发布时间 : 星期三 文章硬件信号质量SI测试规范更新完毕开始阅读52e563e3336c1eb91b375d32
目 录
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引言 ................................................................................................................................................ 4 适用范围 ................................................................................................................................... 4 信号质量测试概述 ......................................................................................................... 4
3.1 3.2
信号完整性 .................................................................................................................................... 4 信号质量 ........................................................................................................................................ 5
4
信号质量测试条件 ....................................................................................................... 10
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5
单板/系统工作条件： ................................................................................................................. 10 信号质量测试人员要求： .......................................................................................................... 10 示波器选择与使用要求： .......................................................................................................... 10 探头选择与使用要求 .................................................................................................................. 11 测试点的选择 .............................................................................................................................. 12
5 信号质量测试通用标准 ........................................................................................... 12
5.1 5.2 5.3
信号电平简述： .......................................................................................................................... 12 合格标准 ...................................................................................................................................... 13 信号质量测试结果分析注意事项 .............................................................................................. 15
6 信号质量测试方法 ....................................................................................................... 17
6.1
电源信号质量测试 ...................................................................................................................... 17
简述 .................................................................................................................................... 17 6.1.2 测试项目 ............................................................................................................................ 17 6.1.3 测试方法 ............................................................................................................................ 17 6.2 时钟信号质量测试 ...................................................................................................................... 24 6.2.1 简述 .................................................................................................................................... 24 6.2.2 测试方法 ............................................................................................................................ 24 6.2.3 测试指标与合格标准 ........................................................................................................ 24 6.2.4 注意事项 ............................................................................................................................ 26 6.3 复位信号质量测试 ...................................................................................................................... 27 6.3.1 简述 .................................................................................................................................... 27 6.3.2 测试方法 ............................................................................................................................ 27 6.3.3 测试项目与合格标准 ........................................................................................................ 27 6.3.4 注意事项 ............................................................................................................................ 29 6.3.5 测试示例 ............................................................................................................................ 29 6.4 数据、地址信号质量测试 .......................................................................................................... 31 6.4.1 简述 .................................................................................................................................... 31
6.1.1
测试方法 ............................................................................................................................ 31
6.4.3 测试项目 ............................................................................................................................ 32 6.4.4 测试示例： ........................................................................................................................ 32 6.5 差分信号质量测试 ...................................................................................................................... 34 6.5.1 简述 .................................................................................................................................... 34 6.5.2 测试项目 ............................................................................................................................ 34 6.5.3 测试方法 ............................................................................................................................ 34 6.5.4 合格标准 ............................................................................................................................ 36 6.5.5 注意事项 ............................................................................................................................ 39 6.5.6 测试示例 ............................................................................................................................ 39 6.6 串行信号质量测试 ...................................................................................................................... 41 6.6.1 概述 .................................................................................................................................... 41 6.6.2 测试项目 ............................................................................................................................ 42 6.6.3 测试方法 ............................................................................................................................ 43 6.6.4 合格标准 ............................................................................................................................ 44
6.4.2
7 8 9
信号质量测试CHECKLIST .............................................................................. 47 测试系统接地说明 ....................................................................................................... 49 引用标准和参考资料 ................................................................. 错误！未定义书签。
信号质量测试规范
关键词：信号完整性 、测试
摘 要：本规范详细说明了单板信号质量测试的方法。其中包括各类信号波形参数的定义，进行信
号质量测试的条件，覆盖范围，合格标准，信号分类，各类信号波形参数的指标，测试点的选择以及测试结果分析重点。
缩略语清单：
SI TTL CMOS LVTTL LVCMOS ECL PECL LVDS GTL HSTL eHSTL dHSTL SSTL SPI I2C USB
Signal Integrity
Transistor-Transistor Logic
Complementary Metal Oxide Semicondutor Low Voltage TTL Low Voltage CMOS Emitter Coupled Logic
Pseudo/Positive Emitter Coupled Logic Low Voltage Differential Signaling Gunning Transceiver Logic High-Speed Transceiver Logic
Enhanced High-Speed Transceiver Logic Differential HSTL
Stub Series-terminated Logic Serial Peripheral Interface Inter Integrated Circuit Bus Universal Serial Bus
信号完整性 晶体管-晶体管逻辑 互补金属氧化物半导体 低电压ＴＴＬ 低电压ＣＭＯＳ 发射极耦合逻辑 伪发射极耦合逻辑 低电压差分信号 射电收发逻辑 高速收发器逻辑 增强高速收发器逻辑 差分HSTL 线脚系列终端逻辑 串行外围接口 内部集成电路总线 通用串行总线
1 引言
《信号质量测试规范》是为了规范和指导 硬件调试、硬件测试 以及 生产测试 时信号质量测试方法及手段，在总结长期实际工作经验的基础上制定的。
由于某些原因的限制，本规范难免会存在着一些纰漏。我们实际使用、遵循规范的过程，也是一个检验和完善规范的过程。希望大家能积极的提出宝贵意见及见解，以保持该规范的的可操作性，推动我司规范性文档的建设进程。
2 适用范围
本规范作为研发、中试进行信号质量测试的共同标准。
本规范适用所有数字信号的调试、测试过程。测试时应覆盖各个功能模块，包括电源、
时钟、复位电路、CPU最小系统、外部接口（E1、网口、串口等等）、逻辑芯片(CPLD/FPGA)、专用电路等等。
模拟电路由于其信号的连续变化性，不能直接应用本规范，可择情参考。
本文档不包括的内容：非信号质量测试内容。例如不适用于部分硬件接口指标测试，系统硬件规格测试、环境测试、EMC测试、安规测试、防护测试、振动测试等。
3 信号质量测试概述
3.1 信号完整性
现在的高速数字系统的时钟频率可能高达数百兆Hz，其快斜率瞬变和极高的工作频率，以及很大的电路密集度，必将使得系统表现出与低速设计截然不同的行为，出现了信号完整性问题。破坏了信号完整性将直接导致信号失真、定时错误，以及产生不正确数据、地址和控制信号，从而造成系统误工作甚至导致系统崩溃。因此，信号完整性问题已经越来越引起高速数字电路设计人员的关注。
如果电路中信号能够以要求的时序、持续时间和电压幅度到达IC，则该电路具有较好的信号完整性。反之，当信号不能正常响应时，就出现了信号完整性问题。SI（Signal Integrity）解决的是信号传输过程中的质量问题，尤其是在高速领域，数字信号的传输不能只考虑逻辑上的实现，物理实现中数字器件开关行为的模拟效果往往成为设计成败的关键。