時鐘信號
關注創建者：匿名 創建時間：2022-07-28
時鐘信號的實例教程
01
之前，和EE的小伙伴交流，談到高速信號。他說：你們SI只要看看那些頻率大于100MHz的信號，什么USB、PCIe就行了，其他的就不用關心了。那些時鐘Buffer出的100M，那些UART，SPI等低速信號我們就看看線長，隨意管控就行了。
查了查，整理一下市面上對高速信號的相關定義：
1.頻率大于100MHz的信號；
2.上升沿（或下降沿）小于100ps的信號；
3.上升時間小于5倍的信號傳輸延時。
想一想：時鐘Buffer出的100M，算不算高速信號？
從理論上來說，這個信號是不是高速信號，就是判斷這個信號是否在傳輸過程中有SI 的問題，需不需要管控？
02
關于高速信號定義的第一點。頻率大于多少就定性為是否是高速信號，那就是高頻和高速的區別。高頻是否就是高速？
話不多說，直接上圖：
同樣是1GHz的信號，信號的邊沿越陡峭，高頻分量就越多，就需要管控其信號完整性。同樣，信號的邊沿不陡峭，就不需要管控了，所以頻率大于多少的信號，是否是高速信號，要看情況。不能簡單地認為高頻就是高速，不能把高頻和高速混為一談。
03
接下來講高速信號定義的兩點，都是關于上升時間有關。實際上，SI 的大多數問題也都是和信號的上升時間（RT）有關。
上升時間：低電平到高電平，電壓幅值從10%~90%的時間。也有一種說法：20%~80%。我們這里選擇10%~90%。
當傳輸線時延大于信號上升邊20%，會有信號完整性問題，振鈴噪聲可能影響電路功能，需要加以管控。
展開 晶振概念：在振蕩器中采用一個特殊的元件——石英晶體，它可以產生頻率高度穩定的交流信號，這種采用石英晶體的振蕩器稱為晶體振蕩器，簡稱晶振。
制作方法：從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片(簡稱為晶片，它可以是正方形、矩形或圓形等)，在它的兩個對應面上涂敷銀層作為電極，在每個電極上各焊一根引線接到管腳上，再加上封裝外殼就構成了晶振器，常見的有DIP(插腳類)和SMD(插片類)。
常見晶振
插腳類晶振
貼片類晶振
晶振特性：
有源晶振無源晶振的常見電路
晶振與CPU相連：CPU需要復雜的時序電路完成不同的指令功能。一般時鐘信號可以由兩種信號產生：一種是內部方式，利用芯片內部的振蕩電路，產生時鐘信號；另一種為外部方式，時鐘信號由外部引入，時鐘晶振就是芯片的外部時鐘信號源。時鐘晶振的主要作用是通過分頻電路向顯卡、網卡、主板等配件的各部分提供基準頻率，它就像個標尺，時鐘芯片就是拿這把標尺來量時間。若時鐘晶振工作頻率不穩定會，就會造成相關設備工作頻率不穩定，引發失效不良風險。
晶振與CPU連接圖
通過分頻電路給各種信號提供基準時鐘信號
晶振的測量
使用示波器直接測輸出波形，看輸出頻率是否穩定并計算頻率
本文作者：芯博士
展開 答:orcad創建封裝庫時，放置管腳的Shape的含義是管腳的長度以及一些特殊含義，其表示的含義解釋如下：
? Clock：時鐘信號，管腳的長度是標準長度；
? Dot：低電平有效信號，管腳的長度是標準長度；
? Dot-Clock：低電平有效的時鐘信號，管腳的長度是標準長度；
? Line：普通信號，管腳的長度是標準長度；
? Short：普通信號，管腳的長度比標準的長度要短一些；
? Short Clock：時鐘信號，管腳的長度比標準的長度要短一些；
? Short Dot：低電平有效信號，管腳的長度比標準的長度要短一些；
? Short Dot-Clock：低電平有效的時鐘信號，管腳的長度比標準的長度要短一些；
? Zero Length：普通信號，管腳的長度為0。
2.27 orcad封裝庫的管腳Type每個類型是什么意思？
答：orcad創建封裝庫時，放置管腳的Type的含義是管腳的類型，表示管腳的類型，每一種類型的含義解釋如下：
? 3 State：三態類型，0與1與高阻態，一般用于邏輯門器件；
? Bidrectional：雙向傳輸類型，一般用于DC-DC電路器件；
? Input：輸入信號，一般用于IC類器件的輸入管腳；
? Open Collector：表示開集電集，一般用于三極管或者是MOS管；
? Open Emitter：表示開發射集，一般用于三極管或者是MOS管；
? Output：輸出信號，一般用于IC類器件的輸出管腳；
? Passive：無源類型，一般的信號管腳都選擇該類型；
? Power：電源類型，一般用于電源管腳。
2.28 在orcad中怎么對元器件的管腳進行統一更改屬性？
展開 答:orcad創建封裝庫時，放置管腳的Shape的含義是管腳的長度以及一些特殊含義，其表示的含義解釋如下：
? Clock：時鐘信號，管腳的長度是標準長度；
? Dot：低電平有效信號，管腳的長度是標準長度；
? Dot-Clock：低電平有效的時鐘信號，管腳的長度是標準長度；
? Line：普通信號，管腳的長度是標準長度；
? Short：普通信號，管腳的長度比標準的長度要短一些；
? Short Clock：時鐘信號，管腳的長度比標準的長度要短一些；
? Short Dot：低電平有效信號，管腳的長度比標準的長度要短一些；
? Short Dot-Clock：低電平有效的時鐘信號，管腳的長度比標準的長度要短一些；
? Zero Length：普通信號，管腳的長度為0。
2.27 orcad封裝庫的管腳Type每個類型是什么意思？
答：orcad創建封裝庫時，放置管腳的Type的含義是管腳的類型，表示管腳的類型，每一種類型的含義解釋如下：
? 3 State：三態類型，0與1與高阻態，一般用于邏輯門器件；
? Bidrectional：雙向傳輸類型，一般用于DC-DC電路器件；
? Input：輸入信號，一般用于IC類器件的輸入管腳；
? Open Collector：表示開集電集，一般用于三極管或者是MOS管；
? Open Emitter：表示開發射集，一般用于三極管或者是MOS管；
? Output：輸出信號，一般用于IC類器件的輸出管腳；
? Passive：無源類型，一般的信號管腳都選擇該類型；
? Power：電源類型，一般用于電源管腳。
2.28 在orcad中怎么對元器件的管腳進行統一更改屬性？
展開 在這個穩定期間，觸發器輸出一些中間級電平，或者可能處于振蕩狀態，并且這種無用的輸出電平可以沿信號通道上的各個觸發器級聯式傳播下去。
解決方法：
1、降低系統時鐘
2、用反應更快的FF
3、引入同步機制，防止亞穩態傳播
4、改善時鐘質量，用邊沿變化快速的時鐘信號,關鍵是器件使用比較好的工藝和時鐘周期的裕量要大。
07 IC設計中同步復位與異步復位的區別？
同步復位在時鐘沿采復位信號，完成復位動作。異步復位不管時鐘，只要復位信號滿足條件，就完成復位動作。異
步復位對復位信號要求比較高，不能有毛刺，如果其與時鐘關系不確定，也可能出現亞穩態。
08 MOORE 與 MEELEY狀態機的特征？
Moore狀態機的輸出僅與當前狀態值有關, 且只在時鐘邊沿到來時才會有狀態變化。
Mealy 狀態機的輸出不僅與當前狀態值有關, 而且與當前輸入值有關。
09 多時域設計中，如何處理信號跨時域？
不同的時鐘域之間信號通信時需要進行同步處理，這樣可以防止新時鐘域中第一級觸發器的亞穩態信號對下級邏輯造成影響，其中對于單個控制信號可以用兩級同步器，如電平、邊沿檢測和脈沖，對多位信號可以用FIFO,雙口RAM，握手信號等。
跨時域的信號要經過同步器同步，防止亞穩態傳播。例如：時鐘域1中的一個信號，要送到時鐘域2，那么在這個信號送到時鐘域2之前，要先經過時鐘域2的同步器同步后，才能進入時鐘域2。
展開 
時鐘信號的最新內容
當時鐘信號受到調制及串擾等干擾時，其穩定性會直接受到影響，因此時鐘信號的性能評估成為通信領域的一個重要研究內容。
1. 建模任務
本案例演示了“電抖動”組件的設置，抖動需要來自PRBS的電信號和時鐘信號，以便估計信號比特率。參數掃描用于生成抖動幅度和頻率的不同值的多眼圖。
2. 系統設置
布局及其全局參數如圖1和圖2所示。
一期一會 | 什么是電源完整性？3個月前
比如，晶體管從0狀態切換到1狀態（通常由時鐘信號觸發）是產生動態電流的最常見原因。設備PDN中的穩壓器模塊（VRM）無法立即對電流變化做出響應，這可能會導致電壓出現尖峰或下降（稱為電壓紋波）。舉個比較好的例子，當微處理器從閑置狀態轉變為繁重計算狀態，然后再返回閑置狀態時，就會導致明顯的電源波動。這種波動會同時影響PDN的電源和回流路徑。
ZXY6460
特點
? 單線數據傳輸
? 內置雙RC振蕩，并根據數據線上信號進行時鐘同步，在接受完本單元的數據后能自動將
? 后續數據進行整形轉發
? 線性傳輸時，可無限級聯
? 任意兩點傳輸距離超過10米而無需增加任何電路
? 數據傳輸頻率800K/秒，可實現畫面刷新速率30 幀/ 秒時， 不小于1024 點
? PWM 控制端能夠實現256
采用觸發信號進行時鐘恢復，以生成由電采樣示波器(OSC)(Keysight N1030A)捕獲的接收數據眼圖。采用256Gsa s 實時數字采樣示波器，基于簡單前饋均衡器的線性數字信號處理算法計算誤碼率（BER）。
ZXY6376
特點
? 單線數據傳輸
? 內置雙RC振蕩，并根據數據線上信號進行時鐘同步，在接受完本單元的數據后能自動將
? 后續數據進行整形轉發
? 線性傳輸時，可無限級聯
? 任意兩點傳輸距離超過10米而無需增加任何電路
? 數據傳輸頻率800K/秒，可實現畫面刷新速率30 幀/ 秒時， 不小于1024 點
? PWM 控制端能夠實現256
TCON板的核心功能：
信號轉換?：將主板傳輸的LVDS信號（含RGB數據、時鐘和控制信號）轉換為液晶屏可識別的格式（如mini-LVDS或RSDS）。??
時序控制?：生成柵極（行驅動）和源極（列驅動）電路所需的時序信號（如STV、CKV、POL等），確保像素按正確順序激活。??
兩者通過 OCuLink 線纜實現數據與時鐘信號的低延遲傳輸，結合 XTSS（eXtended Time Synchronization Service）軟件套件，構建了 “高精度同步 + 多源冗余 + 失效容錯” 的完整技術鏈路。
二、BEV Camera數據采集系統方案
BEV Camera數據系統采集方案以BRICKplus為核心系統平臺，通過擴展PCIe Slot ETH6000模塊連接6個iDS相機，利用GPS接收模塊獲取衛星時鐘信號，提供XTSS時間同步服務，并支持13路（g）PTP以太網接口，確保高精度時間同步。
</li><li class="ql-align-justify">觸發時鐘信號，用于同步不同仿真組件或觸發某些操作，即代碼中。
PPS信號是一個精確的時鐘信號，可以觸發傳感器在特定的時間點采集數據。
例如，激光雷達和相機可以配置為在PPS信號的上升沿采集數據，從而確保兩者的數據采集是同步的。具體來說，激光雷達可以利用其相位鎖定功能來實現與PPS信號的同步，如圖3所示。
