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串行總線(xiàn)實(shí)施技術(shù)的發(fā)展變化使得設計人員要尋求更完善的分析和調試的解決方案，這些解決方案不僅需要能從一條傳輸路徑獲取總線(xiàn)活動(dòng)情況，同時(shí)也要能從多個(gè)通道同時(shí)獲取總線(xiàn)傳輸情況，然后解釋信號的邏輯和物理行為。 經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明的第一代串行總線(xiàn)技術(shù)現在已得到廣泛部署。很多采取新技術(shù)的消費產(chǎn)品正隨著(zhù) PCI Express、Serial ATA 及其它串行實(shí)施而不斷涌現。這些總線(xiàn)架構在比相應并行總線(xiàn)提供更高的數據速率的同時(shí)也簡(jiǎn)化了線(xiàn)路布局。最近，這些尖端的串行技術(shù)開(kāi)始在領(lǐng)先的設計中使用。 更快速的串行總線(xiàn)技術(shù)（第二代和第三代串行總線(xiàn)結構，如 HDMI 1.3、SATA III 和 PCI-Express 2.0）已開(kāi)始出現或正在開(kāi)發(fā)過(guò)程中。很多此類(lèi)串行數據總線(xiàn)設計都采用多通道結構來(lái)實(shí)現，以取得更高的數據速率。在多通道配置中，串行數據包首先被分解，然后在大致相同的時(shí)間通過(guò) 4 個(gè)、8 個(gè)或更多的“通道”進(jìn)行傳輸。很明顯，4 通道能比一個(gè)串行通道傳輸更多信息。由于現在非常普遍的 SERDES（串行器/解串器）器件技術(shù)，這一架構中發(fā)送端和接收端對數據的整理性能已不是問(wèn)題。以前的并行總線(xiàn)設計要求極為嚴格的時(shí)鐘時(shí)序和數據同步，而SERDES 將物理層結構從這種工作中解放出來(lái)。得益于此，相互之間具有相關(guān)性但在時(shí)間上松散排列的數據包段能夠以離散的方式穿過(guò)發(fā)送器和接收器之間的通道。在 2006/2007的冬季，多通道配置將能從 4 通道發(fā)展到 32 通道。 許多串行總線(xiàn)共有的另一個(gè)特點(diǎn)是數據包的 8b/10b 編碼。8b/10b 方案將 8 比特數據字節轉換為 10 比特符號，以便進(jìn)行串行傳輸。無(wú)論數據值是多少，編碼都能確保 1 和 0 的相對平衡混合，這簡(jiǎn)化了時(shí)鐘恢復的環(huán)節。編碼提供的附加比特還有助于錯誤檢測。問(wèn)題在于對于要獲取信號來(lái)進(jìn)行驗證、兼容性和故障排除工作的工程師來(lái)說(shuō)，8b/10b 編碼同時(shí)也增加了數據提取的環(huán)節從而令測試更為復雜。 新型泰克 DSA70000 系列數字串行分析儀既能滿(mǎn)足物理層的要求，也能滿(mǎn)足協(xié)議采集要求。這些工具填補了長(cháng)期以來(lái)傳統示波器采集和協(xié)議分析儀采集之間的鴻溝，此間的前者更注重捕捉信號的全部模擬細節，而后者需要對復雜的數據包進(jìn)行解碼，但局限于捕捉純數字，即二進(jìn)制信號。 物理層問(wèn)題被多通道采集所化解 DSA70000 儀器通過(guò)解決物理層設計問(wèn)題為串行器件有效性、兼容性測量和調試工作提供了完全集成的方案。來(lái)自于這三項應用的技術(shù)要求包括了從信號完整性測量到追蹤明顯邏輯錯誤的這些環(huán)節。 在多通道串行總線(xiàn)上進(jìn)行驗證或調試工作的設計人員需要在 4 個(gè)或更多的通道中同時(shí)獲取實(shí)時(shí)數據集。在驗證工作中，用戶(hù)需要存儲信息，以便在稍后過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí)提取這些信息供檢索和更深的分析�？傊�，用戶(hù)有必要了解發(fā)生錯誤時(shí)的信號環(huán)境。記錄 4 個(gè)通道內的時(shí)間相關(guān)數據不僅能讓我們深入了解干擾事件，還能了解該事件前后每個(gè)通道上的狀況。DSA70000 系列能夠以全速實(shí)時(shí)采樣率在全部 4 個(gè)通道上捕捉長(cháng)達 4 ms 內的高速串行數據流。 對于進(jìn)行調試工作的技術(shù)人員，多通道采集能讓設計人員觀(guān)察通道之間的交互。在當今緊湊的線(xiàn)路設計中，瞬時(shí)信號很可能從一個(gè)信號路徑傳播到鄰近的另一個(gè)信號路徑。這就是所謂的“串擾”，它也是在高速串行器件中影響兩個(gè)或更多通道的許多異�，F象之一。DSA70000 系列儀器能夠以全速采樣率同時(shí)采集 4 個(gè)通道的數據，因此用戶(hù)也可以輕松了解通道之間的交互性，比如說(shuō)，通道 2 中的偏差如何影響通道 3 中的信號邊沿。 DSA70000 示波器的抖動(dòng)分析功能已經(jīng)過(guò)了實(shí)踐的檢驗，該設備可以一次采集全部 4 個(gè)通道的數據，以便了解抖動(dòng)特性-- 如時(shí)間間隔誤差（TIE）及隨機性和確定性抖動(dòng)（RJ/DJ）等。 其它物理層的任務(wù)更適合以“一次一個(gè)通道”的方式進(jìn)行。對于很多特征化測量，設計人員必須從單通道波形的角度確定信號完整性問(wèn)題。在此，行業(yè)標準規定了逐個(gè)通道眼圖分析工作的規范。DSA70000 系列的串行兼容性和分析工具集可以令用戶(hù)針對當今特定的領(lǐng)先串行總線(xiàn)標準對該工具集進(jìn)行選擇，由此加快了眼圖分析的速度。 8b/10b 協(xié)議觸發(fā)打開(kāi)了通向更高層次的大門(mén) DSA70000 系列可以幫助設計人員使用 8b/10b 觸發(fā)來(lái)追蹤與協(xié)議有關(guān)的問(wèn)題，8b/10b 觸發(fā)這一強大實(shí)時(shí)硬件功能在業(yè)內處于獨一無(wú)二的地位。 大多數串行總線(xiàn)在協(xié)議級使用“8b/10b”編碼。在這種格式中，8 比特的字映射為 10 比特的字符序列，這些字符序列包含經(jīng)過(guò)控制的混合 1 和 0，以便促進(jìn)時(shí)鐘恢復和錯誤檢測。8b/10b 編碼提供了數據和控制字符的基礎集。而現有的行業(yè)標準則基于這一常用字符集來(lái)定義更高層的協(xié)議。 物理層問(wèn)題可能導致協(xié)議錯誤，此外，更高層次（如鏈接層）的工作會(huì )由于傳輸邏輯的問(wèn)題或其它問(wèn)題而產(chǎn)生自身錯誤。直到最近，協(xié)議采集一直是專(zhuān)用協(xié)議分析儀所壟斷的領(lǐng)域，但是泰克在 TDS6000C 系列超高性能示波器中率先以高達 3.125Gb/s 的數據速率上實(shí)現了8b/10b 觸發(fā)，以幫助工程師們捕捉清晰的、與物理層行為相關(guān)的代碼組合�，F在，最新的DSA70000 系列中也包含了同樣的功能。新型號只要能探測到 8b/10b 流量，就能對其進(jìn)行解碼。 最后，觸發(fā)組合包含 40 比特的流，但是用戶(hù)可以按照比特、字或字符來(lái)輸入需要的觸發(fā)參數。用戶(hù)得以在 8b/10b 流量的符號語(yǔ)言中高效工作，而不是在單個(gè)比特的沉悶環(huán)境中工作。而且，觸發(fā)器對輸入的數據響應是實(shí)時(shí)的。設計人員可以設置觸發(fā)器，使它能檢測到特定的錯誤條件，而不是漫無(wú)目的地捕捉一個(gè)窗口的數據并反復這一搜索過(guò)程直到發(fā)現錯誤為止。由于能夠在信號錯誤在發(fā)生時(shí)就得到確認，而無(wú)須事后分析，這簡(jiǎn)化了操作并縮短了解決問(wèn)題的時(shí)間。 一旦獲取 8b/10b 數據，儀器會(huì )將字符級和字級的細節與帶有注解的波形一起顯示。這些信息包括： ?信號行為和 10 比特符號內容 ?字符及其數據或符號值 ?字級信息，如基元和更高結構 解碼的 8b/10b 信號視圖和波形視圖將被同步，這樣，其中一個(gè)的影響可以與另一個(gè)的條件進(jìn)行比較。字視圖中標出的錯誤可以一直追蹤到物理層信號活動(dòng)。 總結 新型 DSA70000 系列數字串行分析儀滿(mǎn)足了設計人員對于串行數字系統測試解決方案的需求，可以幫助串行總線(xiàn)設計人員評估物理層行為和協(xié)議級活動(dòng)以及二者之間的交互特性。性能優(yōu)異的全帶寬多通道采集意味著(zhù)工程師們可以看到并解決通道之間串擾和干擾引起的問(wèn)題。類(lèi)似地，耗費時(shí)間的抖動(dòng)測量也可以在所有通道上一次執行完成。先進(jìn)的 8b/10b 觸發(fā)幫助用戶(hù)捕捉協(xié)議級錯誤，并在調試階段將這些錯誤與物理（波形）事件關(guān)聯(lián)起來(lái)。DSA70000 系列填補了波形采集和純粹基于協(xié)議的分析工具之間的鴻溝。 |
