10分钟教会你看眼图，太有用了！！

●搜寻了不少资料，如果追溯历史，大约47年前，眼图就已经开始广泛应用。在1962年-2002的40年间，眼图的测量方法是基于采样示波器的传统方法，2002年后，力科发明了基于连续比特位的方法来测量眼图的方法。

●眼图是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形，它包含了丰富的信息，从眼图上可以观察出码间串扰和噪声的影响，体现了数字信号整体的特征，从而估计系统优劣程度， 因而眼图分析是高速互连系统信号完整性分析的核心。

●上图是一幅理想化的眼图，主要是用来和工程师聚聚们说明一下眼图的各项指标名称。以下把一些常用的指标罗列出来，供大家参考。

●幅度测量：

    眼高（Eye Height）

    眼交叉比（Eye Crossing Percentage）

    眼幅度（Eye Amplitude）

    眼电平（Eye Level）逻辑1电平，逻辑0电平

    眼信噪比（Eye SNR）

    眼垂直张开度（Vertical Eye Opening）

    眼水平张开度（Horizontal Eye Opening）

    质量因素（Q因子）

●时间测量：

    眼宽（Eye Width）

    眼上升时间（Eye Rise Time）

    眼下降时间（Eye Fall Time）

    峰对峰抖动（Peak-to-Peak Jitter）

    随机抖动（Random Jitter）

    精确抖动（Deterministic Jitter）

●上图是一幅实际的眼图，对应的各个参数指标已经标记出来，工程师聚聚们可以对照参考一下。

●眼图形成的原理，是由于示波器显示的余辉特性，将扫描所得的每一个码元波形重叠在一起，从而形成的一种图形。眼图中包含了丰富的信息，能整体上反映出数字信号的特征，分析眼图的参数可以直观的分析出码间串扰和噪声的影响，从而可以估计整个数字系统设计的好坏。

●一般而言，生成眼图需要通过测量大量的数据，然后再从其中恢复得到。示波器在测量眼图的过程中，经过前期的数据采集，其内存中可以保存完整的数据记录。然后，利用硬件或者软件对时钟进行恢复或者提取得到同步时钟信号，用此时钟信号与数据记录中的数据同步到每个比特，通过触发恢复的时钟，把数据流中捕获的多个1UI（单位间隔，相当于一个时钟周期）的信号重叠起来，就是将每个比特的数据波形重叠，最后得到我们需要的眼图。

●由眼图可以观察信号间干扰和噪声的影响，具体描述如下：

    眼张开度（Eye opening），反映了信号上的噪声，即眼图的“眼睛”张开的大小反映了信号间串扰的强弱。“眼睛”张开越大，且眼图越正，表示信号间串扰越小，反之表示信号间串扰越大。

    上冲和下冲，是指信号第一个峰值和谷值和下一个峰值和谷值，由于信号路径的中断产生的峰值失真，主要表现为一个尖端脉冲，过分的过冲能导致电路元器件的失效。

    眼交叉比代表着信号的抖动，抖动如果很大就会造成误码率（BER）增加，反之则代表信号质量越好，误码率（BER）越低。

    眼图闭合度（Eye closure），即眼顶、眼底和转换区域宽表明接收器判断灵敏度降低。因为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。

●上面几幅眼图或多或少都是反映了一些问题的，要么是过冲尖峰，要么是逻辑电平有噪声还有图像缺失等等。针对这些问题，工程师聚聚们要从哪些方面着手整改眼图中反映出来的问题呢：

    PCB走线长度：不是说所有走线越短越好，但是走线短意味着损耗低。

    走线宽度或者说阻抗匹配：强调这个就是想说，设计高速系统的时候，一定要考虑信号在介质中的趋肤效应，我们要做的就是减少趋肤效应。

    减小板材的介电常数：出发点还是为了降低损耗，但是可能增加成本。

    信号预加重处理：通过对跳变位预加重（pre-emphasis）处理来补偿线路上因信号跳变产生的针对高频分量的损耗。

    接收端均衡处理：比如端接电阻等等。

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