的变化范围，称为零点失真量，在许多接收设备中，定时信息是由信号零点位置来提取的，对于这种设备零点失真量很重要。（4）在抽样时刻，阴影区的垂直宽度表示比较大信号失真量。（5）在抽样时刻上、下两阴影区间隔的一半是小噪声容限，噪声瞬时值超过它就有可能发生错误判决。（6）横轴对应判决门限电平。信息化眼图测试

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