机械眼图测试HDMI测试

波形参数测试是数字信号质量评估使常用的测量方法，但是随着数字信号速率的提高，靠幅度、上升时间等的波形参数的测量方法越来越不适用了。比如下图的一个5Gbps的信号来说，由于受到传输通道的损耗的影响，不同位置的信号的幅度、上升时间、脉冲宽度等都是不一样的。不同的操作人员在波形的不同位置测量得到的结果也是不一样的。

因此我们必须采用别的方法对于信号的质量进行评估，对于高速数字信号来说使常用的就是眼图的测量方法。 深入剖析眼图及高速串行设计中的眼图测试？机械眼图测试HDMI测试

    原理描述1.眼图的形成对于数字信号，其高电平与低电平的变化可以有多种序列组合。以3个bit为例，有000~111共8种组合。在时域上将足够多的上述序列按某一个基准点对齐，然后将其波形叠加起来，就形成了眼图。2.传统眼图生成方法传统眼图生成方法原理简单，很适合理解眼图生成机制传统的眼图生成方法简单描述就是“每次触发叠加一个UI”。方法简单，但效果并不理想。由于屏幕上的每个UI信号波形通过触发点对齐，眼图通过对信号多次触发采集后叠加生成。这样会导致仪器触发电路的抖动成分将被引入到眼图测量中。导致了测量不精确。3新的眼图生成方法新的眼图方法描述为“同步切割＋叠加显示”。示波器首先捕获一组连续比特位的信号，然后用软件PLL方法恢复出时钟，利用恢复出的时钟和捕获到的信号按比特位切割，切割一次，叠加一次，将捕获到的一组数据的每个比特位都叠加到了眼图上。 广东自动化眼图测试检修眼图是用余辉方式累积叠加显示采集到串行信号的比特位结果，叠加后的图形形状看起来和眼睛很像，故名眼图。

眼图与性能的关系眼图的"眼睛"张开的大小反映着码间串扰的强弱。"眼睛"张的越大且眼图越端正表示码间串扰越小;反之表示码间串扰越大。当存在噪声时噪声将叠加在信号上观察到的眼图的线迹会变得模糊不清。若同时存在码间串扰"眼睛"将张开得更小。与间串扰时的眼图相比原来清晰端正的细线迹变成了比较模糊的带状线而且不很端正。噪声越大线迹越宽越模糊;码间串扰越大眼图越不端正。理论分析得到如下几条结论在实际应用中要以此为参考从眼图中对系统性能作一论述:(1)抽样时刻应在"眼睛"张开的时刻。(2)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。(3)在抽样时刻上眼图上下两分支阴影区的垂直高度表示信号畸变。(4)眼图的横轴位置应对应判决门限电平。(5)在抽样时刻上下两分支离门限近的一根线迹至门限的距离表示各相应电平的噪声容限噪声瞬时值超过它就可能发生错误判决。(6)对于利用信号过零点取平均来得到定时信息的接收系统眼图倾斜分支与横轴相交的区域的大小表示零点位置的变动范围这个变动范围的大小对提取定时信息有重要的影响。

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。 克劳德高速数字信号测试实验室八种状态形成的眼图。

在进行眼图测试时直接把眼图套在这个模板上，如果长时间累积测量信号没有压在模板上，就说明信号满足了基本质量要求，一个对10.31Gbps的信号进行模板测试的例子，信号质量很好，所以点没有压在模板上。

如果被测信号压在测试模板上，就说明被测信号质量有明显的问题。

通过模板测试，可以快速判决信号质量的问题，因此模板测试在很多高速总线的兼容性测试中都是比测的项目。

但是需要注意的一点是，虽然眼图的模板的测试可以反映出高速数字信号质量的大部分问题，但并不是 全部的。即使信号通过了模板测试，也有可能其他参数   不满足条件 ，例如  信号里各个抖动分量成分占的比例、预加重的幅度、共模噪声、SSC的调制速率和调制  深度 等，所以大部分高速的数字总线除了进行眼图的模板测试外还都会要求一些其他项目的测试。   眼图测试(信号完整性测试)-LVDS物理层信号完整性？广东机械眼图测试执行标准

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DDR4眼图测试1-2是德科技ADS仿真软件的DDR4总线仿真器，提供了统计眼图分析的功能，能够在短时间内统计计算在极低误码率(1e-16)下的DQ眼图，根据规范判断模板是否违规。另外基于总线的仿真，也很易于仿真基于串扰因素下的眼图质量。基于示波器的DDR4信号实测，可以利用大家熟悉的InfiniiScan区域触发功能，很容易分离出“写”信号，再通过Gating功能对Burst写信号做时钟恢复和眼图重建，再进行EyeContour测量，并验证1e-16误码率下的眼图模板是否违规。如果是使用一致性测试软件，就不用手动操作，软件会自动跟踪和分离波形并实现眼图测试 机械眼图测试HDMI测试