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。

眼圖中包含了豐富的信息，通過(guò)眼圖可以觀察碼間串?dāng)_和噪聲的影響，了解數(shù)字信號(hào) 整體的特征，從而評(píng)估系統(tǒng)優(yōu)劣程度。 因此，眼圖分析是高速互連系統(tǒng)信號(hào)完整性分析的核心。工程師經(jīng)常根據(jù)眼圖對(duì)接收 濾波器的特性加以調(diào)整，以減小碼間串?dāng)_，改善系統(tǒng)的傳輸性能。

眼圖的形成

對(duì)于數(shù)字信號(hào)，其高電平與低電平的變化可以有多種序列組合。以 3 個(gè) bit 為例，有 000~111 共 8 種組合。在時(shí)域上將足夠多的上述序列按某一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)齊，然后將其 波形疊加起來(lái)，就形成了眼圖。

傳統(tǒng)眼圖生成方法

傳統(tǒng)眼圖生成方法原理簡(jiǎn)單，很適合理解眼圖生成機(jī)制。其示意圖如下

新的眼圖生成方法

新的眼圖方法描述為“同步切割＋疊加顯示”。 示波器首先捕獲一組連續(xù)比特位的信號(hào)，然后用軟件 PLL 方法恢復(fù)出時(shí)鐘，最后利用 恢復(fù)出的時(shí)鐘和捕獲到的信號(hào)按比特位切割，切割一次，疊加一次，最終將捕獲到的 一組數(shù)據(jù)的每個(gè)比特位都疊加到了眼圖上。其示意圖如下：

數(shù)據(jù)邊沿的提取

數(shù)據(jù)邊沿 的提取 獲 取 捕 獲 數(shù) 據(jù) 的 最 大 值 為 Max ， 最 小 值 為 Min ，設(shè)置 Threshold=0.5*(Max+Min)，當(dāng)采樣點(diǎn)電壓值穿過(guò) Threshold 時(shí)，記錄下時(shí)間為 Edgetime_initial[i]，這將是后面進(jìn)行理想時(shí)鐘恢復(fù)的依據(jù)。

時(shí)鐘恢復(fù)

時(shí) 鐘 恢 復(fù) 是 眼 圖 抖 動(dòng) 生 成 的 關(guān) 鍵 。 下 圖 為 一 個(gè) 簡(jiǎn) 單 的 時(shí) 鐘 數(shù) 據(jù) 恢 復(fù) CDR （Clock Data Recovery）電路示意圖。時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路主要完成兩個(gè)工作，一個(gè)是 時(shí)鐘恢復(fù)，一個(gè)是數(shù)據(jù)重定時(shí)，也就是數(shù)據(jù)恢復(fù)。

總結(jié)

RIGOL 生產(chǎn)的 MSO8000 系列示波器，提供了帶時(shí)鐘恢復(fù)功能的實(shí)時(shí)眼圖繪制和抖動(dòng) 測(cè)量分析功能?？梢詭椭脩?hù)直觀的了解系統(tǒng)中碼間串?dāng)_的強(qiáng)弱，準(zhǔn)確快速的對(duì)高速 串行信號(hào)進(jìn)行確定性抖動(dòng)測(cè)量。