要想得到零邊沿時間的理想方波，理論上是需要無窮大頻率的頻率分量。如果比較高只考慮到某個頻率點處的頻率分量，則來出的時域波形邊沿時間會蛻化，會使得邊沿時間增大。例如，一個頻率為500MHz的理想方波，其5次諧波分量是2500M,如果把5次諧波以內所有分量成時域信號，貝U其邊沿時間大概是0.35/2500M=0.14ns,即140ps。

我們可以把數字信號假設為一個時間軸上無窮的梯形波的周期信號，它的傅里葉變換

對應于每個頻率點的正弦波的幅度，我們可以勾勒出虛線所示的頻譜包絡線， 可以看到它有兩個轉折頻率分別對應1/材和1/”（刁是半周期，。是邊沿時間）

從1/叫轉折頻率開始，頻譜的諧波分量是按I/?下降的，也就是-40dB/dec （-40分貝每 十倍頻，即每增大十倍頻率，諧波分量減小100倍）。可以看到相對于理想方波，從這個頻 率開始，信號的諧波分量大大減小。 上升時間是數字信號另一個非常關鍵的參數，它反映了一個數字信號在電平切換時邊沿變化的快慢。甘肅數字信號測試執行標準

我們經常使用到的總線根據數據傳輸方式的不同，可以分為并行總線和串行總線。

并行總線是數字電路中早也是普遍采用的總線結構。在這種總線上，數據線、地址線、控制線等都是并行傳輸，比如要傳輸8位的數據寬度，就需要8根數據信號線同時傳輸；如果要傳輸32位的數據寬度，就需要32根數據信號線同時傳輸。除了數據線以外，如果要尋址比較大的地址空間，還需要很多根地址線的組合來不同的地址空間。圖1.7是一個典型的微處理器的并行總線的工作時序，其中包含了1根時鐘線、16根數據線、16根地址線以及一些讀寫控制信號。 甘肅數字信號測試執行標準模擬信號和數字信號之間的區別嗎？

數字信號基礎單端信號與差分信號(Single-end and Differential Signals)

數字總線大部分使用單端信號做信號傳輸，如TTL/CMOS信號都是單端信號。所謂單端信號，是指用一根信號線的高低電平的變化來進行0、1信息的傳輸，這個電平的高低變化是相對于其公共的參考地平面的。單端信號由于結構簡單，可以用簡單的晶體管電路實現，而且集成度高、功耗低，因此在數字電路中得到的應用。是一個單端信號的傳輸模型。

當信號傳輸速率更高時，為了減小信號的跳變時間和功耗，信號的幅度一般都會相應減小。比如以前大量使用的5V的TTL信號現在使用越來越少，更多使用的是3.3V/2.5V/1.8V/1.5V/1.2V的LVTTL電平，但是信號幅度減小帶來的問題是對噪聲的容忍能力會變差一些。進一步，很多數字總線現在需要傳輸更長的距離，從原來芯片間的互連變成板卡間的互連甚至設備間的互連，信號穿過不同的設備時會受到更多噪聲的干擾。更極端的情況是收發端的參考地平面可能也不是等電位的。因此，當信號速率變高、傳輸距離變長后仍然使用單端的方式進行信號傳輸會帶來很大的問題。圖1.12是一個受到嚴重共模噪聲干擾的單端信號，對于這種信號，無論接收端的電平判決閾值設置在哪里都可能造成信號的誤判。

預加重是一種在發送端事先對發送信號的高頻分量進行補償的方法，這種方法的實現是通過增大信號跳變邊沿后個比特(跳變比特)的幅度(預加重)來完成的。比如對于一個00111的比特序列來說，做完預加重后序列里個1的幅度會比第二個和第三個1的幅度大。由于跳變比特了信號里的高頻分量，所以這種方法實際上提高了發送信號中高頻信號的能量。在實際實現時，有時并不是增加跳變比特的幅度，而是相應減小非跳變比特的幅度，減小非跳變比特幅度的這種方法有時又叫去加重(De-emphasis)。圖1.26反映的是預加重后信號波形的變化。

對于預加重技術來說，其對信號改善的效果取決于其預加重的幅度的大小，預加重的幅度是指經過預加重后跳變比特相對于非跳變比特幅度的變化。預加重幅度的計算公式如圖1.27所示。數字總線中經常使用的預加重有3.5dB、6dB、9.5dB等。對于6dB的預加重來說，相當于從發送端看，跳變比特的電壓幅度是非跳變比特電壓幅度的2倍。 數字信號上升時間的定義；

建立時間和保持時間加起來的時間稱為建立/保持時間窗口，是接收端對于信號保持在 同一個邏輯狀態的**小的時間要求。數字信號的比特寬度如果窄于這個時間窗口就肯定無 法同時滿足建立時間和保持時間的要求，所以接收端對于建立/保持時間窗口大小的要求實 際上決定了這個電路能夠工作的比較高的數據速率。通常工 作速率高一些的芯片，很短的建 立時間、保持時間就可以保證電路可靠工作，而工作速率低一 些的芯片則會要求比較長的建 立時間和保持時間。

另外要注意的是， 一個數字電路能夠可靠工作的比較高數據速率不僅取決于接收端對于 建立/保持時間的要求，輸出端的上升時間過緩、輸出幅度偏小、信號和時鐘中有抖動、信號 有畸變等很多因素都會消耗信號建立/保持時間的裕量。因此一個數字電路能夠達到的比較高數據傳輸速率與發送芯片、接收芯片以及傳輸路徑都有關系。

建立時間和保持時間是數字電路非常重要的概念，是接收端可靠信號接收的**基本要 求，也是數字電路可靠工作的基礎。可以說，大部分數字信號的測量項目如數據速率、信號 幅度、眼圖、抖動等的測量都是為了間接保證信號滿足接收端對建立時間和保持時間的要 求，在以后章節的論述中我們可以慢慢體會。 數字信號處理系統的性能取決于3個因素：采樣頻率、架構、字長。甘肅數字信號測試執行標準

數字信號可通過分時將大量信號合成為一個信號（稱復用信號），通過某個處理器處理后，再將信號解復用；甘肅數字信號測試執行標準

理想的跳變位置。抖動是個相對的時間量，怎么確定信號的理想的跳變位置對于 抖動的測量結果有很關鍵的影響。對于時鐘信號的測量，我們通常關心的是時鐘信號是否 精確地等間隔，因此這個理想位置通常是從被測信號中提取的一個等周期分布時鐘的跳變 沿；而對于數據信號的測量，我們關心的是這個信號相對于其時鐘的位置跳變，因此這個理 想跳變位置就是其時鐘有效沿的跳變位置。對于很多采用嵌入式時鐘的高速數字電路來 說，由于沒有專門的時鐘傳輸通道，情況要更復雜一些，這時的理想跳變位置通常是指用一 個特定的時鐘恢復電路(可能是硬件的也可能是軟件的)從數據中恢復出的時鐘的有效跳 變沿。甘肅數字信號測試執行標準

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