如何验证和分析复杂的串行总线链路模型

图3：SMA电缆2端口S参数模型的时域图也是一个很有用的视图，因为它显示了传输项的时延。

以PCI Express 3.0器件的启动电压为例（要求该电压在发射器引脚位置为800mV-1300mV），则10%的改进相当于10mV余量。图4显示了去嵌SMA电缆前后的波形分析结果。请注意信号的眼图高度及上升时间方面的差异。

图4：这一去嵌SMA电缆前后的采集信号对比显示，信号的眼图高度及上升时间有改进。

为了产生右侧的眼图（图4），我们对采集波形运用了一个传递函数。这是计算DUT、SMA电缆和接收器的效应的结果。每个测试点的传递函数可使用链路分析软件绘出曲线。在一些情形中，观察测量电路对DUT的负载效应会有所帮助。启用Tp1可同时查看有和没有测量电路负载效应的信号视图。图5显示了在TP1和TP2位置的传递函数。请注意，TP1的传递函数小纹波是由于SMA电缆的负载效应造成的。另外还可以观察每个测试点的相位、阶跃及脉冲响应。

图5：这个例子显示了SMA电缆的FIR滤波器传递函数曲线。这可用于观察测量电路对DUT的负载效应。

RX特征鉴定

另一个常见用例是鉴定DUT在远端或RX侧的特征。过去，信号可能是直接采集和测量的，但随着数据传输速率的增加，眼图现已在远端闭合，使RX均衡成为必需。RX均衡用于张开采集信号的眼图，以便进行信号的特征鉴定和分析。分析功能可能包括参数化测量、抖动及眼图测量或协议解码。

有各种各样用于RX均衡的方法，包括CTLE、FFE或DFE。因为大多数下一代规范为“闭眼”情况，所以通常做法是指定参考均衡器。例如，PCI Express 3.0要求一个CTLE+1抽头DFE，这与新版本USB SuperSpeed的要求相同。该均衡器通常用于一致性测试和接收器校准，但并不是为了定义如何在硅芯片中实现均衡。

参考均衡器的使用对一致性测试足够了，但在许多情形中，系统设计人员需要利用其通道与专用硅芯片模型来鉴定其系统的特征。在此情况下，推荐RX硅芯片精密建模。过去，这是在示波器中通过使用内建均衡支持（包括CTLE、DFE或FFE）和匹配设置与硅芯片实现来进行的。但是，当鉴定系统的特征时，可能需要更准确的方法。

多年来，硅芯片厂商一直在努力寻找一种方法来向客户提供关于其均衡实现的信息，以便用于系统特征鉴定，避免对专用仿真工具的需要。作为标准解决方案，IBIS-AMI允许硅芯片厂商建立其硅芯片模型，以及使这些模型用于非专用仿真环境。

IBIS-AMI模型可与脉冲响应或时域波形一起使用。在使用示波器来处理模型的情形中使用了时域波形方法。大多数IBIS-AMI模型都要求每位样点数为整数。因为每位样点数取决于示波器的采样速率和输入数据信号的比特率，所以采集波形的整数每位样点数无法始终得到保证。要解决这个问题，可对波形进行重新采样，以支持每位8、16、32、64或128个样点。IBIS-AMI模型的配置如图6所示。

图6：此屏幕用于配置IBIS-AMI模型，以便使用示波器进行RX均衡特征鉴定。

下面的例子显示了通过背板采集的一个6Gb/s信号。采集信号的眼图完全闭合（如图7左侧的眼图所示）。在此测试点，一个选择是使用内建的均衡支持。例如，如果硅芯片实现了一个3抽头DFE，则能使用内建DFE功能在链路分析软件中指定DFE。不过也可以使用IBIS-AMI模型，该模型能更精密地匹配硅芯片实现。运用AMI模型后的信号显示在右侧眼图中。

图7：如左图所示，采集信号的眼图完全闭合。右图显示了运用IBIS-AMI RX均衡模型后的结果，该模型能更精密地匹配硅实现。