眼圖對(duì)于測(cè)試時(shí)鐘或串行數(shù)據(jù)的物理層信號(hào)完整性非常有用，但許多工程師并不了解：
?什么是眼圖？
?為什么需要關(guān)注眼圖？
?如何在示波器上輕松設(shè)置眼圖？
實(shí)際上，眼圖并不復(fù)雜。
眼圖可以快速幫助您了解信號(hào)的特性，以及可能存在的抖動(dòng)或異常，即使您之前并不知道這些問(wèn)題的存在。
什么是眼圖？
眼圖是所有比特轉(zhuǎn)換組合的疊加視圖。眼圖總共有八種組合。
您可以在圖 1 中看到這些組合是如何疊加起來(lái)構(gòu)成眼圖的。它提供了一個(gè)綜合視圖，展示了系統(tǒng)物理層特性的整體質(zhì)量，例如幅度變化、時(shí)序不確定性或偶發(fā)故障。
眼圖比特轉(zhuǎn)換組合
為什么關(guān)注眼圖？
眼圖用于檢測(cè)抖動(dòng)，但什么是抖動(dòng)？為什么抖動(dòng)有害？
抖動(dòng)會(huì)導(dǎo)致您嘗試傳輸?shù)臄?shù)據(jù)出錯(cuò)。如果信號(hào)中存在過(guò)多的抖動(dòng)，接收端將無(wú)法正確解釋發(fā)送的數(shù)據(jù)，因?yàn)樾盘?hào)的邊沿交叉點(diǎn)不會(huì)在應(yīng)有的時(shí)間出現(xiàn)。
抖動(dòng)會(huì)導(dǎo)致解釋波形出現(xiàn)錯(cuò)誤。
如何創(chuàng)建眼圖？
許多人在示波器上看到眼圖時(shí)，首先想到的問(wèn)題之一就是“它是怎么顯示成這樣的？”
這種分層顯示比特轉(zhuǎn)換的方式并非普通觸發(fā)器所能實(shí)現(xiàn)的。答案是，示波器利用了內(nèi)置的時(shí)鐘恢復(fù)系統(tǒng)。時(shí)鐘恢復(fù)其實(shí)相當(dāng)簡(jiǎn)單。有些信號(hào)具有顯式的時(shí)鐘信號(hào)，而有些信號(hào)則具有嵌入式時(shí)鐘。顯式時(shí)鐘可以直接輸入到示波器的一個(gè)通道，但嵌入式時(shí)鐘必須以某種方式解嵌或恢復(fù)，因此稱(chēng)為“時(shí)鐘恢復(fù)”。
時(shí)鐘恢復(fù)對(duì)話(huà)框
時(shí)鐘恢復(fù)系統(tǒng)有三種不同的使用方法，具體取決于您對(duì)信號(hào)比特率（每個(gè)位的寬度）的了解程度：
1. 全自動(dòng)
a. 示波器將計(jì)算信號(hào)的理想比特率（或標(biāo)稱(chēng)數(shù)據(jù)速率）。
b. 當(dāng)您完全不知道比特率是多少，需要示波器自動(dòng)計(jì)算時(shí)，應(yīng)使用此方法。
c. 但是，此方法的準(zhǔn)確率約為 80%。
2. 半自動(dòng)
a. 在大多數(shù)情況下，您應(yīng)該對(duì)比特率有一個(gè)大致的了解。您可以輕松地在示波器上進(jìn)行比特率測(cè)量以獲得此估算值。此方法允許您輸入大致的測(cè)量值，然后將其作為種子值，示波器將基于此計(jì)算出精確的理想比特率。
b. 此方法更加準(zhǔn)確。
3. 手動(dòng)
a. 如果您知道信號(hào)的精確理想比特率，則應(yīng)使用此方法。
b. 這是最準(zhǔn)確的時(shí)鐘恢復(fù)方法。
設(shè)置好時(shí)鐘恢復(fù)系統(tǒng)后，您只需按下“自動(dòng)設(shè)置”即可設(shè)置眼圖。幾秒鐘后，您將看到眼圖開(kāi)始形成。隨著時(shí)間的推移，您將能夠觀察到信號(hào)中是否存在抖動(dòng)或異常。通常，您需要讓測(cè)試運(yùn)行更長(zhǎng)的時(shí)間。
“運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng)，收集的數(shù)據(jù)越多，您就能觀察到更多的抖動(dòng)、異常或任何不常見(jiàn)的事件。”
帶抖動(dòng)的眼圖
您可以使用顏色分級(jí)鍵進(jìn)一步分析眼圖。這使您可以直觀地分析每個(gè)邊沿交叉點(diǎn)的頻率。您還可以輕松地在眼圖上啟用直方圖，以確定抖動(dòng)是確定性的還是隨機(jī)的。這將幫助您確定是否可以使用鎖相環(huán)濾波器來(lái)解決此問(wèn)題，或者是否需要重新設(shè)計(jì)組件。
眼圖直方圖
示波器眼圖術(shù)語(yǔ)
眼圖 Eye Diagram
眼圖（Eye Diagram）是用余輝方式累積疊加顯示采集到的串行信號(hào)的比特位的結(jié)果，疊加后的圖形形狀看起來(lái)和眼睛很像，故名眼圖。眼圖包含了豐富的信息，從眼圖上可以觀察出碼間串?dāng)_和噪聲的影響，體現(xiàn)了數(shù)字信號(hào)整體的特征，從而估計(jì)系統(tǒng)優(yōu)劣程度。
眼圖是一個(gè)信號(hào)視圖，其中的波形是通過(guò)數(shù)據(jù)速率觸發(fā)的。 實(shí)時(shí)眼通過(guò)采集數(shù) 據(jù)、執(zhí)行時(shí)鐘恢復(fù)并將連續(xù)的單位間隔疊加（折疊）到一個(gè)圖中來(lái)完成此操作。 這是一個(gè)以色級(jí)形式表示的統(tǒng)計(jì)信息視圖。
眼圖 的 “眼睛” 張開(kāi)的大小反映著碼間串?dāng)_的強(qiáng)弱。 “眼睛”張的越大，且眼圖越端正，表示碼間串?dāng)_越小；反之表示碼間串?dāng)_越大。
圖中：眼圖的眼高代表噪聲；眼寬代表抖動(dòng)。
示波器眼圖圖片
時(shí)鐘恢復(fù) Clock Recovery
時(shí)鐘恢復(fù)是一項(xiàng)可提供用于同實(shí)際信號(hào)邊沿進(jìn)行比較的理想時(shí)鐘的功能。例如， 在時(shí)鐘TIE 和數(shù)據(jù) TIE（時(shí)間間隔誤差）抖動(dòng)測(cè)量中使用時(shí)鐘恢復(fù)。您還可以設(shè)置時(shí)鐘恢復(fù)并將恢復(fù)的理想時(shí)鐘顯示為數(shù)學(xué)函數(shù)波形。
時(shí)鐘恢復(fù)對(duì)話(huà)框用
運(yùn)算功能
您還可以針對(duì)您的波形執(zhí)行許多數(shù)學(xué)運(yùn)算，包括：
傅立葉變換 - 通過(guò)傅立葉變換可以可知道信號(hào)由哪些頻率組成。
絕對(duì)值 - 此項(xiàng)運(yùn)算功能可以幫助顯示波形的絕對(duì)值（以電壓值表示）。
積分 - 這個(gè)功能可以計(jì)算波形的積分。
加減運(yùn)算 - 您可以利用加減運(yùn)算將多個(gè)波形相加或相減，并示出運(yùn)算結(jié)果所產(chǎn)生的信號(hào)。
再次強(qiáng)調(diào)，以上只是示波器所提供的一小部分測(cè)量與運(yùn)算功能。
直方圖 Histogram
直方圖是從波形數(shù)據(jù)庫(kù)（輸入通道、波形存儲(chǔ)器、色階灰度存儲(chǔ)器和數(shù)學(xué)函數(shù)）得出的概率分布。測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)由顯示屏上顯示的所有數(shù)據(jù)樣本組成。每次在顯示坐標(biāo)上獲取顯示樣本點(diǎn)時(shí)，該坐標(biāo)的計(jì)數(shù)器都會(huì)遞增。隨著總計(jì)數(shù)的增加，命中范圍也會(huì)增加。每個(gè)計(jì)數(shù)器的最大計(jì)數(shù)為 232。如果直方圖保持很長(zhǎng)時(shí)間，數(shù)據(jù)庫(kù)將飽和。測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)在色階持久顯示模式（或灰度持久）和執(zhí)行模板測(cè)試期間處于活動(dòng)狀態(tài)。
直方圖中的信息用于對(duì)波形進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。您可以定義和顯示直方圖，垂直顯示電壓和功率測(cè)量，或水平顯示時(shí)序測(cè)量。直方圖顯示為一系列水平或垂直線，每條線的寬度為一個(gè)顯示像素。仍可通過(guò)直方圖線查看源波形。
直方圖分析功能可以為波形或測(cè)量結(jié)果提供統(tǒng)計(jì)視圖。 波形直方圖可以顯示波形跨入 （或觸發(fā)）用戶(hù)定義的窗口中的行或列的次數(shù)。
垂直直方圖中，窗口被分為多行。水平直方圖中，窗口被分為多列。
直方圖可在示波器、眼圖/模板和 TDR/TDT 儀器模式下構(gòu)建。
示波器直方圖與其他示波器功能的交互
時(shí)間間隔是特定的時(shí)間長(zhǎng)度。它用于設(shè)置示波器上波形的振幅和持續(xù)時(shí)間。
