使用Pinpoint®触发验证高速串行总线设计-面包板社区

对高速信号传输，串行总线已经成为标准。PCI Express、XAUI、InfiniBand、串行ATA及许多其它标准采用差分技术传送数据和时钟信号。时钟嵌入到数据中，通常使用8B/10B 编码，提供可靠的时钟提取方式。转向多路串行配置的发展趋势进一步提高了复杂度。四条、八条或更多的串行“通路”把信号成分从发射机传送到接收机，这一切都以更高的数据吞吐量(带宽)名义实现。Pinpoint触发可以用来在串行总线上执行验证和一致性测量，包括多路总线。

串行码型触发

串行码型触发是泰克DSA示波器的标配功能，为捕获速率高达5 Gb/s 的串行总线上的数据提供了码型触发功能。码型触发中的数据既可以是串行数据(嵌入式时钟)，也可以是并行数据(单独的时钟)。串行码型触发可以触发长达64位的指定码型，对8b/10b 编码串行数据可以长40位，为当前许多总线提供了异常强大的调试工具。图1显示了8b/10b编码的111111 PCI Express 5 Gb/s码流。

图1. 串行码型触发。

码型锁定触发

通过这种功能，泰克高性能示波器可以以杰出的时基精度同步采集长的串行测试码型。在进行抖动和定时分析时，可以使用码型锁定触发，识别并从长串行码型中去掉随机抖动。由于支持高达6.25Gb/s的数据速率，码型锁定触发可以帮助隔离特定位跳变，协助进行数据平均及模板测试。DSA70000(标配)和MSO/DPO70000(选项PTH)高性能示波器上提供了这一功能。

串行通路违规触发

只有在多条通路的时间落在规定容限范围内时，多路高速串行通信链路才能高效运行。通过触发一条数据流上的单个字符，观察通路中的偏移时间量，示波器有时用来测量通路之间的时间偏移。但是，这些基本测量不能确认多条通路在更长的时间内保持时间相关。通过在任意两条通路之间时间偏移违规时触发示波器，串行通路偏移违规触发解决了这个问题。通过使用Pinpoint 触发系统A 和B 双触发及复位功能，可以对通路偏移违规进行合格/不合格测试。在任何时间期间(分钟、小时、天或更长时间)通路之间的时间偏移违规时，可以触发示波器。可以在显示屏上捕获偏移时间违规的任何事件，并使用采集计数器计算数量。

来自通路0 的第一个触发事件(A 事件)是逗号，使用宽度触发捕获；通路1 上的第二个触发事件(B 事件)代表逗号，也使用宽度进行限定。规范要求通路上的同一事件必须在通路0 上的事件后不超过24.8 ns 时，才能在通路1上发生相同的事件。延迟用来设置开始查找B事件的最小时间，复位触发设为24.8 ns (规范容限)。图2明了示波器在通路偏移违规时触发采集。

图2 串行通路违规触发

信标宽度违规触发

通过发出一个由专用包头和可变长度数据块组成的“信标”信号，基于标准的串行通信设备通常会表明其在通信通道中的存在状态。在设备加电遇到错误条件时，信标信号中会包含额外的信息，并持续更长的时间。过去，在可变长度的信标信号超出限定宽度时，是不可能触发示波器的。

通过Pinpoint触发及全功能A和B事件定义，这个问题得到解决。通过在K28.5字符中的宽度为五个1或五个0 时触发示波器，A 事件用来检测信标信号包头分组中的K28.5逗号。触发释抑设成大于信标信号宽度，这样只在信标信号开始时才发生A 触发事件。

通过使用超时触发检测信号的空闲状态，B事件指明信标信号的末尾。信标宽度违规时间窗口起点由触发延迟时间终点定义，触发延迟时间是信标宽度指标。信标宽度违规时间窗口终点由复位超时来定义。通过这种触发设置，将只在违规时间窗口内发生信标信号终点时，示波器才会触发。图3明了没有满足最低3.0 ms指标的信标信号。

图3 信标宽度违规触发。

8b/10b 协议触发和解码

可以使用总线解码和触发功能，从采集的波形、高速串行信号中自动解码8b/10b 数据，如图4底部所示。另外，示波器显示屏上还提供了一个解码的符号列表，可以简便地验证数字数据及其模拟表示。8b/10b 触发和解码功能可以处理高达30 Gb/sec 的任何8b/10b 数据码型，因为70000系列示波器为更高的数据速率提供了正确的带宽设置。

70000系列示波器拥有这种总线触发和解码功能，可以设置成在8b/10b 数据的任意四个符号(40 位)上触发采集，它可以触发特定包头或数据包，支持总线的十六进制和二进制格式。这是一种基于串行器/ 解串器(SerDes)的触发，也可以实时对奇偶性错误和字符错误作出反应。

图4.8b/10b 串行总线触发和解码。

触发限定抖动分析

大多数串行传输标准要求万亿分之一或更好的BER(误码率)。在工程速记中，这称为10-12 位。可以使用DPOJET?抖动、定时和分析软件对定时、幅度和抖动行为进行串行测量验证。

这套工具是DSA70000系列的标配功能，这一功能位于Analysis 菜单中。DPO7000 和MSO/DPO70000 系列可以选配这一功能。DPOJET 软件使用“频谱”方法，估算10-12 BER 时的总抖动。

DPOJET软件可以在任意码型或重复码型上执行分析。行业小组开发出信号完整性测量使用的测试码型，以标准化测量方法，使用最坏情况场景测试被测设备极限。通常情况下，最好在波形的某个部分执行抖动测量。触发限定是实现这一程序的关键。

以串行ATA II 设备的独立位码型(LBP)为例。LBP 是定义的包含与周围位(如00001000)不同的“独立位”0 0 0 0 1 0 0 0 的一个字集。假设位间隔是3 3 3 p s ，00001000独立位表达式相当于一个1.33ns时间周期的负脉冲后面跟着一个333ps的正脉冲，最后是一个999ps 时间周期的负脉冲。为执行触发限定抖动分析，必需把独立位码型区分为数据流内部唯一的实体。

图5.独立位码型触发设置。

有没有可能使用运行速率为3 Gb/s的8b/10b触发，检测LBP，触发仪器？不可能，因为8b/10b 触发依赖逗号同步触发系统。在这种情况下，我们必须依赖触发系统逐个位的精度，来定位独立位。A-B顺序触发与A事件集结合使用，触发独立位前面的0000 序列；与B 事件结合使用，触发独立位后面的000 序列。图6显示了这一步的触发设置。