硬件信號(hào)質(zhì)量SI測(cè)試規(guī)范

目錄TOC\o"1-4"\h\z\u1 引言 62 適用范圍 63 信號(hào)質(zhì)量測(cè)試概述 63.1 信號(hào)完整性 63.2 信號(hào)質(zhì)量 74 信號(hào)質(zhì)量測(cè)試條件 124.1 單板/系統(tǒng)工作條件： 124.2 信號(hào)質(zhì)量測(cè)試人員要求： 124.3 示波器選擇與使用要求： 124.4 探頭選擇與使用要求 134.5 測(cè)試點(diǎn)的選擇 145 信號(hào)質(zhì)量測(cè)試通用標(biāo)準(zhǔn) 145.1 信號(hào)電平簡(jiǎn)述： 145.2 合格標(biāo)準(zhǔn) 165.3 信號(hào)質(zhì)量測(cè)試結(jié)果分析注意事項(xiàng) 176 信號(hào)質(zhì)量測(cè)試方法 196.1 電源信號(hào)質(zhì)量測(cè)試 196.1.1 簡(jiǎn)述 196.1.2 測(cè)試項(xiàng)目 196.1.3 測(cè)試方法 196.2 時(shí)鐘信號(hào)質(zhì)量測(cè)試 266.2.1 簡(jiǎn)述 266.2.2 測(cè)試方法 266.2.3 測(cè)試指標(biāo)與合格標(biāo)準(zhǔn) 266.2.4 注意事項(xiàng) 286.3 復(fù)位信號(hào)質(zhì)量測(cè)試 296.3.1 簡(jiǎn)述 296.3.2 測(cè)試方法 296.3.3 測(cè)試項(xiàng)目與合格標(biāo)準(zhǔn) 296.3.4 注意事項(xiàng) 316.3.5 測(cè)試示例 316.4 數(shù)據(jù)、地址信號(hào)質(zhì)量測(cè)試 336.4.1 簡(jiǎn)述 336.4.2 測(cè)試方法 336.4.3 測(cè)試項(xiàng)目 346.4.4 測(cè)試示例： 356.5 差分信號(hào)質(zhì)量測(cè)試 366.5.1 簡(jiǎn)述 366.5.2 測(cè)試項(xiàng)目 366.5.3 測(cè)試方法 366.5.4 合格標(biāo)準(zhǔn) 386.5.5 注意事項(xiàng) 426.5.6 測(cè)試示例 426.6 串行信號(hào)質(zhì)量測(cè)試 436.6.1 概述 436.6.2 測(cè)試項(xiàng)目 446.6.3 測(cè)試方法 456.6.4 合格標(biāo)準(zhǔn) 467 信號(hào)質(zhì)量測(cè)試Checklist 498 測(cè)試系統(tǒng)接地講明 519 引用標(biāo)準(zhǔn)和參考資料 54

信號(hào)質(zhì)量測(cè)試規(guī)范關(guān)鍵詞：信號(hào)完整性、測(cè)試摘要：本規(guī)范詳細(xì)講明了單板信號(hào)質(zhì)量測(cè)試的方法。其中包括各類信號(hào)波形參數(shù)的定義，進(jìn)行信號(hào)質(zhì)量測(cè)試的條件，覆蓋范圍，合格標(biāo)準(zhǔn)，信號(hào)分類，各類信號(hào)波形參數(shù)的指標(biāo)，測(cè)試點(diǎn)的選擇以及測(cè)試結(jié)果分析重點(diǎn)。縮略語(yǔ)清單： SISignalIntegrity信號(hào)完整性TTLTransistor-TransistorLogic晶體管-晶體管邏輯CMOSComplementaryMetalOxideSemicondutor互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體LVTTLLowVoltageTTL低電壓ＴＴＬLVCMOSLowVoltageCMOS低電壓ＣＭＯＳECLEmitterCoupledLogic 發(fā)射極耦合邏輯PECLPseudo/PositiveEmitterCoupledLogic偽發(fā)射極耦合邏輯LVDSLowVoltageDifferentialSignaling低電壓差分信號(hào)GTLGunningTransceiverLogic射電收發(fā)邏輯HSTLHigh-SpeedTransceiverLogic高速收發(fā)器邏輯eHSTLEnhancedHigh-SpeedTransceiverLogic增強(qiáng)高速收發(fā)器邏輯dHSTLDifferentialHSTL差分HSTLSSTLStubSeries-terminatedLogic線腳系列終端邏輯SPISerialPeripheralInterface串行外圍接口I2InterIntegratedCircuitBus內(nèi)部集成電路總線USBUniversalSerialBus通用串行總線

引言《信號(hào)質(zhì)量測(cè)試規(guī)范》是為了規(guī)范和指導(dǎo)硬件調(diào)試、硬件測(cè)試以及生產(chǎn)測(cè)試時(shí)信號(hào)質(zhì)量測(cè)試方法及手段，在總結(jié)長(zhǎng)期實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上制定的。由于某些緣故的限制，本規(guī)范難免會(huì)存在著一些紕漏。我們實(shí)際使用、遵循規(guī)范的過(guò)程，也是一個(gè)檢驗(yàn)和完善規(guī)范的過(guò)程。希望大伙兒能積極的提出寶貴意見及見解，以保持該規(guī)范的的可操作性，推動(dòng)我司規(guī)范性文檔的建設(shè)進(jìn)程。適用范圍本規(guī)范作為研發(fā)、中試進(jìn)行信號(hào)質(zhì)量測(cè)試的共同標(biāo)準(zhǔn)。本規(guī)范適用所有數(shù)字信號(hào)的調(diào)試、測(cè)試過(guò)程。測(cè)試時(shí)應(yīng)覆蓋各個(gè)功能模塊，包括電源、時(shí)鐘、復(fù)位電路、CPU最小系統(tǒng)、外部接口（E1、網(wǎng)口、串口等等）、邏輯芯片(CPLD/FPGA)、專用電路等等。模擬電路由于其信號(hào)的連續(xù)變化性，不能直接應(yīng)用本規(guī)范，可擇情參考。本文檔不包括的內(nèi)容：非信號(hào)質(zhì)量測(cè)試內(nèi)容。例如不適用于部分硬件接口指標(biāo)測(cè)試，系統(tǒng)硬件規(guī)格測(cè)試、環(huán)境測(cè)試、EMC測(cè)試、安規(guī)測(cè)試、防護(hù)測(cè)試、振動(dòng)測(cè)試等。信號(hào)質(zhì)量測(cè)試概述信號(hào)完整性現(xiàn)在的高速數(shù)字系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率可能高達(dá)數(shù)百兆Hz，其快斜率瞬變和極高的工作頻率，以及專門大的電路密集度，必將使得系統(tǒng)表現(xiàn)出與低速設(shè)計(jì)截然不同的行為，出現(xiàn)了信號(hào)完整性問(wèn)題。破壞了信號(hào)完整性將直接導(dǎo)致信號(hào)失真、定時(shí)錯(cuò)誤，以及產(chǎn)生不正確數(shù)據(jù)、地址和操縱信號(hào)，從而造成系統(tǒng)誤工作甚至導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。因此，信號(hào)完整性問(wèn)題差不多越來(lái)越引起高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)人員的關(guān)注。假如電路中信號(hào)能夠以要求的時(shí)序、持續(xù)時(shí)刻和電壓幅度到達(dá)IC，則該電路具有較好的信號(hào)完整性。反之，當(dāng)信號(hào)不能正常響應(yīng)時(shí)，就出現(xiàn)了信號(hào)完整性問(wèn)題。SI（SignalIntegrity）解決的是信號(hào)傳輸過(guò)程中的質(zhì)量問(wèn)題，尤其是在高速領(lǐng)域，數(shù)字信號(hào)的傳輸不能只考慮邏輯上的實(shí)現(xiàn)，物理實(shí)現(xiàn)中數(shù)字器件開關(guān)行為的模擬效果往往成為設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵。信號(hào)質(zhì)量常見的信號(hào)質(zhì)量問(wèn)題表現(xiàn)在下面幾個(gè)方面：過(guò)沖類型正過(guò)沖負(fù)過(guò)沖圖例危害閂鎖損傷器件（>VCC/VDD），對(duì)器件沖擊造成器件損壞；2、形成干擾源，對(duì)其它器件造成串?dāng)_。閂鎖損傷器件（<VEE/GND），對(duì)器件沖擊造成器件損壞；管腳上的負(fù)電壓可能使器件PN襯底（寄生二極管）前向偏置，流過(guò)的大電流大于1安時(shí)，熔斷鍵絲產(chǎn)生開路。產(chǎn)生緣故其它相鄰信號(hào)串?dāng)_；器件驅(qū)動(dòng)能力太強(qiáng)；沒有匹配或者匹配不當(dāng)。解決建議PCB布線避開干擾源和耦合路徑；增加電阻匹配，參考做法是始端串電阻或者末端并阻抗（電阻），減少過(guò)沖。備注閂鎖：關(guān)于閂鎖的概念能夠參考《數(shù)字電路》這一類教材?，F(xiàn)在由于廠家工藝改進(jìn)，閂鎖問(wèn)題差不多上能夠得到規(guī)避。然而長(zhǎng)時(shí)刻的信號(hào)過(guò)沖會(huì)使得器件失效率增加（尤其是負(fù)過(guò)沖）。毛刺（噪聲）類型正向毛刺負(fù)向毛刺圖例危害容易造成操縱信號(hào)操縱錯(cuò)誤或時(shí)鐘信號(hào)相位發(fā)生錯(cuò)誤：1）數(shù)據(jù)線上的毛刺假如被采樣到，可能造成推斷結(jié)果錯(cuò)誤；2）邊沿觸發(fā)的器件中，時(shí)鐘線上的毛刺可能會(huì)使得采樣到多余的數(shù)據(jù)（相當(dāng)于多了一拍時(shí)鐘）。產(chǎn)生緣故1）PCB走線串?dāng)_（例如數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘線并行走線較長(zhǎng)，信號(hào)線放置在晶振等干擾源附近）；2）外界干擾，如地線噪聲等；3）邏輯出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)、冒險(xiǎn)；解決建議1）操縱器件布局和PCB走線，信號(hào)遠(yuǎn)離干擾源；2）添加去耦電容或輸出濾波等。濾波器件盡量靠近信號(hào)管腳；3）邏輯設(shè)計(jì)中添加冗余項(xiàng)，或者采納同步邏輯設(shè)計(jì)，幸免競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)；備注1）毛刺脈沖帶來(lái)的問(wèn)題多發(fā)生在器件替代后出現(xiàn)問(wèn)題；2）假如負(fù)向毛刺時(shí)始終落在高電平判決門限以上，那么沒有什么阻礙（因?yàn)槭冀K會(huì)被推斷為高電平）；假如正向毛刺始終落在低電平判決門限以下，那么沒有什么阻礙（因?yàn)槭冀K會(huì)被推斷為低電平）。3）回勾（臺(tái)階）類型上升沿回勾下降沿回勾圖例危害要緊是時(shí)鐘類信號(hào)上的回勾有危害，可能會(huì)使得采樣到多余的數(shù)據(jù)（相當(dāng)于多了一拍時(shí)鐘），阻礙了時(shí)鐘信號(hào)上升沿和下降沿的單調(diào)性；關(guān)于電源信號(hào)，上電邊沿的回勾可能導(dǎo)致系統(tǒng)死機(jī)，需要結(jié)合復(fù)位信號(hào)推斷是否能夠同意；數(shù)據(jù)信號(hào)由于一般是在數(shù)據(jù)的中間采樣，回勾的阻礙不是專門大（除非速率專門高，建立保持時(shí)刻1～2ns，這時(shí)需要考慮回勾對(duì)數(shù)據(jù)的阻礙）。產(chǎn)生緣故匹配不當(dāng)，信號(hào)放射回來(lái)形成回勾解決建議增加合適的匹配。一般來(lái)講，關(guān)于單端信號(hào)，單板內(nèi)信號(hào)能夠加33歐電阻始端匹配，板間信號(hào)加200歐電阻匹配較合適。備注如上面毛刺項(xiàng)的講明，假如回勾始終落在高電平判決門限以上（或者始終落在低電平判決門限以下），那么沒有什么阻礙，因?yàn)闀?huì)被推斷為高電平（或低電平）信號(hào)邊沿緩慢類型上升沿緩慢下降沿緩慢圖例危害上升、下降沿緩慢發(fā)生在數(shù)據(jù)信號(hào)線上（串口信號(hào)線，HW信號(hào)線等）時(shí)，會(huì)造成數(shù)據(jù)采樣錯(cuò)誤。產(chǎn)生緣故驅(qū)動(dòng)能力不夠，或者負(fù)載過(guò)大（例如鏈路阻抗太大）解決建議1）提高驅(qū)動(dòng)能力；2）減小負(fù)載。備注由于驅(qū)動(dòng)不足或者負(fù)載過(guò)大，信號(hào)邊沿緩慢常常伴隨著信號(hào)幅度較低現(xiàn)象4）振蕩（回沖/振鈴）類型回沖振鈴圖例表現(xiàn)：多次跨越電平臨界值。又稱為回沖。處于VH附近的回沖稱為正向回沖，處于VL附近的回沖稱為負(fù)向回沖表現(xiàn)：通過(guò)多次反復(fù)才回歸正常電平。又稱為振鈴。缺點(diǎn)（危害）類似于多次過(guò)沖。且跨越電平臨界值后，在高低電平之間是一種不確定的狀態(tài)。在高低電平之間是一種不確定的狀態(tài)（有可能被推斷為0，也可能被推斷為1）。產(chǎn)生緣故匹配不當(dāng)（例如匹配阻抗過(guò)大、過(guò)?。?。解決建議更改為合適的匹配電阻/阻抗。備注5）建立、保持時(shí)刻（Setuptime&Holdtime）建立保持時(shí)刻是一個(gè)時(shí)序的概念。通常把單板的數(shù)字信號(hào)分為操縱信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)、地址信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)等，時(shí)序關(guān)系確實(shí)是這些信號(hào)間的相互關(guān)系。推斷時(shí)序關(guān)系要緊有兩個(gè)指標(biāo)：建立時(shí)刻和保持時(shí)刻。如下圖，建立時(shí)刻確實(shí)是指在觸發(fā)器的采樣信號(hào)（那個(gè)采樣信號(hào)通常是指時(shí)鐘）有效之前，數(shù)據(jù)差不多穩(wěn)定不變的時(shí)刻；而保持時(shí)刻是指采樣信號(hào)有效之后數(shù)據(jù)保持穩(wěn)定不變的時(shí)刻。類型建立時(shí)刻保持時(shí)刻圖例缺點(diǎn)（危害）建立時(shí)刻不夠，讀到的數(shù)據(jù)會(huì)是一個(gè)不穩(wěn)定的數(shù)據(jù)，可能會(huì)采樣錯(cuò)誤保持時(shí)刻不夠，讀寫數(shù)據(jù)處理過(guò)程中同樣可能讀寫到錯(cuò)誤數(shù)據(jù)產(chǎn)生緣故設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮清晰，設(shè)計(jì)出錯(cuò)?；蛘邲]有考慮到設(shè)計(jì)容限范圍，在某些異常情況下（例如溫度變化使得器件參數(shù)漂移）建立、保持時(shí)刻不夠。解決建議設(shè)計(jì)時(shí)把時(shí)鐘從FPGA/CPLD中引出，在設(shè)計(jì)裕度不夠時(shí)能夠調(diào)節(jié)；關(guān)于時(shí)鐘邊沿采樣信號(hào)，盡量使得采樣時(shí)鐘邊沿在數(shù)據(jù)的中間，如此盡管器件參數(shù)漂移，設(shè)計(jì)上依舊有較大的裕度。備注在某些專門情況下，建立時(shí)刻和保持時(shí)刻的值能夠?yàn)榱?；有時(shí)芯片資料給出的參數(shù)不對(duì)，按照手冊(cè)要求設(shè)計(jì)反而出錯(cuò)（這在自己開發(fā)ASIC的情況下可能會(huì)發(fā)生。商用芯片一般不存在此類問(wèn)題）。產(chǎn)生信號(hào)質(zhì)量問(wèn)題的其它緣故：串?dāng)_串?dāng)_表現(xiàn)為在一根信號(hào)線上有信號(hào)通過(guò)時(shí)，在PCB板上與之相鄰的信號(hào)線上就會(huì)感應(yīng)出相關(guān)的信號(hào)，我們稱之為串?dāng)_。竄擾的表現(xiàn)形式通常是毛刺。

信號(hào)線距離地線越近，線間距越大，產(chǎn)生的串?dāng)_信號(hào)越小。異步信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)更容易產(chǎn)生串?dāng)_。因此解串?dāng)_的方法是移開發(fā)生串?dāng)_的信號(hào)或屏蔽被嚴(yán)峻干擾的信號(hào)。電磁輻射 EMI(Electro-MagneticInterference)即電磁干擾，產(chǎn)生的問(wèn)題包含過(guò)量的電磁輻射及對(duì)電磁輻射的敏感性兩方面。EMI表現(xiàn)為當(dāng)數(shù)字系統(tǒng)加電運(yùn)行時(shí)，會(huì)對(duì)周圍環(huán)境輻射電磁波，從而干擾周圍環(huán)境中電子設(shè)備的正常工作。它產(chǎn)生的要緊緣故是電路工作頻率太高以及布局布線不合理。目前已有進(jìn)行EMI仿確實(shí)軟件工具，但EMI仿真器都專門昂貴，仿真參數(shù)和邊界條件設(shè)置又專門困難，這將直接阻礙仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性和有用性。最通常的做法是將操縱EMI的各項(xiàng)設(shè)計(jì)規(guī)則應(yīng)用在設(shè)計(jì)的每一環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)在設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)上的規(guī)則驅(qū)動(dòng)和操縱。

信號(hào)質(zhì)量測(cè)試條件測(cè)量時(shí)請(qǐng)盡量滿足下面的測(cè)試條件，否則測(cè)試結(jié)果可能會(huì)不正確，且測(cè)試結(jié)果會(huì)因人而異，不利于對(duì)測(cè)試對(duì)象的評(píng)估！單板/系統(tǒng)工作條件：?jiǎn)伟逍盘?hào)質(zhì)量測(cè)試須滿足以下條件：?jiǎn)伟?系統(tǒng)工作在室溫條件；單板/系統(tǒng)可靠接地。接地內(nèi)容參考第8節(jié)“HYPERLINK測(cè)試系統(tǒng)接地講明”；單板/系統(tǒng)上電正常工作1小時(shí)后測(cè)試；單板/系統(tǒng)盡量工作在滿負(fù)荷條件下。假如測(cè)試項(xiàng)目有輕載、滿載限制要求，則輕載、滿載條件下都要測(cè)試；單板電源穩(wěn)定在額定電壓±5%的范圍內(nèi)。信號(hào)質(zhì)量測(cè)試人員要求：熟悉邏輯電平的差不多知識(shí)，熟練掌握示波器的使用方法；對(duì)被測(cè)單板的原理電路有深刻認(rèn)識(shí)，對(duì)信號(hào)分類有清晰認(rèn)識(shí)，了解板上器件的工作速度和工作電平。示波器選擇與使用要求：測(cè)量前保證測(cè)試儀器（儀表）和被測(cè)單板或系統(tǒng)共地。假如不共地，地線浮空，可能會(huì)得到錯(cuò)誤的測(cè)試結(jié)果。接地內(nèi)容參考第8節(jié)“HYPERLINK測(cè)試系統(tǒng)接地講明”；測(cè)量前需要校準(zhǔn)儀器；為確保測(cè)試數(shù)據(jù)的精度，應(yīng)盡量采納高輸入阻抗、小電容值、高帶寬的有源探頭和高帶寬的示波器；示波器的帶寬：描述了示波器固有的上升時(shí)刻（即時(shí)延）。探頭和示波器的帶寬要超過(guò)信號(hào)帶寬的3~5倍以上；示波器的采樣速率：表示為樣點(diǎn)數(shù)每秒（S/s），指數(shù)字示波器對(duì)信號(hào)采樣的頻率。為了準(zhǔn)確再現(xiàn)信號(hào)，依照香農(nóng)（Shannon）定律，示波器的采樣速率至少需為信號(hào)最高頻率成分的2倍；量程應(yīng)盡量小，波形盡量展開，以方便觀看波形變化的細(xì)節(jié)，并準(zhǔn)確測(cè)量其幅值；測(cè)量信號(hào)邊沿時(shí)，應(yīng)選用合適的邊沿觸發(fā)；高檔示波器都具有毛刺捕捉模式，能夠用于捕捉毛刺；Tek示波器提供了InstaVu功能，用于發(fā)覺信號(hào)異常，數(shù)據(jù)信號(hào)眼圖異常及高電平低電平毛刺，測(cè)量眼圖，毛刺、紋波等瞬間變化的波形；探頭選擇與使用要求不同意在探頭還連接著被測(cè)試電路時(shí)插拔探頭；有源探頭和差分探頭、電流探頭等是專門昂貴的設(shè)備，注意愛護(hù)。插拔探頭時(shí)必須先關(guān)示波器。無(wú)源探頭一般沒有硬性規(guī)定，然而出于可靠考慮，建議所有探頭都不能熱拔插，拔插任何探頭時(shí)都必須先關(guān)閉示波器；探頭地線只能接電路板上的地線，不能夠搭接在電路板的正、負(fù)電源端。否則，可能會(huì)造成電路板器件損壞，甚至?xí)龎奶筋^的小夾子和探頭本身；探頭電容越小，它對(duì)電路的負(fù)載就越小，測(cè)試結(jié)果就更精確。選用時(shí)請(qǐng)依照情況認(rèn)真考慮；探頭是有測(cè)量幅度的，不要用于測(cè)大信號(hào)，以免造成探頭損壞。例如：信號(hào)幅度超過(guò)±40V時(shí)，用有源探頭P6245和P6243測(cè)量會(huì)造成探頭的損壞；差分探頭能夠測(cè)量的差分電壓范圍是有限的。例如，差分探頭P6247，其上的開關(guān)打在÷10檔位時(shí)，能測(cè)的差分電壓范圍是±8.5V，打在÷1檔位時(shí)只有±850mV。差分信號(hào)峰峰值超過(guò)850mV時(shí)（比如測(cè)公司常用的平衡線傳輸信號(hào)±5V），要注意選用÷10檔，否則會(huì)因輸入過(guò)大而使顯示的波形發(fā)生錯(cuò)誤；使用電流探頭需先校準(zhǔn)。每測(cè)試一個(gè)信號(hào)都需要校準(zhǔn)一次；使用時(shí)，探針盡量垂直于測(cè)試表面。但不可用力按壓，以免探針受損；測(cè)試點(diǎn)的選擇一般只測(cè)試單板接收到的信號(hào)，不測(cè)試發(fā)送的信號(hào)；信號(hào)質(zhì)量測(cè)試點(diǎn)要求在信號(hào)在末端測(cè)量（依照當(dāng)前信號(hào)流向決定測(cè)試點(diǎn)）。盡量在芯片的輸入管腳上測(cè)量，或者盡量靠近輸入管腳；專門多信號(hào)在單板上會(huì)通過(guò)多級(jí)匹配、驅(qū)動(dòng)，對(duì)此類輸入信號(hào)的測(cè)試點(diǎn)應(yīng)選在匹配之后，芯片輸入端。建議各級(jí)驅(qū)動(dòng)芯片的輸入端都測(cè)量；關(guān)于同一個(gè)信號(hào)在不同的拓樸點(diǎn)上的情況（例如星形拓?fù)洌?，其信?hào)質(zhì)量差異專門大，故一般要求所有輸入點(diǎn)的信號(hào)質(zhì)量必須進(jìn)行測(cè)試；測(cè)試信號(hào)應(yīng)就近接地，越近越好，以減少接地環(huán)路面積；[注]選擇測(cè)試點(diǎn)，還有一些非通用原則，參考HYPERLINK\l"_信號(hào)質(zhì)量測(cè)試方法"第6節(jié)信號(hào)質(zhì)量測(cè)試方法里詳細(xì)講明。信號(hào)質(zhì)量測(cè)試通用標(biāo)準(zhǔn)本規(guī)范針對(duì)絕大多數(shù)情況擬定，不做大而全的考慮，因此可能并沒有包括某些專門信號(hào)。另外有些指標(biāo)需要在研發(fā)實(shí)踐中進(jìn)一步修定！信號(hào)電平簡(jiǎn)述：信號(hào)質(zhì)量涉及到的幾個(gè)概念：波形周期關(guān)于重復(fù)性的波形，相鄰兩個(gè)重復(fù)波形間的間隔時(shí)刻，定義為波形周期，其倒數(shù)為波形頻率。波形寬度波形電壓上升到波形幅度的50%起到波形電壓下降到波形幅度的50%止的時(shí)刻。上升時(shí)刻波形電壓從波形幅度的10%上升到90%所需要的時(shí)刻。下降時(shí)刻波形電壓從波形幅度的90%下降到10%所需要的時(shí)刻。占空比指波形寬度占周期的比例，例如方波的占空比為50%。高電平為一個(gè)閥值，當(dāng)信號(hào)電平超過(guò)此值時(shí)，會(huì)被認(rèn)為為高，也確實(shí)是‘1’，在應(yīng)用中，有輸入輸出之分。低電平為一個(gè)閥值，當(dāng)信號(hào)電平低過(guò)此值時(shí)，會(huì)被認(rèn)為為低，也確實(shí)是‘0’，在應(yīng)用中也有輸入輸出之分。輸入高電平（VIH）保證邏輯門的輸入為高電平常所同意的最小輸入高電平，當(dāng)輸入電平高于VIH時(shí)，則認(rèn)為輸入電平為高電平。輸入低電平（VIL）保證邏輯門的輸入為低電平常所同意的最大輸入低電平，當(dāng)輸入電平低于VIL時(shí)，則認(rèn)為輸入電平為低電平。輸出高電平（VOH）保證邏輯門的輸出為高電平常的輸出電平的最小值，邏輯門的輸出為高電平常的電平值都必須大于此VOH。輸出低電平（VOL）保證邏輯門的輸出為低電平常的輸出電平的最大值，邏輯門的輸出為低電平常的電平值都必須小于此VOL。閥值電平（VT）數(shù)字電路芯片都存在一個(gè)閾值電平，確實(shí)是電路剛剛牽強(qiáng)能翻轉(zhuǎn)作時(shí)的電平。它是一個(gè)界于VIL、VIH之間的電壓值。關(guān)于CMOS電路的閾值電平，差不多上是二分之一的電源電壓值。但要保證穩(wěn)定的輸出，則必須要求輸入高電平>VIH，輸入低電平<VIL，而假如輸入電平在閾值上下，也確實(shí)是VIL～VIH那個(gè)區(qū)域，電路的輸出會(huì)處于不穩(wěn)定狀態(tài)。[注]關(guān)于一般的邏輯電平，以上參數(shù)的關(guān)系如下： VOH>VIH>VT>VIL>VOL。合格標(biāo)準(zhǔn)電平信號(hào)高低電平合格標(biāo)準(zhǔn)（單位V）信號(hào)類型VCCVOHVIHVTVILVOLTTL、ABT52.421.50.80.4LVTTL、LVT、LVC、ALVC、LV3.32.421.50.80.4CMOS54.43.52.50.50.5LVCMOS3.3/2.52.4/2.02.0/1.71.5/1.20.8/0.70.2/0.2LVDS1.4752.41.200.925CML1.5/1.81.5/1.81.91.61.31.0/1.3ECL/LVECL0-0.88-1.24-1.3-1.36-1.72PECL54.23.93.73.523.05LVPECL3.32.422.062.001.941.58GTL——1.20.90.80.750.4GTL+——1.51.110.950.4ETL52.41.61.51.40.4BTL（低電平為1V）——2.11.61.551.471.1HSTL-I、II[1][1]在HSTL標(biāo)準(zhǔn)中，依照輸出緩沖特性的不同，HSTL被分為四種類型。其中第1、3、4類為并行終端負(fù)載，第2類為串行終端負(fù)載。另外依照EIA/JESD8-6的規(guī)定，HSTL-II、HSTL-III和HSTL-IV的VT是可選的，VT的變化會(huì)阻礙VIH和VIL；1.51.30.850.750.650.4HSTL-III、IV1.51.310.90.80.4SSTL2-I、II[2][2]SSTL標(biāo)準(zhǔn)專門針對(duì)高速內(nèi)存（特不是SDRAM）接口。目前存在兩種SSTL的標(biāo)準(zhǔn)。SSTL_3是3.3V標(biāo)準(zhǔn)，SSTL_2是2.5V標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，JEDEC（JointElectronDeviceEngineeringCouncil，電子元件工業(yè)聯(lián)合會(huì)。是由生產(chǎn)廠商們制定的國(guó)際性協(xié)議，要緊為計(jì)算機(jī)內(nèi)存制定標(biāo)準(zhǔn)）依照輸出緩沖器的特點(diǎn)定義出多個(gè)不同的等級(jí)，常見的有I級(jí)和II級(jí)。2.52.31.431.251.070.2SSTL3-I、II3.33.11.71.51.30.2過(guò)沖毛刺合格標(biāo)準(zhǔn)（單位V）信號(hào)類型正向過(guò)沖負(fù)向過(guò)沖正向回沖負(fù)向回沖正向毛刺負(fù)向毛刺實(shí)測(cè)VIH要求實(shí)測(cè)VIL要求PECL<0.2<0.2>3.87<3.52<3.52>3.87>3.87<3.52TTL<1<1>2.4<0.8<0.8>2.4>3<0.6LVTTL(3V)<1<0.6>2.4<0.8<0.8>2.4>2.8<0.6CMOS<1<1>3.5<1.5<1.5<3.5>3.5<1GTL+<0.4<0.4>1.2<0.3<0.3>1.2>1.4<0.4GTL<0.3<0.3>0.95<0.25<0.25>0.95>1.15<0.3[小結(jié)]從上表中能夠看出：正向回沖和毛刺應(yīng)大于VOH，負(fù)向回沖和毛刺應(yīng)小于VIL。也確實(shí)是保證過(guò)沖和毛刺不被誤推斷為有效信號(hào)；正向過(guò)沖和負(fù)向過(guò)沖在器件absolutemaximumrating基礎(chǔ)上略有放寬。過(guò)沖與AbsoluteMaximumRating我們注意到芯片資料中常規(guī)定absolutemaximumrating的要求，例如LVTH16245的器件資料規(guī)定其VI（直流輸入電壓）的范圍-0.5～+7.0V。當(dāng)管腳電壓范圍長(zhǎng)期超過(guò)器件的absolutemaximumrating時(shí)，器件專門容易失效（器件資料里常提到：AbsoluteMaximumcontinuousratingsarethosevaluesbeyondwhichdamagetothedevicemayoccur.）。關(guān)于我們調(diào)試、測(cè)試過(guò)程中常遇到的時(shí)鐘信號(hào)過(guò)沖，一般是處在時(shí)鐘信號(hào)上升、下降沿上的，不是一直處于超過(guò)absolutemaximumrating的狀態(tài)。因此考慮實(shí)際情況，我們以上表為依據(jù)來(lái)評(píng)估測(cè)試過(guò)沖，條件略有放寬。假如管腳上電壓長(zhǎng)期為過(guò)壓、負(fù)壓，則不應(yīng)超過(guò)absolutemaximumrating。信號(hào)質(zhì)量測(cè)試結(jié)果分析注意事項(xiàng)1）對(duì)設(shè)計(jì)缺陷的窄脈沖（如邏輯設(shè)計(jì)缺陷）等，不屬于信號(hào)質(zhì)量要求范圍，而屬于設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，必須進(jìn)行更正；2）參照信號(hào)的用途，分析信號(hào)質(zhì)量對(duì)單板的阻礙。一些情況下差的信號(hào)質(zhì)量不一定會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成阻礙的，不能單純參照指標(biāo)。比如數(shù)據(jù)、地址線是電平有效信號(hào)，同時(shí)通常在讀寫操縱信號(hào)的上升/下降采樣，邊沿處信號(hào)質(zhì)量對(duì)系統(tǒng)阻礙不大。因此在選擇我們關(guān)注的測(cè)試指標(biāo)時(shí)要按需求選擇。然而也應(yīng)當(dāng)指出，邊沿處的過(guò)沖盡管對(duì)系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)可能沒有阻礙，但是會(huì)對(duì)器件的壽命造成不良阻礙。3） 酌情考慮輸入信號(hào)的過(guò)沖對(duì)器件的阻礙，視器件本身的設(shè)計(jì)，工藝而定?，F(xiàn)在的CMOS工藝的輸入電平可達(dá)0～7V，因此高電平過(guò)沖對(duì)器件的阻礙較小，要緊應(yīng)該關(guān)注低電平過(guò)沖。器件功能出現(xiàn)異常可能不僅與低電平過(guò)沖的幅度有關(guān)，還與低電平過(guò)沖的時(shí)刻寬度有關(guān)。對(duì)CMOS器件尤其要注意其低電平過(guò)沖的阻礙，可能造成閂鎖現(xiàn)象。關(guān)于不同的器件，對(duì)低電平要求應(yīng)符合廠家規(guī)定的absolutemaximumrating的要求。4） 信號(hào)波形不標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可能是該信號(hào)處于三態(tài)，或單板在現(xiàn)在并不使用該信號(hào)，對(duì)此類信號(hào)要注意分析此信號(hào)是否為有效期間，假如在無(wú)效期間可視其為正常信號(hào)。信號(hào)質(zhì)量測(cè)試方法電源信號(hào)質(zhì)量測(cè)試簡(jiǎn)述 電源本身有各類參數(shù)，在和產(chǎn)品配合使用時(shí)必須關(guān)注電源在實(shí)際工作過(guò)程的每一個(gè)輸出參數(shù)是否符合要求。單獨(dú)的電源參數(shù)，以及電源在與產(chǎn)品配合工作時(shí)參數(shù)是經(jīng)常不一樣的，我們必須在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)電源的每一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)測(cè)試，從而保證產(chǎn)品（系統(tǒng)）的正常工作。 那個(gè)地點(diǎn)討論的是和電源工作時(shí)輸出信號(hào)參數(shù)的測(cè)試方法和要求。本小節(jié)“電源信號(hào)質(zhì)量測(cè)試”不僅僅指電源芯片DC/DC、LDO等，還涉及芯片的電源管腳。測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試電壓值（精度）測(cè)試電源噪聲/紋波測(cè)試電壓上下電波形測(cè)量緩啟動(dòng)電路參數(shù)測(cè)試電源電流和沖擊電流測(cè)試電源告警信號(hào)測(cè)試冗余電源的均流參數(shù)測(cè)試方法1）測(cè)試電壓值（精度）測(cè)試儀器萬(wàn)用表（或示波器+無(wú)源探頭）測(cè)試方法 以測(cè)試芯片前端的輸入電壓為例（直流），測(cè)試工具：萬(wàn)用表（或示波器）。用萬(wàn)用表的黑表筆（或示波器探頭的接地線）連接被測(cè)試電源的地，紅表筆（或示波器探頭的探針）連接被測(cè)試電壓。電壓精度需要在單板空載、滿載的時(shí)候分不進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試點(diǎn)1）電源（DC/DC、LDO等）的電壓輸出管腳；2）芯片的電源管腳；合格標(biāo)準(zhǔn)一般在標(biāo)稱電壓值±5%范圍內(nèi)。依照芯片的電壓要求來(lái)確定。注意事項(xiàng)1）確保數(shù)字萬(wàn)用表電池電量充足，否則測(cè)量結(jié)果有較大誤差；2）不推舉使用示波器測(cè)量電壓精度，因?yàn)闀?huì)存在偏差。萬(wàn)一要使用示波器測(cè)量電壓精度，需要設(shè)置為直流同時(shí)取均方根值；2）測(cè)試電源噪聲/紋波定義紋波：是出現(xiàn)在輸出端子間的一種與輸入頻率和開關(guān)頻率同步的成分，用有效值表示，一般在輸出電壓的0.5%以下；噪聲：是出現(xiàn)在輸出端子間的紋波以外的一種高頻成分，也用峰-峰（peaktopeak）值表示，一般在輸出電壓的1%以下；紋波噪聲：是上述“紋波”、“噪聲”二者的合成，用峰-峰（peaktopeak）值表示，要求一般在輸出電壓的2%以下。測(cè)試儀器 測(cè)試儀器示波器。推舉用模擬示波器。假如沒有模擬示波器，也盡量使用無(wú)源探頭。測(cè)試方法 1.采納地線環(huán)靠接測(cè)量法，即所謂靠接測(cè)量。示波器設(shè)置帶寬（bandwidth）為20MHz，直流偏置電壓（offset）為上面電壓精度測(cè)量值。使用帶有地線環(huán)的探頭，將探針直接接觸電源管腳，地線環(huán)直接接觸負(fù)輸出的管腳。如此從示波器中讀出的峰峰值為輸出線上的紋波；2.把示波器帶寬設(shè)置成全帶寬（Full），測(cè)試結(jié)果即為紋波噪聲值；3.紋波和噪聲應(yīng)該是在單板滿載、空載時(shí)都進(jìn)行測(cè)試。電源紋波噪聲的2種測(cè)試方法示意圖測(cè)試點(diǎn)電源、芯片的電源管腳。合格標(biāo)準(zhǔn)具體合格標(biāo)準(zhǔn)參芯片的要求。中試部給出的合格標(biāo)準(zhǔn)（考慮到我們的測(cè)試情況，相對(duì)定義略有放寬）：1）一般要求紋波<輸出電壓的1%（在20MHz帶寬下測(cè)試，結(jié)果可視為單純的紋波）；2）一般要求紋波噪聲<輸出電壓的2%（在全帶寬下測(cè)試，結(jié)果可視為紋波+噪聲）。注意事項(xiàng)1）測(cè)量時(shí)探頭盡量選用無(wú)源探頭；2）就近原則，探頭地線接離測(cè)試電源最近的地。且地環(huán)線盡量短；3）紋波請(qǐng)盡量展開成如下圖形，最好紀(jì)錄其頻率，便于分析。XX芯片3.3V電源紋波測(cè)試結(jié)果（滿載）測(cè)試電壓上下電波形 測(cè)試儀器示波器測(cè)試方法 將示波器探頭連接到被測(cè)電壓，示波器設(shè)為上升沿或者下降沿觸發(fā)，然后開關(guān)電源，通過(guò)示波器觀看電源上下電波形。測(cè)試時(shí)的原則確實(shí)是選取適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻寬度能夠在示波器上顯示一個(gè)完整的上電波形，又要能夠?qū)⒉ㄐ螁?wèn)題顯示出來(lái)。測(cè)試點(diǎn)通常需要測(cè)試下面兩種上下電波形：1）測(cè)量芯片的電源管腳上下電波形：芯片的電源管腳；2）測(cè)量單板/系統(tǒng)上下電對(duì)其它單板/系統(tǒng)的阻礙：系統(tǒng)電源。合格標(biāo)準(zhǔn)1）在電源輸出端測(cè)試，電壓上下電過(guò)沖一般要求不超過(guò)被測(cè)電壓的10％。在芯片前端測(cè)試時(shí)，可參考電平通用標(biāo)準(zhǔn)；2）電源上電時(shí)電壓不得有專門大的跌落，下電時(shí)不能有專門大的反沖和回勾。（跌落和反沖不能跨越芯片啟動(dòng)工作電壓），如出現(xiàn)臺(tái)階現(xiàn)象，需注意分析其阻礙；3）注意假如有負(fù)電壓就需要依照芯片要求進(jìn)行討論；4）專門多芯片都由多路電源供電（例如外部I/O電壓3.3V，內(nèi)核電壓1.8V），這些電壓之間可能有上下電順序要求，參考器件手冊(cè)評(píng)估測(cè)試結(jié)果是否合格。注意事項(xiàng)遍歷如下情況：1）系統(tǒng)上下電；2）單板拔插；3）電源板拔插；測(cè)量緩啟動(dòng)電路參數(shù) 測(cè)試儀器示波器測(cè)試方法 常用-48V緩啟動(dòng)電路如下圖所示。測(cè)試時(shí)用多蹤示波器，一路測(cè)試點(diǎn)在緩啟動(dòng)電路前，另一路測(cè)試點(diǎn)在緩啟動(dòng)電路之后，然后上電，從示波器觀看兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)的上電時(shí)刻差。其它如3.3V緩啟動(dòng)電路測(cè)試類似。常用-48V緩啟動(dòng)電路測(cè)試示意圖測(cè)試點(diǎn)如上圖。注意探頭的探針和地線不可接反，否則可能測(cè)量結(jié)果錯(cuò)誤，或者造成設(shè)備或探頭損壞。合格標(biāo)準(zhǔn)1）延遲時(shí)刻：Tdelay，一般要求其范圍20～200ms；2）上升時(shí)刻：關(guān)于Trise，一般為ms級(jí)。要求其范圍越小越好，但同時(shí)要求沖擊電流滿足合格標(biāo)準(zhǔn)；3）沒有多次上、下電（振蕩上下電）現(xiàn)象；附錄：緩啟動(dòng)電路測(cè)試參數(shù)講明下圖是某3.3V緩啟動(dòng)電路的測(cè)試結(jié)果。Ch1（黃色）是從背板輸入的3.3V電源信號(hào)，Ch2（藍(lán)色）是通過(guò)緩啟動(dòng)電路后的3.3V信號(hào)。緩啟動(dòng)電路測(cè)試參數(shù)示意圖_上電上圖中，能夠看到整個(gè)緩啟動(dòng)時(shí)刻分為幾個(gè)部分：1.延遲時(shí)刻，即圖中的Tdelay。它是背板輸入電源有效到緩啟動(dòng)電路有輸出的時(shí)刻差，相當(dāng)于背板電源輸入的延遲；2.緩啟動(dòng)電路有輸出到輸出電壓升高到10%幅值的時(shí)刻；3.上升時(shí)刻，即圖中的Trise。它是緩啟動(dòng)電路輸出電壓從10%上升到90%的時(shí)刻；4.輸出電壓從90%升高到100%的時(shí)刻；其中第2、4項(xiàng)的參數(shù)可忽略，我們一般只關(guān)注Tdelay和Trise。注意事項(xiàng)遍歷如下情況：1）系統(tǒng)上下電；2）單板拔插；3）電源板拔插；測(cè)試電源電流和沖擊電流測(cè)試儀器示波器測(cè)試方法 電源電流：方法一：用電流探頭。將電流探頭卡在被測(cè)試電流通路上，通過(guò)示波器觀看電源上電電流波形和上電后電流的平穩(wěn)波形。測(cè)試時(shí)注意電流探頭的方向；方法二：用鉗流計(jì)卡在被測(cè)試電流通路上進(jìn)行測(cè)試。沖擊電流：用電流探頭，將電流探頭卡在被測(cè)試電流通路上，通過(guò)示波器觀看電源上電和下電時(shí)的電流波形。注意電流探頭的方向，測(cè)試上電沖擊電流最好在冷機(jī)時(shí)測(cè)試，沖擊電流最大。測(cè)試下電沖擊電流最好在單板滿載時(shí)進(jìn)行。測(cè)試點(diǎn)取下單板（從背板）引入電源鏈路上串接的保險(xiǎn)管，用粗短導(dǎo)線代替，電流探頭或者鉗流計(jì)測(cè)量此導(dǎo)線上的電流。合格標(biāo)準(zhǔn)1） 電源電流穩(wěn)定值不能超過(guò)90％最大額定輸出電流；2） 沖擊電流值不能超過(guò)額定輸出電流的5倍。3倍以上應(yīng)引起注意；3） 單板任何業(yè)務(wù)情況下的電流一定要大于電源的最小負(fù)載，且須滿足最大容性負(fù)載要求；4） 保險(xiǎn)管規(guī)格的選擇和沖擊電流的關(guān)系。假如沖擊電流為保險(xiǎn)絲的額定電流的5－10倍，則就要觀看沖擊電流的時(shí)刻寬度，保險(xiǎn)絲為快速熔斷型，那么沖擊電流的寬度不能超過(guò)幾十毫秒；若為慢速熔斷型，那么那么沖擊電流的寬度不能超過(guò)幾百毫秒。注意事項(xiàng)1.沖擊電流的測(cè)試應(yīng)遍歷如下情況：1）系統(tǒng)上下電；2）單板拔插；3）電源板拔插；2.沖擊電流測(cè)試中，假如鏈路上有感性器件（電感等），則不可貪圖方便，取下感性器件后用粗短導(dǎo)線代替，再用電流探頭或者鉗流計(jì)測(cè)量此導(dǎo)線上的電流。因?yàn)楦行云骷旧砭哂幸种茮_擊電流的作用，此方法只適合測(cè)量靜態(tài)電流。測(cè)試沖擊電流時(shí)，能夠撬起感性器件后端，再連接到粗短導(dǎo)線測(cè)量。如下所示。測(cè)量沖擊電流時(shí)，鏈路上有感性器件的測(cè)試方法電源告警信號(hào)測(cè)試方法： 用示波器或者數(shù)字萬(wàn)用表鏈接告警信號(hào)點(diǎn)，使系統(tǒng)產(chǎn)生告警條件，測(cè)試告警信號(hào)的電平大小；測(cè)試點(diǎn)： 告警信號(hào)的接收末端；合格標(biāo)準(zhǔn)： 滿足本文檔HYPERLINK\l"_信號(hào)質(zhì)量測(cè)試通用標(biāo)準(zhǔn)"第5節(jié)信號(hào)質(zhì)量測(cè)試通用標(biāo)準(zhǔn)中的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。如告警信號(hào)類型不在此節(jié)包含之列，則應(yīng)符合電源規(guī)格上告警信號(hào)電平的要求。測(cè)試冗余電源的均流參數(shù) 測(cè)試方法： 用測(cè)試電源輸出電流的方法測(cè)試冗余電源的每路電流的輸出值，比較每路輸出電流的大小； 測(cè)試點(diǎn)： 冗余電源的每路電流輸出鏈路；合格標(biāo)準(zhǔn)： 系統(tǒng)電源，其冗余電源（均流）的各路電流輸出值不相差＋10％為合格。

時(shí)鐘信號(hào)質(zhì)量測(cè)試注意事項(xiàng)1、建議時(shí)鐘信號(hào)質(zhì)量測(cè)試與時(shí)序測(cè)試一起進(jìn)行；2、測(cè)試時(shí)鐘時(shí)應(yīng)選擇高輸入阻抗、小電容值、高帶寬的有源探頭。無(wú)源探頭容抗較大，測(cè)出波形的邊沿會(huì)失真。簡(jiǎn)述 時(shí)鐘在通信設(shè)備中起著特不重要的作用，而時(shí)鐘信號(hào)的質(zhì)量往往直接阻礙著產(chǎn)品的性能指標(biāo)，甚至阻礙到產(chǎn)品的差不多功能能否實(shí)現(xiàn)。在硬件測(cè)試中，要特不注意時(shí)鐘信號(hào)質(zhì)量的測(cè)試，這對(duì)產(chǎn)品的硬件設(shè)計(jì)質(zhì)量提高有著專門大的意義。 產(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)中，最常用的是石英晶體振蕩器，也確實(shí)是晶振。本文檔涉及的時(shí)鐘信號(hào)僅指晶振輸出的時(shí)鐘信號(hào)，以及這些時(shí)鐘信號(hào)通過(guò)驅(qū)動(dòng)、倍頻、分頻等處理后得到的時(shí)鐘信號(hào)。測(cè)試方法時(shí)鐘信號(hào)質(zhì)量的測(cè)試工具要緊是示波器，依照所測(cè)試的時(shí)鐘的頻率選擇適當(dāng)?shù)氖静ㄆ鬟M(jìn)行測(cè)試；時(shí)鐘頻率精度的測(cè)試要緊采納高精度的頻率計(jì)進(jìn)行測(cè)試，并記錄好數(shù)據(jù)；時(shí)鐘頻率的穩(wěn)定度測(cè)試要緊是利用專門的穩(wěn)定性極高的頻率計(jì)進(jìn)行的，要緊適用于基準(zhǔn)時(shí)鐘。測(cè)試指標(biāo)與合格標(biāo)準(zhǔn)邊沿單調(diào)性和上升/下降時(shí)刻；通用時(shí)鐘信號(hào)規(guī)范（滿足HYPERLINK\l"_信號(hào)質(zhì)量測(cè)試通用標(biāo)準(zhǔn)"第5節(jié)信號(hào)質(zhì)量測(cè)試通用標(biāo)準(zhǔn)的前提下）通用時(shí)鐘信號(hào)規(guī)范信號(hào)類型占空比上升單調(diào)性下降單調(diào)性抖動(dòng)特性PECL如無(wú)專門要求（例如因?yàn)闀r(shí)序配合關(guān)系需要調(diào)節(jié)占空比），建議：40%~60%；必須單調(diào)必須單調(diào)關(guān)于存在指標(biāo)規(guī)定的信號(hào)，應(yīng)滿足指標(biāo)；沒有指標(biāo)規(guī)定或者無(wú)法明確界定的情況下，應(yīng)滿足可靠性要求TTL必須單調(diào)必須單調(diào)LVTTL（3V）必須單調(diào)必須單調(diào)CMOS必須單調(diào)必須單調(diào)GTL+必須單調(diào)必須單調(diào)CML必須單調(diào)必須單調(diào)77M時(shí)鐘信號(hào)質(zhì)量（滿足表3的前提下）77M時(shí)鐘信號(hào)質(zhì)量信號(hào)類型上升時(shí)刻下降時(shí)刻TTL<2.5ns<2.5nsLVTTL(3V)<2.5ns<2.5nsCMOS<2.5ns<2.5nsGTL+<2.5ns<2.5ns38M時(shí)鐘信號(hào)質(zhì)量（滿足表3的前提下）38M時(shí)鐘信號(hào)質(zhì)量信號(hào)類型上升時(shí)刻下降時(shí)刻TTL<4ns<4nsLVTTL(3V)<4ns<4nsCMOS<4ns<4nsGTL+<4ns<4ns19M時(shí)鐘信號(hào)質(zhì)量（滿足表3的前提下）19M時(shí)鐘信號(hào)質(zhì)量信號(hào)類型上升時(shí)刻下降時(shí)刻TTL<4ns<4nsLVTTL(3V)<4ns<4nsCMOS<4ns<4ns高電平過(guò)沖和低電平過(guò)沖； 合格標(biāo)準(zhǔn)： 滿足HYPERLINK\l"_信號(hào)質(zhì)量測(cè)試通用標(biāo)準(zhǔn)"第5節(jié)信號(hào)質(zhì)量測(cè)試通用標(biāo)準(zhǔn)表2所列要求；最低高電平和最高低電平； 合格標(biāo)準(zhǔn)： 滿足HYPERLINK\l"_信號(hào)質(zhì)量測(cè)試通用標(biāo)準(zhǔn)"第5節(jié)信號(hào)質(zhì)量測(cè)試通用標(biāo)準(zhǔn)表1所列要求；毛刺； 合格標(biāo)準(zhǔn)： 滿足HYPERLINK\l"_信號(hào)質(zhì)量測(cè)試通用標(biāo)準(zhǔn)"第5節(jié)信號(hào)質(zhì)量測(cè)試通用標(biāo)準(zhǔn)表2所列要求；時(shí)鐘頻率精度。 定義： 在規(guī)定的時(shí)刻間隔內(nèi)相對(duì)頻偏的最大幅度。頻率精度包括初始頻率失調(diào)和任何老化和環(huán)境下的阻礙。 合格標(biāo)準(zhǔn)： 依照需求規(guī)格要求來(lái)確定。一般要求±50ppm。注意事項(xiàng) 時(shí)鐘信號(hào)的邊沿單調(diào)性要求特不嚴(yán)格，一般情況下高速時(shí)鐘多為點(diǎn)到點(diǎn)驅(qū)動(dòng)，少數(shù)也有1：N驅(qū)動(dòng)的情況。 時(shí)鐘是單向信號(hào)，測(cè)試點(diǎn)必須選擇在終端。關(guān)于1：N的情況必須對(duì)每一個(gè)終端負(fù)載進(jìn)行測(cè)試，觀看是否有反射和回勾產(chǎn)生。原則上要保證時(shí)鐘信號(hào)上升沿和下降沿的單調(diào)性，假如出現(xiàn)回勾現(xiàn)象，一定要在滿負(fù)載和最高最低輸入電壓等極限情況下做更詳盡的測(cè)試，保證回勾不能落在電平不穩(wěn)定區(qū)域。 時(shí)鐘的串?dāng)_要緊是測(cè)試時(shí)鐘信號(hào)受外界電壓干擾，或不同頻率信號(hào)疊加在時(shí)鐘信號(hào)上，造成數(shù)據(jù)采樣錯(cuò)誤或單板功能不能正常實(shí)現(xiàn)。測(cè)試的時(shí)候應(yīng)該在幀同步信號(hào)的觸發(fā)下，測(cè)試整個(gè)周期內(nèi)的波形。復(fù)位信號(hào)質(zhì)量測(cè)試簡(jiǎn)述單板復(fù)位電路設(shè)計(jì)是嵌入式操縱系統(tǒng)中普遍采納的抗干擾措施，用于保證系統(tǒng)或電路在受到干擾的情況下，能夠自動(dòng)進(jìn)行復(fù)位，從軟、硬件錯(cuò)誤中恢復(fù)正常的運(yùn)行。目前實(shí)現(xiàn)WDT復(fù)位電路的形式有專門多，如某些CPU或其它器件內(nèi)部也有自帶的WDT復(fù)位電路，另外，還有純軟件的WDT，使用專用復(fù)位芯片的WDT。因復(fù)位電路是保證系統(tǒng)從崩潰中恢復(fù)的最后手段。故對(duì)復(fù)位信號(hào)的質(zhì)量測(cè)試顯得格外重要。對(duì)復(fù)位的觸發(fā)信號(hào)，計(jì)數(shù)器的溢出信號(hào)以及復(fù)位信號(hào)均需進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試方法測(cè)試單板復(fù)位信號(hào)的復(fù)位脈寬時(shí)，對(duì)低電平復(fù)位有效的信號(hào)，取下降沿觸發(fā)，示波器時(shí)刻刻度取100ms左右；關(guān)于上電復(fù)位信號(hào)，取最后上電的電源信號(hào)作參考，與復(fù)位信號(hào)一起測(cè)試；測(cè)試“/MR”信號(hào)時(shí)，分兩種情況：在按鍵復(fù)位時(shí)，須觀看“/MR”信號(hào)是否出現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)刻的負(fù)脈沖，這時(shí)取時(shí)刻刻度為100ns，下降沿觸發(fā)；在計(jì)數(shù)器溢出時(shí)，須觀看“/MR”信號(hào)是否滿足輸入低電平及低電平脈寬的要求，這時(shí)取時(shí)刻刻度為4us左右，下降沿觸發(fā)。垂直刻度一般取1V。測(cè)試WDI信號(hào)時(shí)，取時(shí)刻刻度為1s，注意觀看“WDI”的脈寬是否滿足計(jì)數(shù)器清零要求。測(cè)試“/WDO”信號(hào)時(shí)，測(cè)試時(shí)可通過(guò)使計(jì)數(shù)器溢出或3.3V拉偏進(jìn)行測(cè)試，時(shí)刻寬度也相應(yīng)取窄一些。測(cè)試項(xiàng)目與合格標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試單板上所有芯片的復(fù)位信號(hào)質(zhì)量，包括信號(hào)脈寬、電壓幅度、過(guò)沖、毛刺等；測(cè)試方法：后臺(tái)復(fù)位（下復(fù)位命令）測(cè)試 合格標(biāo)準(zhǔn)：1）復(fù)位信號(hào)脈寬。復(fù)位信號(hào)的復(fù)位脈寬應(yīng)滿足芯片要求，一般要求復(fù)位脈寬應(yīng)>200ms；2）復(fù)位信號(hào)電壓幅度、過(guò)沖、毛刺等。滿足HYPERLINK\l"_信號(hào)質(zhì)量測(cè)試通用標(biāo)準(zhǔn)"第5節(jié)信號(hào)質(zhì)量測(cè)試通用標(biāo)準(zhǔn)表1、表2要求。測(cè)量復(fù)位芯片輸入電壓（使用復(fù)位芯片實(shí)現(xiàn)的復(fù)位電路）；測(cè)試點(diǎn)： 芯片的復(fù)位輸入管腳。測(cè)試方法： 紀(jì)錄2個(gè)值：1）復(fù)位信號(hào)的脈沖寬度和電平幅度。示波器的時(shí)刻刻度設(shè)為ms級(jí)。2）測(cè)量復(fù)位信號(hào)上升沿（指低電平有效的復(fù)位信號(hào)）的質(zhì)量。示波器的時(shí)刻刻度設(shè)為ns級(jí)。在某些情況下復(fù)位信號(hào)的上升沿可能產(chǎn)出回溝、振鈴、毛刺，不是ns級(jí)不一定看得出來(lái)。合格標(biāo)準(zhǔn)： 復(fù)位芯片輸入電壓須滿足復(fù)位芯片電壓要求，以免出現(xiàn)復(fù)位芯片的低電壓自動(dòng)復(fù)位，應(yīng)無(wú)毛刺，幅值須達(dá)到3.3V±5%要求；測(cè)量“/MR”信號(hào)（使用復(fù)位芯片實(shí)現(xiàn)的復(fù)位電路）；測(cè)試方法： 1）手動(dòng)按鍵復(fù)位； 2）模擬WDT計(jì)數(shù)器溢出；合格標(biāo)準(zhǔn)： 1）“/MR”信號(hào)寬度：低電平脈寬>500ns；2）“/MR”信號(hào)質(zhì)量：低電平<0.6V，其它滿足HYPERLINK\l"_信號(hào)質(zhì)量測(cè)試通用標(biāo)準(zhǔn)"第5節(jié)信號(hào)質(zhì)量測(cè)試通用標(biāo)準(zhǔn)表1、表2要求。測(cè)量WDI及/WDO信號(hào)質(zhì)量（使用復(fù)位芯片實(shí)現(xiàn)的復(fù)位電路）；合格標(biāo)準(zhǔn)：1）“WDI”信號(hào)：信號(hào)寬度：輸入脈寬>100ns（那個(gè)管腳上的脈沖上升沿或者下降沿都會(huì)使內(nèi)部的看門狗定時(shí)器計(jì)數(shù)清零）；信號(hào)質(zhì)量：低電平<0.6V，高電平>2.31V。其它滿足HYPERLINK\l"_信號(hào)質(zhì)量測(cè)試通用標(biāo)準(zhǔn)"第5節(jié)信號(hào)質(zhì)量測(cè)試通用標(biāo)準(zhǔn)表1、表2要求；周期<1s（WDT的溢出周期典型值1.6s，最小值1s）。2）“WDO”信號(hào)：滿足HYPERLINK\l"_信號(hào)質(zhì)量測(cè)試通用標(biāo)準(zhǔn)"第5節(jié)信號(hào)質(zhì)量測(cè)試通用標(biāo)準(zhǔn)表1、表2要求；注意事項(xiàng)手動(dòng)復(fù)位時(shí)的復(fù)位脈寬因人為因素較為明顯，能夠不測(cè)，要緊關(guān)注其復(fù)位電平是否滿足復(fù)位邏輯電平要求。測(cè)試復(fù)位信號(hào)質(zhì)量，對(duì)手動(dòng)復(fù)位、后臺(tái)復(fù)位、熱插拔及上電各種情況均應(yīng)用示波器觀看復(fù)位信號(hào)質(zhì)量。某些單板其WDI信號(hào)脈寬專門窄，當(dāng)選用時(shí)刻刻度在1s時(shí)，可能看不到喂狗信號(hào)，注意調(diào)整時(shí)刻刻度。測(cè)試示例針對(duì)以下電路，測(cè)試復(fù)位電路的重要信號(hào)。常見復(fù)位電路測(cè)試項(xiàng)目復(fù)位信號(hào)質(zhì)量測(cè)試測(cè)試目的測(cè)試單板所有復(fù)位信號(hào)以及與復(fù)位電路相關(guān)的信號(hào)，重點(diǎn)檢查復(fù)位信號(hào)電平值是否足夠，復(fù)位脈沖寬度是否有足夠裕度，復(fù)位電路相關(guān)信號(hào)是否滿足其電平及脈寬要求。測(cè)試條件單板上電正常運(yùn)行測(cè)試儀器示波器，電壓探頭測(cè)試過(guò)程ADM706R的輸入輸出信號(hào)質(zhì)量測(cè)試：看門狗復(fù)位時(shí)ADM706的“/MR”引腳信號(hào)質(zhì)量；按鍵復(fù)位時(shí)“/MR”引腳信號(hào)質(zhì)量；計(jì)數(shù)器溢出時(shí)復(fù)位信號(hào)質(zhì)量；“WDI”信號(hào)質(zhì)量；計(jì)數(shù)器溢出“/WDO”信號(hào)與“/MR”信號(hào)質(zhì)量；上電復(fù)位信號(hào)質(zhì)量測(cè)試；ADM706R輸出的/RST的信號(hào)質(zhì)量,復(fù)位信號(hào)經(jīng)邏輯驅(qū)動(dòng)處理后分不送給本板的其他芯片，可同時(shí)在芯片側(cè)進(jìn)行測(cè)試；應(yīng)達(dá)到的要求、指標(biāo)和預(yù)期結(jié)果復(fù)位信號(hào)電平必須滿足芯片復(fù)位信號(hào)的電平值要求；復(fù)位脈沖寬度必須遠(yuǎn)大于芯片手冊(cè)對(duì)復(fù)位脈沖寬度的要求；/MR信號(hào)質(zhì)量應(yīng)滿足手冊(cè)要求。相關(guān)測(cè)試用例、其它講明和注意事項(xiàng)看門狗溢出能夠用短接CPU數(shù)據(jù)、地址總線的方式模擬。實(shí)測(cè)結(jié)果記錄如下波形并分析是否合格：上電復(fù)位：/MR與復(fù)位信號(hào)按鍵復(fù)位時(shí)：/MR與復(fù)位信號(hào)計(jì)數(shù)器溢出：/MR與復(fù)位信號(hào)后臺(tái)復(fù)位：/MR與復(fù)位信號(hào)正常情況：WDI與WDO信號(hào)計(jì)數(shù)器溢出：WDI與WDO信號(hào)按鍵復(fù)位：XX芯片的復(fù)位信號(hào)后臺(tái)復(fù)位：XX芯片的復(fù)位信號(hào)

數(shù)據(jù)、地址信號(hào)質(zhì)量測(cè)試簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)、地址總線是單板上最常見的總線。它們一般位于芯片的CPU接口。CPU通過(guò)地址總線進(jìn)行尋址，通過(guò)數(shù)據(jù)總線與其它芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。另外，還有一些芯片有專門用于業(yè)務(wù)處理的數(shù)據(jù)總線。數(shù)據(jù)總線的總線寬度決定了芯片之間一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)男畔⒘?。我們單板上芯片的初始化配置、運(yùn)行情況監(jiān)控都會(huì)用到芯片的CPU接口，相應(yīng)的業(yè)務(wù)處理會(huì)用到芯片的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)總線。因此地址、數(shù)據(jù)等總線一旦出錯(cuò)就會(huì)導(dǎo)致配置信息或者監(jiān)控信息錯(cuò)誤，或者導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷、誤碼，因此對(duì)數(shù)據(jù)地址信號(hào)的質(zhì)量測(cè)試是比較重要的。對(duì)數(shù)據(jù)、地址信號(hào)的測(cè)量，需要滿足一般的信號(hào)質(zhì)量測(cè)試規(guī)范要求，此外讀寫時(shí)序也需要測(cè)試。測(cè)試讀寫信號(hào)時(shí)序還需要考慮各建立、保持時(shí)刻的容限是否足夠。當(dāng)數(shù)據(jù)、地址總線出錯(cuò)導(dǎo)致程序跑飛時(shí)，可能會(huì)啟動(dòng)相應(yīng)的復(fù)位處理。測(cè)試方法信號(hào)質(zhì)量和時(shí)序測(cè)試直接使用示波器測(cè)量。示波器通道數(shù)≧2，盡量選用有FastAcq（快速捕捉）或者長(zhǎng)余輝顯示功能的示波器；使用方法： 測(cè)試數(shù)據(jù)的建立時(shí)刻和保持時(shí)刻的時(shí)侯，以時(shí)鐘源為觸發(fā)，開啟FastAcq或者長(zhǎng)余輝顯示功能，記錄波形。一般會(huì)如圖所示。圖中Ch1（黃色）為時(shí)鐘信號(hào)，Ch2（藍(lán)色）為數(shù)據(jù)信號(hào)。那個(gè)地點(diǎn)是利用時(shí)鐘的下降沿采樣數(shù)據(jù)，與常用的時(shí)鐘的上升沿采樣相反。[注] 上面測(cè)試方法適合時(shí)鐘是周期性波形的情況，假如時(shí)鐘是非周期的，那么不能使用FastAcq（快速捕捉）或者長(zhǎng)余輝顯示功能。時(shí)序的容限對(duì)比芯片手冊(cè)確認(rèn)。部分時(shí)序關(guān)系也能夠直接在原理圖設(shè)計(jì)時(shí)期審查確認(rèn)；測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試單板所有芯片的數(shù)據(jù)、地址總線的信號(hào)質(zhì)量；合格標(biāo)準(zhǔn)： 數(shù)據(jù)、地址信號(hào)質(zhì)量滿足HYPERLINK\l"_信號(hào)質(zhì)量測(cè)試通用標(biāo)準(zhǔn)"第5節(jié)信號(hào)質(zhì)量測(cè)試通用標(biāo)準(zhǔn)表1、表2要求。沒有專門大的毛刺、過(guò)沖、振鈴，信號(hào)邊沿沒有專門緩慢；測(cè)試單板芯片的讀寫信號(hào)時(shí)序；合格標(biāo)準(zhǔn)： 時(shí)序關(guān)系滿足芯片手冊(cè)要求，同時(shí)留有較大的裕度。一般來(lái)講，時(shí)鐘沿處在數(shù)據(jù)中間位置是比較合適的；測(cè)試單板芯片的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)序關(guān)系，包括數(shù)據(jù)的建立保持時(shí)刻；合格標(biāo)準(zhǔn)： 同上。參考芯片手冊(cè)要求。測(cè)試示例：測(cè)試目的測(cè)量XX芯片時(shí)序是否正確測(cè)試條件單板工作正常，室溫測(cè)試儀器示波器測(cè)試方法使用示波器測(cè)量，直接讀取數(shù)據(jù)測(cè)試過(guò)程單板上U49的pin1、pin2信號(hào)用飛線引出，接到示波器探頭上，記錄波形。它們分不是I2C總線的數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)。檢查點(diǎn)、應(yīng)達(dá)到的要求、指標(biāo)和預(yù)期結(jié)果讀寫時(shí)序滿足芯片手冊(cè)要求相關(guān)測(cè)試用例、其它講明和注意事項(xiàng)：溫度芯片（U49）、實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片（U48）等掛在同一個(gè)I2C總線上。實(shí)測(cè)結(jié)果：（是否OK？）。XX芯片時(shí)序波形（手冊(cè)）實(shí)測(cè)圖1：t1參數(shù)實(shí)測(cè)圖2：t2參數(shù)分析：參數(shù)手冊(cè)要求測(cè)試值結(jié)論t1>2.5us3.2usOKt2>100ns960nsOKt3>0ns900nsOKt4>100ns2usOKt5>100ns900nsOK結(jié)論：OK差分信號(hào)質(zhì)量測(cè)試簡(jiǎn)述所謂差分信號(hào)，確實(shí)是驅(qū)動(dòng)端發(fā)送兩個(gè)等值、反相的信號(hào)，接收端通過(guò)比較這兩個(gè)電壓的差值來(lái)推斷邏輯狀態(tài)“0”依舊“1”。而承載差分信號(hào)的那一對(duì)走線就稱為差分走線。差分信號(hào)和一般的單端信號(hào)走線相比，最明顯的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：抗干擾能力強(qiáng)，因?yàn)閮筛罘肿呔€之間的耦合專門好，當(dāng)外界存在噪聲干擾時(shí)，幾乎是同時(shí)被耦合到兩條線上，而接收端關(guān)懷的只是兩信號(hào)的差值，因此外界的共模噪聲能夠被完全抵消；能有效抑制EMI，同樣的道理，由于兩根信號(hào)的極性相反，他們對(duì)外輻射的電磁場(chǎng)能夠相互抵消，耦合的越緊密，泄放到外界的電磁能量越少；時(shí)序定位精確，由于差分信號(hào)的開關(guān)變化是位于兩個(gè)信號(hào)的交點(diǎn)，而不像一般單端信號(hào)依靠高低兩個(gè)閾值電壓推斷，因而受工藝，溫度的阻礙小，能降低時(shí)序上的誤差，同時(shí)也更適合于低幅度信號(hào)的電路。目前流行的LVDS確實(shí)是指這種小振幅差分信號(hào)技術(shù)，其它電平比如ECL/PECL/LVPECL和RS-422/485也差不多上差分輸入輸出。測(cè)試項(xiàng)目發(fā)射器電參數(shù)。測(cè)試電發(fā)射器的各項(xiàng)特性，包括差分幅度、上升和下降時(shí)刻、波形過(guò)沖、輸出/輸入偏置電壓（LVDS）；接收器電參數(shù)。測(cè)試最大輸入電壓和靈敏度；眼圖測(cè)試：上升、下降時(shí)刻、周期、脈沖過(guò)沖及振蕩。測(cè)試方法差分信號(hào)的模擬帶寬取決于信號(hào)的邊沿時(shí)刻，不等于信號(hào)的比特速率，一般都比信號(hào)的比特速率高的多，比如622Mbps的信號(hào)的帶寬可能高達(dá)1GHz。因此選擇示波器時(shí)需要注意信號(hào)的帶寬要求。在進(jìn)行眼圖測(cè)試的時(shí)候，要求示波器有相應(yīng)的眼圖模板；應(yīng)該盡量采納差分探頭，如TEK公司的P6247等。假如沒有差分探頭，能夠考慮使用兩個(gè)單端探頭，如TEK公司的P6245等；關(guān)于差分信號(hào)，能夠采納眼圖測(cè)試的方式來(lái)觀看信號(hào)的質(zhì)量，眼圖張開的寬度決定了接收波形能夠不受串?dāng)_阻礙而抽樣再生的時(shí)刻間隔。顯然，最佳抽樣時(shí)刻應(yīng)選在眼睛張開最大的時(shí)刻。眼圖斜邊的斜率，表示系統(tǒng)對(duì)定時(shí)抖動(dòng)（或誤差）的靈敏度，斜邊越陡，系統(tǒng)對(duì)定時(shí)抖動(dòng)越敏感。眼圖左（右）角陰影部分的水平寬度表示信號(hào)零點(diǎn)的變化范圍，稱為零點(diǎn)失真量，在許多接收設(shè)備中，定時(shí)信息是由信號(hào)零點(diǎn)位置來(lái)提取的，關(guān)于這種設(shè)備零點(diǎn)失真量專門重要。在抽樣時(shí)刻，陰影區(qū)的垂直寬度表示最大信號(hào)失真量。在抽樣時(shí)刻上、下兩陰影區(qū)間隔的一半是最小噪聲容限，噪聲瞬時(shí)值超過(guò)它就有可能發(fā)生錯(cuò)誤判決；圖中水平方向上虛線位置對(duì)應(yīng)的電壓為判決門限電平。以太網(wǎng)的測(cè)試電路如下：LVDS測(cè)試電路如下：合格標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試差分信號(hào)首先要確定該差分信號(hào)的電平是哪一種，依照實(shí)際測(cè)試結(jié)果推斷輸入輸出差分電壓、輸出上升時(shí)刻、偏置電壓等是否滿足信號(hào)特性。LVDS信號(hào)輸入輸出特性參數(shù)意義最小值最大值單位VOD差分輸出電壓247454mVVOS輸出偏置電壓1.1251.375V△VODVOD變化量絕對(duì)值50mV△VOSVOS變化量絕對(duì)值50mVISA,ISB短路電流24mAtr/tr輸出上升時(shí)刻/下降時(shí)刻(≥2000Mbps)

輸出上升時(shí)刻/下降時(shí)刻(≤2000Mbps)0.26

0.261.5

脈沖寬度的30%nsIin輸入電流20μAVTH閾值電壓±100mVVIN輸入電壓范圍02.4VVIS輸入偏置電壓0.052.35V參數(shù)意義要求的Min/Max差模輸出電壓+VoutUTP：+950mVto+1050mVSTP：+1165mVto+1285mV差模輸出電壓-VoutUTP：-950mVto-1050mVSTP：-1165mVto-1285mV波形正過(guò)沖WaveformovershootPositive(Max)Max=5%of+Vout波形負(fù)過(guò)沖WaveformovershootNegative(Max)Max=5%of-Vout信號(hào)幅度對(duì)稱度（Signalamplitudesymmetry）Ratio=0.98to1.02上升時(shí)刻Risetime3.0nsto5.0ns下降時(shí)刻Falltime3.0nsto5.0ns發(fā)送抖動(dòng)TransmitJitterMax=1.4ns用示波器+差分探頭來(lái)觀看眼圖，測(cè)試眼圖上“0”穿越點(diǎn)（ZeroCrossings）的寬度為抖動(dòng)峰峰值。關(guān)于抖動(dòng)測(cè)試的結(jié)果，要符合相應(yīng)的電平或接口的抖動(dòng)指標(biāo)要求（比如LVDS和以太網(wǎng)的抖動(dòng)要求是不同的）。眼圖測(cè)試：采樣波形數(shù)為2000個(gè)，沒有一個(gè)點(diǎn)掉進(jìn)眼圖模板中。注意事項(xiàng)關(guān)于在線測(cè)試，要求示波器的探頭為高阻輸入。由于LVDS信號(hào)的速率一般比較高，應(yīng)當(dāng)選擇寄生電容比較低的示波器探頭的型號(hào)。測(cè)試示例以下為部分接口信號(hào)質(zhì)量測(cè)試波形示例：1310-2.5G-21310-2.5G-15

串行信號(hào)質(zhì)量測(cè)試概述串行信號(hào)是指數(shù)據(jù)以串行的方式進(jìn)行發(fā)送及接收。要緊的串行信號(hào)有：HW、串口、I2C、USB、SPI等。HW串口所謂串口，即收發(fā)數(shù)據(jù)差不多上串行的數(shù)字接口，異步串口無(wú)同步時(shí)鐘信號(hào)，電路相對(duì)簡(jiǎn)單；同步串口含有同步時(shí)鐘信號(hào)，能工作在較高波特率。串口要緊有：RS232，RS422，RS485，業(yè)務(wù)接口V.24，V.35，以及用于板間互連的TTL串口等。要緊有以下幾種：a.用于調(diào)試或監(jiān)控的232串口；b. 用于板間連接的非標(biāo)準(zhǔn)TTL及232串口；c.用于框間的RS422，RS485串口；d.作為業(yè)務(wù)接口的RS232(V.24,V.28),RS422(V.11),V.35接口。I2USBUSB：UniversalSerialBus，即通用串行總線，目前有1.1和2.0兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，其要緊區(qū)不表現(xiàn)在傳送速率上，目前我們?cè)O(shè)備上有用到的，常見的是1.1標(biāo)準(zhǔn)，下面介紹1.1標(biāo)準(zhǔn)：USB傳送信號(hào)和電源是通過(guò)一種四線的電纜，存在兩種數(shù)據(jù)傳輸率：USB的高速信號(hào)的比特率定為12Mbps；低速信號(hào)傳送的模式定為1.5Mbps；USB接口USB接口電纜中包括VBUS、GND二條線，向設(shè)備提供電源。VBUS使用+5V電源。USB對(duì)電纜長(zhǎng)度的要求專門寬，最長(zhǎng)可為幾米。每個(gè)USB單元通過(guò)電纜只能提供有限的能源。主機(jī)對(duì)直接相連的USB設(shè)備提供電源供其使用,同時(shí)每個(gè)USB設(shè)備也能夠有自己的電源。依靠電纜提供能源的設(shè)備稱作“總線供能”設(shè)備。相反，可選擇能源來(lái)源的設(shè)備稱作“自供電”設(shè)備。其中信號(hào)的傳送采納一對(duì)查分線，其邏輯電平如下表?？偩€狀態(tài)信號(hào)電平開始端源連接器終端目標(biāo)連接器差分“1”D+>Voh(min)D-<Vol(max)(D+)-(D-)>200mv(D+)>Vih(min)差分“0”D->Voh(min)D+<Vol(max)(D+)-(D+)>200mvD->Vih(min)SPI測(cè)試項(xiàng)目HW信號(hào)質(zhì)量測(cè)試，包含邏輯電平、上升時(shí)刻、下降時(shí)刻、過(guò)沖等；關(guān)于E1接口的HDB3碼信號(hào)測(cè)試信號(hào)是否符合G.703模板；關(guān)于板間或框間傳輸?shù)腖VDS差分信號(hào)的測(cè)試項(xiàng)同7.5.2。關(guān)于高速率的信號(hào)需要用眼圖，或用長(zhǎng)余輝進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)刻觀看波形抖動(dòng)范圍。SPI信號(hào)質(zhì)量測(cè)試串口信號(hào)質(zhì)量測(cè)試，包含邏輯電平、上升時(shí)刻、下降時(shí)刻、過(guò)沖等；眼圖測(cè)試；關(guān)于可設(shè)置不同波特率的情況下需要重復(fù)以上操作。I2信號(hào)質(zhì)量測(cè)試，包含邏輯電平、上升時(shí)刻、下降時(shí)刻、過(guò)沖等；USB信號(hào)質(zhì)量測(cè)試，包含邏輯電平、上升時(shí)刻、下降時(shí)刻、過(guò)沖等；眼圖測(cè)試方法對(duì)各串行信號(hào)在板內(nèi)的信號(hào)質(zhì)量的測(cè)試方法請(qǐng)參考第6章；關(guān)于板間及框間的差分信號(hào)的的測(cè)試方法請(qǐng)參考“6.5差分信號(hào)質(zhì)量測(cè)試”；關(guān)于E1信號(hào)，能夠用E20表測(cè)試波形是否符合G.703模板。E20的使用方法請(qǐng)參看文檔《E20使用手冊(cè)》。正確連接E20表和被測(cè)單板的E1口后，選擇相應(yīng)的測(cè)試項(xiàng)目，在出現(xiàn)如下圖所示的畫面時(shí)，請(qǐng)選擇F1，現(xiàn)在能夠測(cè)試系統(tǒng)中的E1信號(hào)是否滿足ITUG.703脈沖模板，看信號(hào)波形是否在模板內(nèi)。正常時(shí)E20表會(huì)打出“pass”字樣。G.703定義的E1信號(hào)測(cè)試模板另外，也能夠使用通信信號(hào)分析儀測(cè)量E1信號(hào)是否符合G.703模板。同樣的，關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)電接口E1/T1、E3/T3、STM-1e，光接口STM-1、STM4，以太網(wǎng)口等的信號(hào)，都建議使用通信信號(hào)分析儀內(nèi)的信號(hào)模板來(lái)測(cè)量。測(cè)試時(shí)需要注意探頭和信號(hào)之間的阻抗匹配問(wèn)題。例如示波器有源探頭的阻抗一般是50Ω，無(wú)源探頭的阻抗一般是10MΩ，而同軸E1接口的阻抗是75Ω（雙絞線接口是120Ω）。因此在測(cè)試E1接口時(shí)要用75Ω/50Ω的轉(zhuǎn)換器，才能保證測(cè)試結(jié)果的正確信。注意事項(xiàng)合格標(biāo)準(zhǔn)串口電氣特性：規(guī)定RS232RS422R485工作方式單端差分差分節(jié)點(diǎn)數(shù)1收、1發(fā)1發(fā)10收1發(fā)32收最大傳輸電纜長(zhǎng)度50英尺400英尺400英尺最大傳輸速率20Kb/S10Mb/s10Mb/s最大驅(qū)動(dòng)輸出電壓+/-25V-0.25V～+6V-7V～+12V驅(qū)動(dòng)器輸出信號(hào)電平(負(fù)載最小值)負(fù)載+/-5V～+/-15V+/-2.0V+/-1.5V驅(qū)動(dòng)器輸出信號(hào)電平(空載最大值)空載+/-25V+/-6V+/-6V驅(qū)動(dòng)器負(fù)載阻抗(Ω)3K～7K10054擺率(最大值)30V/μsN/AN/A接收器輸入電壓范圍+/-15V-10V～+10V-7V～+12V接收器輸入門限+/-3V+/-200mV+/-200mV接收器輸入電阻(Ω)3K～7K4K(最小)≥12K驅(qū)動(dòng)器共模電壓-3V～+3V-1V～+3V接收器共模電壓-7V～+7V-7V～+12VV24(RS232)參照EIA/TIARS-232建議；關(guān)于不平衡雙流接口，信號(hào)源開路電壓25V，負(fù)載阻抗3000～7000。負(fù)載電容2500pF。對(duì)數(shù)據(jù)電路，接口點(diǎn)的電壓低于－3V時(shí)確定為二進(jìn)制數(shù)據(jù)“1”，高于＋3V時(shí)為數(shù)據(jù)“0”。關(guān)于操縱和定時(shí)接口電路，接口點(diǎn)的電壓高于＋3V時(shí)確定為“ON”，低于－3V時(shí)確定為“OFF”狀態(tài)。＋3V和－3V之間規(guī)定為躍變區(qū)。信號(hào)通過(guò)躍變區(qū)的時(shí)刻不應(yīng)超過(guò)1ms，或不超過(guò)比特碼元周期的3％，取二者中較短的時(shí)刻為限。關(guān)于RS422、R485差分信號(hào)的補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)參看7.5。E1信號(hào)2M輸出口一般要求：E1口的信號(hào)應(yīng)符合G.703標(biāo)準(zhǔn)。其它板內(nèi)信號(hào)板內(nèi)串行信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量及電平要求，請(qǐng)參照本文檔5.2章節(jié)。其它板間差分信號(hào)：板間及框間的HW、串口信號(hào)采納差分方式進(jìn)行傳遞的，請(qǐng)參考本文檔6.5章節(jié)。

信號(hào)質(zhì)量測(cè)試Checkl