Teledyne LeCroy 2022-11-11

串行觸發、解碼、測量/圖形和眼圖(TDME)軟體:用於調試的示波器眼圖 由兩個串行解碼生成的眼圖。 圖1.由三個有源 USB 串行解碼器生成的 兩個眼圖。 按兩下任何圖像以將其放大。

由兩個串行解碼生成的眼圖。
圖1.由三個有源 USB 串行解碼器生成的
兩個眼圖
。  按兩下任何圖像以將其放大。

眼圖是用於分析串行數位通信信號信號完整性的通用工具。它顯示了添加劑的效果 垂直雜訊、水準抖動、佔空比失真、符號間 串行數據流上的干擾和串擾。垂直開口 眼睛受到這些元素的影響,以及 總線上器件之間的增益差異,使得信號完整性問題越多,眼睛就越“困倦”。睜大眼睛是 表明良好的信號完整性。

使用帶解碼器的示波器是司空見慣的 分析串行數據流健康情況的軟體,其中組合 電波形和鏈路層解碼顯示是否以及在哪裡 協定在物理層分解,但眼圖可以更好地顯示 可能影響串行邏輯的信號干擾,尤其是當 可以為特定設備或數據包生成。

名字裡有什麼?

Teledyne LeCroy採用了使用鍵的慣例 我們的串行數據觸發和解碼產品的名稱,告訴您什麼 他們提供的功能。“ME”或“MP” 在Teledyne LeCroy串行解碼選項(例如,CAN FDbus TDM E或USB4-SB TDM P)的名稱中,指的是“M easure/Graph and Eye Diagram”或“Measure/Graph and Physical Layer Tests”。

這些選項可以快速生成和測量 用於基本信號完整性測試的解碼輸入信號的眼圖。

具有測量/圖形和眼圖功能的串行解碼器

所有串行解碼示波器選件均可根據控制標準創建眼圖。它們可以從 NRZ 或 PAM 信號生成,並將顯示 相應地,單隻眼睛或多隻眼睛。

所有標準的基本概念是獲取長數據記錄並確定所獲取數據的時鐘速率,以便準確定位邊緣位置。對於以數據包形式使用非連續位流的數據協定,時鐘確定為每個數據包的平均時鐘週期。使用恢復的時鐘週期,將長記錄切成略長於時鐘週期或單位間隔 (UI) 的段。這些UI在持久性顯示中重疊以創建眼睛(圖 2)。

 
分割長採集以形成眼圖
圖2.為了創建眼圖,將長採集分割成短記錄,其持續時間略長於串行數據流的時鐘週期。短記錄被疊加到形成眼睛的持久性顯示中。

持久性顯示可以根據用戶的選擇使用顏色分級或類比(單色)持久性。

使用顏色漸變持久性時,每個像素都會根據圖元的相對人口和所選的眼睛飽和度用戶設置賦予一種顏色。調色板的範圍從紫色(最不常出現)到紅色(最常出現)。

使用類比持久性時,所有像素的顏色相同,但像素強度(亮度)基於圖元的相對人口和眼睛飽和度設置。這類比了在類比示波器上看到的相對強度。

雖然每個解碼器只能生成一個眼圖,但一次最多可以啟動四個相同(或不同)源的解碼器,從而使您能夠生成和顯示多個眼圖。上面的圖 1 顯示了三個有源解碼器,包括由 USB4 Gen3 解碼生成的兩個眼圖和一個 USB4-SB(邊帶)解碼。

眼罩測試

眼圖範本測試
圖3.顯示範本測試的 USB-PD 解碼
的眼圖。 口罩違規或「點擊」用紅色圓圈標記。

提供基本的眼罩測試,顯示眼部撞擊的次數和位置。

包括大多數協議的標準掩碼,或者您可以上傳和使用自定義掩碼檔。

範本測試為您提供信號是否符合標準的即時可視指示器。

圖3顯示了通過眼圖範本測試從USB-PD解碼生成的眼圖。

眼圖測量

 
幾個標準的眼圖測量參數提供 一種量化眼睛睜開的方法。所有“ME”解碼器中包含的兩個最重要的測量值是眼睛 身高和眼睛寬度。
眼睛高度是最小垂直眼睛開口的測量值;基本上,信噪比的確定。測量是通過取 1 和 0 水準的平均值之差,然後減去每個水平的標準偏差的三倍來進行的。

眼圖寬度表示信號中的總水準抖動。與眼睛高度一樣,測量本質上是統計的。

兩個相鄰交叉點的水準直方圖用於確定交叉時間的平均值和標準偏差。

從兩個平均值的差值中減去每個分佈的標準差的三倍。

對於多電平PAM信號,這些測量可以單獨應用於任何眼睛。

過濾眼圖和眼圖測量值

眼圖參數
圖4.眼睛高度和眼睛寬度是用於測量眼睛開度的最重要參數,確保可以輕鬆識別邏輯 1 和 0。

所有Teledyne LeCroy解碼器軟體都具有互動式功能 解碼器結果表。此表的各個列可以篩選為 僅顯示來自特定設備 ID 或包含特定資料值的結果。

由於眼圖基於數據包化信號的解碼,因此在篩選表時,將僅從與篩選條件匹配的UI重新生成眼圖,從而使您能夠立即查看與特定類型的數據包關聯的信號完整性。

還會重新計算已應用於眼睛的任何眼睛測量值,以僅顯示這些UI的結果。

“應用於縮放”功能還可用於重繪眼睛並僅使用源縮放區域中包含的那些UI重新計算眼睛測量值。

只需觸摸表格的一行即可“縮放”到該數據包,您將立即看到僅代表所選數據包的表格突出顯示區域的眼睛和測量結果。
圖5.“應用於 Zoom”重新繪製眼睛並重新計算測量值,因為
從表中選擇了同一採集中的不同數據包。

具有物理層測試的串行解碼器


與“M P”(Measure/Graph 和P hysical Layer Test)一起出售的串行解碼器具有更強大的眼圖和測量功能,旨在滿足標準規定的 PHY 測試規範。

您將有更多的眼睛測量和眼睛生成方式的選項。

例如,在某些情況下,可以生成在發射器或接收器上看到的眼睛,但與“ME”選項一樣,每個解碼器一次只能生成一隻眼睛。

雖然沒有串行解碼器可以測量足夠的眼圖。

嚴格的合規性測試(我們的 QualiPHY® (QPHY) 產品做到了這一點),它們是 信號完整性的出色預一致性測試,並與解碼一起查看,可快速調試信號完整性 問題。