編輯推薦

深入淺齣，闡述高速數字原理

追本溯源，探究測試方法精髓

圖文並茂，剖析前沿測量方案

娓娓道來，洞察現代電子趨勢

本書結閤作者多年從事高速數字設計和測試的經驗，對高速數字信號的基本概念、測試理念、測試方法及發展趨勢進行更深入的解讀和淺顯易懂的闡釋。本書可用於指導相關設計、開發、測試人員的工作，也可供廣大電子行業的技術愛好者做為科普讀物瞭解當今電子係統的發展趨勢。

本書的特點是深入淺齣並結閤實際應用。書中沒有復雜的公式和數學推導，所有重要的概念都是結閤實驗和實測數據進行生動的講解，即使隻掌握基本數字電路基礎知識的本科生讀起來也不會覺得費勁。本書的內容大多是現代高速數字電路的關鍵的技術，瞭解瞭這些技術的來龍去脈後，再深入學習或閱讀專業技術文章就會更加得心應手。由於作者多年的實際應用經驗積纍及悉心整理，書中還提供瞭大量精美圖片，包括實際波形、測量數據、常用儀錶、技術方案等，這些都和電子工程人員的日常實際工作息息相關，可以幫助讀者直觀瞭解到當今的技術發展水平及業界領先的測試方法。

內容簡介

　　《高速數字接口原理與測試指南》結閤作者多年從事高速數字設計和測試的經驗，對高速數字信號的基本概念、測試原理進行講解，同時結閤現代計算機、移動設備、有綫通信、航天設備裏新的高速數字接口，對其關鍵技術、測試方法等做詳細介紹和總結，以便於讀者理解和掌握高速數字接口的基本原理、實現技術、測試理念以及其發展趨勢。

　　《高速數字接口原理與測試指南》主要分為兩個部分： 上半部分是高速數字信號的基本概念和測量原理； 下半部分是常用高速數字接口總綫的技術特點和測試方法。

　　《高速數字接口原理與測試指南》可供從事計算機、移動終端、有綫通信、航空航天設備開發的工程人員瞭解學習高速數字總綫的相關技術，也可供高校工科電子類的師生做數字電路、信號完整性方麵的教學參考。

作者簡介

　　李凱，畢業於北京理工大學光電工程係，碩士學位，曾在國內知名通信公司從事多年硬件研究。2006年加入安捷倫公司，負責高端示波器、邏輯分析儀、信號完整性分析等高速數字測試産品的應用和研究。對於通信、計算機等行業有深入認知，對信號完整性、嵌入式係統、高速總綫、可編程邏輯、時鍾、電源等電路的設計和測試有深刻理解。作為高速數字測試領域的專傢，李凱利用業餘時間撰寫瞭大量關於高速信號測量原理、測量方法的文章並發布在《國外電子測量技術》、《電子工程專輯》等專業雜誌以及IEEE ICCP、EDI CON等專業論壇大會上，同時在EDN China網站開設有個人技術博客。

內頁插圖

精彩書評

??隨著高性能計算集群性能的不斷提升以及雲計算、大數據技術的興起，服務器的闆內互連和服務器間的網絡帶寬都得到極大提升。伴隨産生的高速係統信號完整性建模、仿真、分析、測量、迴歸驗證成為高速闆卡研發的重要課題。業內亟需一本涵蓋高速理論又結閤測量實踐的書籍，以指導高速信號係統研發的硬件工程師、信號/電源完整性工程師從事研發和設計工作。李凱高級工程師的這本《高速數字接口原理與測試指南》很好地闡述瞭這兩方麵內容，理論闡述清晰，實踐案例豐富詳盡。推薦各位有誌於高速係統設計研發的同仁作為工作指導書。

―曙光信息産業股份有限公司信號完整性實驗室主任 陳進

這本書不但介紹瞭數字信號測試的原理和實例，還專門用瞭三章的篇幅介紹瞭數字示波器等常用儀器的一些重要的技術概念，閤理運用這些技術概念將能幫助測試工程師們更好的“榨乾”測試設備所有潛能，高效地完成測試工作。

―中國計量科學研究院示波器計量校準專傢 繆京元

隨著雲計算和４Ｇ移動通信的發展，帶來瞭對於高速數據傳輸需求的爆炸式增長，帶有高速數字接口的設備在我們的身邊急劇普及。而對這些技術的係統化總結和技術普及則相對大大滯後，目前市麵上缺少能夠理論結閤實踐、對當前新的高速信號發展技術做係統介紹的書籍。李凱是數字測試領域的年輕技術專傢，本書對高速數字信號及高速總綫的原理和測量方法做瞭詳細介紹和總結，是其多年實踐經驗以及對高速信號理論理解的全麵總結。本書內容詳實，圖文並茂，附有大量世界newest and top儀錶的實驗測量數據和截屏，對於幫助電子工程師們理解和掌握newest高速數字接口技術、測試理念及未來發展趨勢有很大幫助。李凱先生能在百忙之中利用業餘時間撰寫此書，非常難能可貴，也是數字電子測試領域一大幸事。

―曆任HP、Agilent、Keysight公司資深高管 蘭濤

李凱對技術有著不瘋魔不成活的態度，他決心要掌握的技術，其前世今生甚至來世，都研究個透。聽說他要寫一本關於高速數字接口方麵的書，由衷地替他高興，也替潛在的讀者高興。搞技術需要腳踏實地的作風，需要沉澱後樂於分享的境界，這兩點，李凱都做到瞭。

―Keysight公司（原Agilent電子測量事業部）數字測試市場經理 杜吉偉??

目錄

上部 高速數字信號測量原理
第1章 無處不在的數字接口

第2章 數字信號基礎
2.1 什麼是數字信號(Digital Signal)
2.2 數字信號的上升時間(Rising Time)
2.3 數字信號的帶寬(Bandwidth)
2.4 數字信號的建立/保持時間(Setup/Hold Time)
2.5 並行總綫與串行總綫(Parallel and Serial Bus)
2.6 單端信號與差分信號(Single-ended and Differential Signals)
2.7 數字信號的時鍾分配(Clock Distribution)
2.8 串行總綫的8b/10b編碼(8b/10b Encoding)
2.9 僞隨機碼型(PRBS)
2.10 傳輸綫對數字信號的影響(Transmission Line Effects)
2.11 數字信號的預加重(Pre-emphasis)
2.12 數字信號的均衡(Equalization)
2.13 數字信號的抖動(Jitter)
2.14 擴頻時鍾(SSC)

第3章 數字測試基礎
3.1 數字信號的波形分析(Waveform Analysis)
3.2 數字信號的眼圖分析(Eye Diagram Analysis)
3.3 眼圖的參數測量(Eye Diagram Measurement)
3.4 眼圖的模闆測試(Mask Test)
3.5 數字信號抖動的成因(Root Cause of Jitter)
3.6 數字信號的抖動分解(Jitter Seperation)
3.7 串行數據的時鍾恢復(Clock Recovery)
3.8 示波器的抖動測量能力(Jitter Measurement Floor of Scope)
3.9 相位噪聲測量(Phase Noise Measurement)
3.10 傳輸綫的特徵阻抗(Characteristic Impedance)
3.11 特徵阻抗的TDR測試(Time Domain Reflectometer)
3.12 傳輸綫的建模分析(Transmission Line Modelling)

第4章 實時示波器原理
4.1 模擬示波器(Analog Oscilloscope)
4.2 數字存儲示波器(Digital Storage Oscilloscope)
4.3 示波器的帶寬(Bandwidth)
4.4 示波器的頻響方式(Frequency Response)
4.5 示波器帶寬對測量的影響(Bandwidth Impact)
4.6 示波器的帶寬增強技術(Bandwidth Enhancement Technology)
4.7 示波器的頻帶交織技術(Bandwidth Interleaving Technology)
4.8 示波器的采樣技術(Sampling Technology)
4.9 示波器的分辨率(Vertical Resolution)
4.10 示波器的直流電壓測量精度(DC Voltage Accuracy)
4.11 示波器的時間測量精度(Delta-Time Accuracy)
4.12 示波器的等效位數(ENOB)
4.13 示波器的高分辨率模式(High Resolution)
4.14 示波器的內存深度(Memory Depth)
4.15 示波器的死區時間(Dead Time)
4.16 示波器的顯示模式(Display Mode)
4.17 示波器的觸發(Trigger)
4.18 示波器的觸發條件(Trigger Conditions)
4.19 示波器的觸發模式(Trigger Mode)
4.20 示波器的測量速度(Measurement update rate)
附錄 Agilent 公司90000X係列高端示波器原理

第5章 示波器探頭原理
5.1 高阻無源探頭(High Impedance Passive Probe)
5.2 無源探頭的常用附件(Passive Probe Accessories)
5.3 低阻無源探頭(Low Impedance Passive Probe)
5.4 有源探頭(Active Probe)
5.5 差分探頭(Differential Probe)
5.6 電流探頭(Current Probe)
5.7 高靈敏度探頭(High-sensitivity Probe)
5.8 探頭連接前端對測量的影響(Probe Head)
5.9 探頭衰減比對測量的影響(Probe Attenuation Ratio)
5.10 探頭的校準方法(Probe Calibration)

第6章其他常用數字測量儀器

6.1采樣示波器(Sampling Oscilloscope)

6.2矢量網絡分析儀與TDR(VNA and TDR)

6.3邏輯分析儀(Logic Analyzer)

6.4協議分析儀(Protocol Analyzer)

6.5誤碼分析儀(Bit Error Ratio Tester)

附錄1Agilent公司U4154A邏輯分析儀簡介

附錄2示波器協議解碼功能和協議分析儀的區彆

第7章常用測量技巧

7.1電源紋波噪聲測試方法

7.2時間間隔測量

7.3如何用示波器進行ps級時間精度的測量

7.4怎樣測量PLL電路的鎖定時間

7.5T型頭和功分器的區彆

7.6如何剋服測試電纜對高頻測量的影響

第8章用多颱儀器搭建自動測試係統

8.1自動化測試係統

8.2LXI測試係統的硬件平颱

8.3LXI測試係統的軟件架構

8.4LXI測試係統的優點

8.5LXI測試係統的兼容性問題

8.6LXI測試係統的時鍾同步

8.7LXI測試係統的網絡安全性

下部高速數字接口及測試方法

第9章PCI�睧簡介及信號和協議測試方法

9.1PCI�睧總綫簡介

9.2PCI�睧 協會簡介

9.3PCI�睧信號質量測試

9.4PCI�睧協議調試和測試

9.5PCI�睧測試總結和常見問題

第10章PCI�睧 3.0簡介及信號和協議測試方法

第11章SATA簡介及信號和協議測試方法

第12章Ethernet簡介及信號測試方法

第13章MIPI D�睵HY簡介及信號和協議測試方法

第14章MIPI M�睵HY簡介及信號和協議測試方法

第15章存儲器簡介及信號和協議測試

第16章USB 2.0簡介及信號和協議測試

第17章USB 3.0簡介及信號和協議測試

第18章HDMI 簡介及信號和協議測試

第19章MHL簡介及信號和協議測試

第20章DisplayPort簡介及信號測試

第21章LVDS傳輸係統簡介及測試

第22章MIL�睸TD��1553B簡介及測試

精彩書摘

前言/序言

??隨著雲計算和4G移動通信的推進，終端和網絡設備都麵臨巨大的挑戰。對於移動通信的終端設備來說，除瞭在無綫傳輸接口上要采用LTE等全新的標準以外，其發展趨勢是移動終端和PC、多媒體功能的融閤，設備內部因此需要支持更高的基帶和射頻模塊間的數據交互、更大的存儲和數據處理能力、更高分辨率的顯示屏和攝像頭，因此各種全新的高速接口齣現在移動終端設備的內部或者外部。而對於網絡設備來說，為瞭支持分布式計算需要的更快的數據處理能力和更高的數據交換速度，各種聲音、圖像、數據、網頁等服務器的處理和存儲能力以及路由器、交換機、傳輸網的數據交換能力也得到百倍以上的倍增，因此服務器、路由器、交換機上大量采用10G、40G的數據接口進行數據交互，而100G甚至400G的傳輸接口也開始齣現。這些高速接口的設計、測試和驗證需要非常多的資金投入，給從事相關設備的開發、設計、測試人員帶來極大的挑戰，兼容性問題和驗證需求爆發式增長。

本書結閤筆者多年從事高速數字設計和測試的經驗，對高速數字信號的基本概念、測試原理進行講解，同時結閤現代計算機、智能移動設備、有綫通信、航空航天設備中最新的高速數字接口的應用，對其關鍵技術、測試方法等做瞭總結和概括，以便讀者理解和掌握現代電子設備中各種高速數字接口的基本原理和測試理念。

本書內容分為兩個部分，上半部分(第1~8章)是高速數字信號的基本概念和測量原理，下半部分(第9~22章)是常用高速數字接口總綫的技術特點和測試方法。

本書上半部分的第1～3章介紹高速數字信號的上升時間、帶寬、建立/保持時間、並行總綫/串行總綫、單端與差分信號、時鍾分配、編碼方式、傳輸綫的影響、預加重和均衡、抖動和擴頻時鍾等基本概念，並介紹數字信號的波形、眼圖、模闆、抖動、相位噪聲、傳輸綫影響的測試分析方法等。

本書上半部分的第4～8章重點介紹高速數字測試中最常用的實時示波器的基本概念、原理、指標含義、工作方式、測量精度以及探頭的種類和選擇依據，同時對另外一些常用的數字測量儀器如采樣示波器、邏輯分析儀、誤碼分析儀、協議分析儀、阻抗分析儀、矢量網絡分析儀的基本原理、應用領域以及相互之間的差異做瞭分析和比較。另外，對於一些常用的數字測量技巧以及多颱儀錶構建測量係統的基本方法也做瞭闡述。

通過上半部分的介紹希望可以幫助讀者建立高速數字信號分析和測試的基本概念。

本書下半部分共14章主要針對具體應用，對計算機、智能移動終端、有綫通信、航空航天領域常用的高速數字接口總綫如PCI�睧、SATA、USB、Ethernet、MIPI、DDR、eMMC、UHS、HDMI/MHL、DisplayPort、LVDS、1553等總綫的概念、應用領域、技術特點、測試方法等進行論述和整理。其中每一個測試方案的實現都是對本書上半部分介紹過的基本測試概念的應用和延伸，但是根據每個總綫的不同特點又有區彆和側重。

另外，在本書中還列舉瞭一些在具體測試中常見的問題，這些案例主要根據筆者和實際電子設計、測試人員交流中經常遇到的問題整理而成。希望通過理論和實際的結閤，能夠給從事高速數字電路開發和設計的工程師及高等院校從事高速數字電路教授和學習的廣大師生提供幫助。

本書成書之時，原Agilent公司的電子測量儀器部門已經宣布將分拆成立一傢新的公司，新名稱為Keysight，因此本書中齣現的原Agilent公司相關産品型號將會陸續更改為Keysight公司相關産品，特此說明。

本書在寫作過程中，使用瞭一些原Agilent公司電子測量儀器部（現Keysight公司）的産品及方案資料，書中大量的實際測試波形由筆者藉助於其開放實驗室的設備完成，在此一並錶示感謝。

本書可供從事計算機、移動終端、有綫通信、航空航天設備開發的工程人員做應用指南，也可供高校工科電子類的師生做數字電路、信號完整性方麵的教學參考。

編者

2014年7月??

高速接口芯片設計者的最愛

書很有用，包裝好，支持京東，快遞給力，滿意滿意滿意滿意滿意

講的比較全，各方麵都會涉及，很廣不太深

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