眼圖的定義

眼圖是通過對(duì)數(shù)據(jù)的電氣測量，用于評(píng)估高速信號(hào)的質(zhì)量以及發(fā)送端和接收端的性能。

眼圖的作用

從電氣性能的角度，找出數(shù)據(jù)相關(guān)的故障原因，比如傳輸數(shù)據(jù)包丟失、誤碼、接收端的端接錯(cuò)誤等。大多數(shù)高速信號(hào)總線的協(xié)議測試都會(huì)使用眼圖的測量來評(píng)估信號(hào)的質(zhì)量。

眼圖的信息

眼圖需要搜集足夠多的樣本信息，比如電信號(hào)不同位轉(zhuǎn)換的信息以及如何在介質(zhì)中的傳輸?shù)男盘?hào)，以此來保證其能夠代表系統(tǒng)的性能。

高電平VH和低電平VL可以理解為眼高EH，眼高不夠，更多是信號(hào)源端的驅(qū)動(dòng)能力不足或鏈路的損耗過大造成的。

源端驅(qū)動(dòng)器的測量要更靠近示波器，以此來保證發(fā)送端測量的準(zhǔn)確性。終端的接收器，要保證信號(hào)采樣的準(zhǔn)確性，比如采樣區(qū)域不住地重疊，探頭的問題等等。

信號(hào)鏈路就是保證損耗符合相關(guān)協(xié)議要求，適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，可以通過中繼器方式來保證滿足信號(hào)電性能的要求。

上下邊沿理解為高頻部分，交叉Cross-Over部分理解為抖動(dòng)Jitter，眼寬的多少?zèng)Q定眼圖張開的程度。

眼圖的模板（Mask）

眼圖模板代表測試信號(hào)的基礎(chǔ)要求，不同總線有著不同的要求。眼圖模板包含最小眼圖張開度，高電平區(qū)域、低電平區(qū)域等信息。

眼圖的影響因素

影響眼圖的三要素：插入損耗（Insertion loss）、符號(hào)間串?dāng)_（Inter Symbol Interference）、抖動(dòng)（Jitter）。

①插入損耗：一般取決于材料的屬性和通道長度。

②符號(hào)間串?dāng)_：較短的符號(hào)如01或者10，高頻成分衰減更大，較長的符號(hào)如111或者000，峰峰值電壓低頻成分較多，衰減不大。符號(hào)間串?dāng)_ISI會(huì)影響上一個(gè)符號(hào)和下一個(gè)符號(hào)之間的時(shí)序誤差，會(huì)造成眼圖拖尾的現(xiàn)象。

③抖動(dòng)：信號(hào)真實(shí)周期之間的偏差。

眼圖問題的解決

眼圖問題的解決一般有三個(gè)措施：預(yù)加重（Pre-Emphasis）、去加重（De-Emphasis）、接收端均衡（Receiver Equalization）。

①預(yù)加重一般位于信號(hào)的發(fā)射端，增強(qiáng)數(shù)據(jù)邊沿的高頻成分，等到數(shù)據(jù)接收的時(shí)候，其高頻部分會(huì)因?yàn)閾p耗而被消耗掉，接收端看到的就是正常的1或者0 的電平值。

②去加重是對(duì)預(yù)加重的補(bǔ)充，對(duì)低頻部分的電平衰減，來提高信噪比，使信號(hào)高頻成分在接收端更突出。

③接收端的均衡：均衡設(shè)置過大，會(huì)放大噪聲和抖動(dòng)，引起雙帶的現(xiàn)象，均衡數(shù)值的選擇，需要根據(jù)實(shí)際鏈路情況來決定。

審核編輯：湯梓紅