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串行總線實施技術(shù)的發(fā)展變化使得設(shè)計人員要尋求更完善的分析和調(diào)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活動情況，同時也要能從多個通道同時獲取總線傳輸情況，然后解釋信號的邏輯和物理行為。 經(jīng)過實踐證明的第一代串行總線技術(shù)現(xiàn)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 PCI Express、Serial ATA 及其它串行實施而不斷涌現(xiàn)。這些總線架構(gòu)在比相應(yīng)并行總線提供更高的數(shù)據(jù)速率的同時也簡化了線路布局。最近，這些尖端的串行技術(shù)開始在領(lǐng)先的設(shè)計中使用。 更快速的串行總線技術(shù)（第二代和第三代串行總線結(jié)構(gòu)，如 HDMI 1.3、SATA III 和 PCI-Express 2.0）已開始出現(xiàn)或正在開發(fā)過程中。很多此類串行數(shù)據(jù)總線設(shè)計都采用多通道結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，以取得更高的數(shù)據(jù)速率。在多通道配置中，串行數(shù)據(jù)包首先被分解，然后在大致相同的時間通過 4 個、8 個或更多的“通道”進行傳輸。很明顯，4 通道能比一個串行通道傳輸更多信息。由于現(xiàn)在非常普遍的 SERDES（串行器/解串器）器件技術(shù)，這一架構(gòu)中發(fā)送端和接收端對數(shù)據(jù)的整理性能已不是問題。以前的并行總線設(shè)計要求極為嚴(yán)格的時鐘時序和數(shù)據(jù)同步，而SERDES 將物理層結(jié)構(gòu)從這種工作中解放出來。得益于此，相互之間具有相關(guān)性但在時間上松散排列的數(shù)據(jù)包段能夠以離散的方式穿過發(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。 許多串行總線共有的另一個特點是數(shù)據(jù)包的 8b/10b 編碼。8b/10b 方案將 8 比特數(shù)據(jù)字節(jié)轉(zhuǎn)換為 10 比特符號，以便進行串行傳輸。無論數(shù)據(jù)值是多少，編碼都能確保 1 和 0 的相對平衡混合，這簡化了時鐘恢復(fù)的環(huán)節(jié)。編碼提供的附加比特還有助于錯誤檢測。問題在于對于要獲取信號來進行驗證、兼容性和故障排除工作的工程師來說，8b/10b 編碼同時也增加了數(shù)據(jù)提取的環(huán)節(jié)從而令測試更為復(fù)雜。 新型泰克 DSA70000 系列數(shù)字串行分析儀既能滿足物理層的要求，也能滿足協(xié)議采集要求。這些工具填補了長期以來傳統(tǒng)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(jié)，而后者需要對復(fù)雜的數(shù)據(jù)包進行解碼，但局限于捕捉純數(shù)字，即二進制信號。 物理層問題被多通道采集所化解 DSA70000 儀器通過解決物理層設(shè)計問題為串行器件有效性、兼容性測量和調(diào)試工作提供了完全集成的方案。來自于這三項應(yīng)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(jié)。 在多通道串行總線上進行驗證或調(diào)試工作的設(shè)計人員需要在 4 個或更多的通道中同時獲取實時數(shù)據(jù)集。在驗證工作中，用戶需要存儲信息，以便在稍后過程中遇到問題時提取這些信息供檢索和更深的分析�？傊�，用戶有必要了解發(fā)生錯誤時的信號環(huán)境。記錄 4 個通道內(nèi)的時間相關(guān)數(shù)據(jù)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通道上的狀況。DSA70000 系列能夠以全速實時采樣率在全部 4 個通道上捕捉長達 4 ms 內(nèi)的高速串行數(shù)據(jù)流。 對于進行調(diào)試工作的技術(shù)人員，多通道采集能讓設(shè)計人員觀察通道之間的交互。在當(dāng)今緊湊的線路設(shè)計中，瞬時信號很可能從一個信號路徑傳播到鄰近的另一個信號路徑。這就是所謂的“串?dāng)_”，它也是在高速串行器件中影響兩個或更多通道的許多異�，F(xiàn)象之一。DSA70000 系列儀器能夠以全速采樣率同時采集 4 個通道的數(shù)據(jù)，因此用戶也可以輕松了解通道之間的交互性，比如說，通道 2 中的偏差如何影響通道 3 中的信號邊沿。 DSA70000 示波器的抖動分析功能已經(jīng)過了實踐的檢驗，該設(shè)備可以一次采集全部 4 個通道的數(shù)據(jù)，以便了解抖動特性-- 如時間間隔誤差（TIE）及隨機性和確定性抖動（RJ/DJ）等。 其它物理層的任務(wù)更適合以“一次一個通道”的方式進行。對于很多特征化測量，設(shè)計人員必須從單通道波形的角度確定信號完整性問題。在此，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了逐個通道眼圖分析工作的規(guī)范。DSA70000 系列的串行兼容性和分析工具集可以令用戶針對當(dāng)今特定的領(lǐng)先串行總線標(biāo)準(zhǔn)對該工具集進行選擇，由此加快了眼圖分析的速度。 8b/10b 協(xié)議觸發(fā)打開了通向更高層次的大門 DSA70000 系列可以幫助設(shè)計人員使用 8b/10b 觸發(fā)來追蹤與協(xié)議有關(guān)的問題，8b/10b 觸發(fā)這一強大實時硬件功能在業(yè)內(nèi)處于獨一無二的地位。 大多數(shù)串行總線在協(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)過控制的混合 1 和 0，以便促進時鐘恢復(fù)和錯誤檢測。8b/10b 編碼提供了數(shù)據(jù)和控制字符的基礎(chǔ)集。而現(xiàn)有的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)則基于這一常用字符集來定義更高層的協(xié)議。 物理層問題可能導(dǎo)致協(xié)議錯誤，此外，更高層次（如鏈接層）的工作會由于傳輸邏輯的問題或其它問題而產(chǎn)生自身錯誤。直到最近，協(xié)議采集一直是專用協(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(shù)據(jù)速率上實現(xiàn)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(xiàn)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，就能對其進行解碼。 最后，觸發(fā)組合包含 40 比特的流，但是用戶可以按照比特、字或字符來輸入需要的觸發(fā)參數(shù)。用戶得以在 8b/10b 流量的符號語言中高效工作，而不是在單個比特的沉悶環(huán)境中工作。而且，觸發(fā)器對輸入的數(shù)據(jù)響應(yīng)是實時的。設(shè)計人員可以設(shè)置觸發(fā)器，使它能檢測到特定的錯誤條件，而不是漫無目的地捕捉一個窗口的數(shù)據(jù)并反復(fù)這一搜索過程直到發(fā)現(xiàn)錯誤為止。由于能夠在信號錯誤在發(fā)生時就得到確認，而無須事后分析，這簡化了操作并縮短了解決問題的時間。 一旦獲取 8b/10b 數(shù)據(jù)，儀器會將字符級和字級的細節(jié)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(nèi)容 ?字符及其數(shù)據(jù)或符號值 ?字級信息，如基元和更高結(jié)構(gòu) 解碼的 8b/10b 信號視圖和波形視圖將被同步，這樣，其中一個的影響可以與另一個的條件進行比較。字視圖中標(biāo)出的錯誤可以一直追蹤到物理層信號活動。 總結(jié) 新型 DSA70000 系列數(shù)字串行分析儀滿足了設(shè)計人員對于串行數(shù)字系統(tǒng)測試解決方案的需求，可以幫助串行總線設(shè)計人員評估物理層行為和協(xié)議級活動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工程師們可以看到并解決通道之間串?dāng)_和干擾引起的問題。類似地，耗費時間的抖動測量也可以在所有通道上一次執(zhí)行完成。先進的 8b/10b 觸發(fā)幫助用戶捕捉協(xié)議級錯誤，并在調(diào)試階段將這些錯誤與物理（波形）事件關(guān)聯(lián)起來。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。 |
