專利名稱：低壓差分信號時序測試系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號測試系統(tǒng)及方法，特別是關(guān)于一種低壓差分信號時序測試系 統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
低壓差分信號(Low Voltage Differential Signal, LVDS)是一種低擺幅的信號 傳輸技術(shù)，LDVS具有高速度、低功耗、低噪聲、低成本等優(yōu)點，在高速數(shù)據(jù)傳輸上得到了廣泛 的應(yīng)用。低壓差分信號時序關(guān)系的正確性是數(shù)據(jù)可靠傳輸?shù)闹匾ＷC。目前，低壓差分信 號時序測試需要依靠作業(yè)員的手工操作。手工操作的測試方法不僅效率低，而且容易出錯， 已不能滿足快速高質(zhì)量生產(chǎn)的競爭需求。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種低壓差分信號時序測試系統(tǒng)，能夠快速準(zhǔn)確地測 試低壓差分信號的時序關(guān)系。此外，還有必要提供一種低壓差分信號時序測試方法，能夠快速準(zhǔn)確地測試低壓 差分信號的時序關(guān)系。一種低壓差分信號時序測試系統(tǒng)，所述低壓差分信號包括數(shù)據(jù)信號及時鐘信號， 該系統(tǒng)包括波形獲取模塊，用于獲取所述數(shù)據(jù)信號及時鐘信號的波形；波形識別模塊，用 于從時鐘信號的波形中選擇時鐘周期，從數(shù)據(jù)信號的波形中識別該選擇的時鐘周期內(nèi)傳送 的各位數(shù)據(jù)的起始時間；時序分析模塊，用于計算各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期 起點的時間差；統(tǒng)計模塊，用于根據(jù)多次計算得到的各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周 期起點的時間差，計算各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差的最小值及最 大值；及輸出模塊，用于輸出各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差的最小 值及最大值?！N低壓差分信號時序測試方法，所述低壓差分信號包括數(shù)據(jù)信號及時鐘信號， 該方法包括步驟獲取所述數(shù)據(jù)信號及時鐘信號的波形；從時鐘信號的波形中選擇時鐘周 期；從數(shù)據(jù)信號的波形中識別該選擇的時鐘周期內(nèi)傳送的各位數(shù)據(jù)的起始時間；計算各位 數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差；根據(jù)多次計算得到的各位數(shù)據(jù)的起始時 間與選擇的時鐘周期起點的時間差，計算各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時 間差的最小值及最大值；及輸出各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差的最 小值及最大值。本發(fā)明低壓差分信號時序測試系統(tǒng)及方法，可以快速準(zhǔn)確地對低壓差分信號的時 序關(guān)系實施測試。


圖1為本發(fā)明低壓差分信號時序測試系統(tǒng)較佳實施例的應(yīng)用環(huán)境示意圖。圖2為圖1中低壓差分信號時序測試系統(tǒng)的功能模塊圖。圖3為本發(fā)明低壓差分信號時序測試方法較佳實施例的流程圖。圖4為低壓差分信號的數(shù)據(jù)信號及時鐘信號的波形圖。圖5為低壓差分信號時序關(guān)系的示意圖。圖6為低壓差分信號時序關(guān)系的技術(shù)規(guī)范的示意圖。主要元件符號說明
低壓差分信號時序測試系統(tǒng)10計算機11示波器12低壓差分信號13數(shù)據(jù)信號14時鐘信號15顯示設(shè)備16波形獲取模塊200波形識別模塊210時序分析模塊220判斷模塊230統(tǒng)計模塊240輸出模塊250
具體實施例方式
參閱圖1所示，是本發(fā)明低壓差分信號時序測試系統(tǒng)較佳實施例的應(yīng)用環(huán)境示意 圖。低壓差分信號13包括數(shù)據(jù)信號14及時鐘信號15，低壓差分信號13的時序關(guān)系即數(shù)據(jù) 信號14相對于時鐘信號15的時間關(guān)系。所述低壓差分信號時序測試系統(tǒng)10運行于計算 機11中。該計算機11與示波器12及顯示設(shè)備16通信連接。示波器12通過測試探頭探
4測低壓差分信號13的數(shù)據(jù)信號14與時鐘信號15。參閱圖2所示，是圖1中低壓差分信號時序測試系統(tǒng)10的功能模塊圖。所述低壓 差分信號時序測試系統(tǒng)10包括波形獲取模塊200、波形識別模塊210、時序分析模塊220、判 斷模塊230、統(tǒng)計模塊240及輸出模塊250。所述波形獲取模塊200用于獲取數(shù)據(jù)信號14以及時鐘信號15的波形。在本實施例 中，波形獲取模塊200發(fā)送波形捕獲命令給示波器12。根據(jù)該波形捕獲命令，示波器12捕獲 數(shù)據(jù)信號14以及時鐘信號15的波形，并將捕獲的數(shù)據(jù)信號14以及時鐘信號15的波形返回 計算機11。如圖4所示，曲線41為數(shù)據(jù)信號14的波形，曲線40為時鐘信號15的波形。所述波形識別模塊210用于從獲取的時鐘信號15的波形中選擇時鐘周期，針對每 個選擇的時鐘周期，從數(shù)據(jù)信號14的波形中識別該時鐘周期內(nèi)傳送的各位數(shù)據(jù)的起始時 間。在本實施例中，波形識別模塊210通過識別數(shù)據(jù)值發(fā)生轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)來確定各位數(shù)據(jù)的 起始時間。一般來說，數(shù)據(jù)信號14的數(shù)據(jù)值根據(jù)其電壓值的高低取值為1或者0，通常高 電壓取值為1，低電壓取值為0。若數(shù)據(jù)值由1變?yōu)?或者由0變?yōu)?，則數(shù)據(jù)值發(fā)生轉(zhuǎn)變。 例如，若第一位傳送數(shù)據(jù)0，第二位傳送數(shù)據(jù)1，則第二位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)值發(fā)生轉(zhuǎn)變?；蛘撸?第一位傳送數(shù)據(jù)1，第二位傳送數(shù)據(jù)0，則第二位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)值發(fā)生轉(zhuǎn)變。此時，數(shù)據(jù)值發(fā) 生轉(zhuǎn)變的時間點就是第二位數(shù)據(jù)的起始時間。在本實施例中，每個時鐘周期傳送7位數(shù)據(jù) (bit0-bit6)。如圖4所示，波形識別模塊210選擇時鐘周期42，時鐘周期42的起點是TO, 終點是Tl，波形識別模塊210識別該時鐘周期42內(nèi)傳送的數(shù)據(jù)為llOOlOldPbitO = 1， bitl = l，bit2 = 0，bit3 = 0，bit4 = l，bit5 = 0，bit6 = 1。由于上一個時鐘周期傳送 的最后一位數(shù)據(jù)是0，因此，數(shù)據(jù)值發(fā)生轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)是bit0、bit2、bit4、bit5與bit6，其相 對應(yīng)的起始時間分別是t0、t2、t4、t5與t6。所述時序分析模塊220用于計算識別的各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期 起點的時間差。在本實施例中，參閱圖5所示，每個時鐘周期傳送7位數(shù)據(jù)(bit0-bit6)， 第一位數(shù)據(jù)的起始時間與時鐘周期起點的時間差記為TpposO，第二位數(shù)據(jù)的起始時間與時 鐘周期起點的時間差記為Tpposl，……，第七位數(shù)據(jù)的起始時間與時鐘周期起點的時間差 記為Tpp0S6。TpposO-Tppose代表了低壓差分信號13的時序關(guān)系。根據(jù)識別的各位數(shù)據(jù) 的起始時間，可以計算識別的各位數(shù)據(jù)與選擇的時鐘周期起點的時間差。舉例來說，如圖 4所示，數(shù)據(jù)值發(fā)生轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)是bitO、bit2、bit4、bit5與bit6，其相對應(yīng)的起始時間分 別是t0、t2、t4、t5與t6，該時鐘周期42的起始時間是T0，則TpposO = t0-T0, Tppos2 = t2-T0, Tppos4 = t4-T0, Tppos5 = t5_T0，Tppos6 = t6_T0。又如，若數(shù)據(jù)值發(fā)生轉(zhuǎn)變的數(shù) 據(jù)是bitO、bitl、bit3與bit5，其相對應(yīng)的起始時間分別是t0、tl、t3與t5，則TpposO = t0-T0, Tpposl = tl-T0, Tppos3 = t3_T0, Tppos5 = t5_T0o所述判斷模塊230用于判斷是否已獲得指定數(shù)量的各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇 的時鐘周期起點的時間差。在本實施例中，對于每一位數(shù)據(jù)(例如bit0-bit6)，需要至少 10個該位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差，判斷模塊230判斷計算得到的 每位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差是否均已達(dá)到10個。所述統(tǒng)計模塊240用于計算各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間 差的最小值及最大值。例如，對于低壓差分信號13，計算得到10個Tpposl，分別是10. 55、 10. 64、10. 58、10. 73、10. 65、10. 52、10. 65、10. 75、10. 87、10. 73，單位納秒(ns)，則統(tǒng)計模塊
5240算得Tpposl的最小值是10. 52ns，最大值是10. 87ns。在本實施例中，統(tǒng)計模塊240還 用于分析計算得到的各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差的最小值及最 大值是否符合技術(shù)規(guī)范。圖6給出了低壓差分信號時序關(guān)系的技術(shù)規(guī)范。根據(jù)該技術(shù)規(guī) 范，第一位數(shù)據(jù)脈沖位置的最小值是(T/7-0.》ns，最大值是(T/7+0.》ns，其中T表示時鐘 周期。例如，若T = 75ns，則技術(shù)規(guī)范中的最小值是10. 514ns，最大值是10. 914ns。因此， 若統(tǒng)計模塊240計算得到某個時鐘周期為75ns的低壓差分信號13的Tpposl的最小值是 10. 52，最大值是10. 87，則計算得到的Tpposl符合技術(shù)規(guī)范。所述輸出模塊250用于輸出各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間 差的最小值及最大值。在本實施例中，輸出模塊250將各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘 周期起點的時間差的最小值及最大值顯示在與計算機11相連的顯示設(shè)備16上。此外，所 述輸出模塊250還輸出各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差的最小值及 最大值符合技術(shù)規(guī)范的情況。參閱圖3所示，是本發(fā)明低壓差分信號時序測試方法較佳實施例的流程圖。步驟S301，波形獲取模塊200獲取低壓差分信號13的數(shù)據(jù)信號14及時鐘信號15 的波形。在本實施例中，波形獲取模塊200發(fā)送波形捕獲命令給示波器12。根據(jù)該波形捕 獲命令，示波器12捕獲數(shù)據(jù)信號14以及時鐘信號15的波形，并將捕獲的數(shù)據(jù)信號14以及 時鐘信號15的波形返回計算機11。如圖4所示，曲線41為數(shù)據(jù)信號14的波形，曲線40為 時鐘信號15的波形。步驟S302，波形識別模塊210從獲取的時鐘信號15的波形中選擇一個時鐘周期， 并且從數(shù)據(jù)信號14的波形中識別該時鐘周期內(nèi)傳送的各位數(shù)據(jù)的起始時間。在本實施例 中，波形識別模塊210通過識別數(shù)據(jù)值發(fā)生轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)來確定各位數(shù)據(jù)的起始時間。一般 來說，數(shù)據(jù)信號14的數(shù)據(jù)值根據(jù)其電壓值的高低取值為1或者0，通常高電壓取值為1，低 電壓取值為0。若數(shù)據(jù)值由1變?yōu)?或者由0變?yōu)?，則數(shù)據(jù)值發(fā)生轉(zhuǎn)變。例如，若第一位 傳送數(shù)據(jù)0，第二位傳送數(shù)據(jù)1，則第二位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)值發(fā)生轉(zhuǎn)變?；蛘?，若第一位傳送數(shù)據(jù) 1，第二位傳送數(shù)據(jù)0，則第二位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)值發(fā)生轉(zhuǎn)變。此時，數(shù)據(jù)值發(fā)生轉(zhuǎn)變的時間點就 是第二位數(shù)據(jù)的起始時間。在本實施例中，每個時鐘周期傳送7位數(shù)據(jù)(bit0-bit6)。如圖 4所示，波形識別模塊210選擇時鐘周期42，時鐘周期42的起點是T0，終點是Tl，波形識別 模塊210識別該時鐘周期42內(nèi)傳送的數(shù)據(jù)為1100101，即bitO = 1，bitl = 1，bit2 = 0， bit3 = 0，bit4 = l，bit5 = 0，bit6 = 1。由于上一個時鐘周期傳送的最后一位數(shù)據(jù)是0， 因此，數(shù)據(jù)值發(fā)生轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)是bitO、bit2、bit4、bit5與bit6，其相對應(yīng)的起始時間分別 是 t0、t2、t4、t5 與 t6。步驟S303，時序分析模塊220計算識別的各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期 起點的時間差。在本實施例中，參閱圖5所示，每個時鐘周期傳送7位數(shù)據(jù)(bit0-bit6)， 第一位數(shù)據(jù)的起始時間與時鐘周期起點的時間差記為TpposO，第二位數(shù)據(jù)的起始時間與時 鐘周期起點的時間差記為Tpposl，……，第七位數(shù)據(jù)的起始時間與時鐘周期起點的時間差 記為Tpp0S6。TpposO-Tppose代表了低壓差分信號13的時序關(guān)系。根據(jù)識別的各位數(shù)據(jù) 的起始時間，可以計算識別的各位數(shù)據(jù)與選擇的時鐘周期起點的時間差。舉例來說，如圖 4所示，數(shù)據(jù)值發(fā)生轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)是bitO、bit2、bit4、bit5與bit6，其相對應(yīng)的起始時間分 別是t0、t2、t4、t5與t6，該時鐘周期42的起始時間是T0，則TpposO = t0-T0, Tppos2 =t2-T0, Tppos4 = t4-T0, Tppos5 = t5_T0，Tppos6 = t6_T0。又如，若數(shù)據(jù)值發(fā)生轉(zhuǎn)變的數(shù) 據(jù)是bitO、bitl、bit3與bit5，其相對應(yīng)的起始時間分別是t0、tl、t3與t5，則TpposO = tO-TO, Tpposl = tl-TO, Tppos3 = t3_T0, Tppos5 = t5_T0o步驟S304，判斷模塊230判斷是否已獲得指定數(shù)量的各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇 的時鐘周期起點的時間差。在本實施例中，對于每一位數(shù)據(jù)(例如bit0-bit6)，需要至少 10個該位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差，判斷模塊230判斷計算得到的 每位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差是否均已達(dá)到10個。若未獲得指定 數(shù)量的各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差，則返回步驟S302，從獲取的 時鐘信號15的波形中選擇另一個時鐘周期，并且從數(shù)據(jù)信號14的波形中識別該時鐘周期 內(nèi)傳送的各位數(shù)據(jù)的起始時間。需要說明的是，若獲取的時鐘信號15的波形中沒有其他的 時鐘周期，則返回步驟S301，重新獲取低壓差分信號13的數(shù)據(jù)信號14以及時鐘信號15的 波形。若已獲得指定數(shù)量的各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差，則步 驟S305，統(tǒng)計模塊240計算各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差的最小 值及最大值。例如，對于低壓差分信號13，計算得到10個Tpposl,分別是10. 55、10. 64、 10. 58、10. 73、10. 65、10. 52、10. 65、10. 75、10. 87、10. 73，單位納秒(ns)，則統(tǒng)計模塊 240 算 得Tpposl的最小值是10. 52ns，最大值是10. 87ns。在本實施例中，統(tǒng)計模塊240還用于分 析計算得到的各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差的最小值及最大值是 否符合技術(shù)規(guī)范。圖6給出了低壓差分信號時序關(guān)系的技術(shù)規(guī)范。根據(jù)該技術(shù)規(guī)范，第一位 數(shù)據(jù)脈沖位置的最小值是(T/7-0.2)ns，最大值是(T/7+0.2)ns，其中T表示時鐘周期。例 如，若T = 75ns，則技術(shù)規(guī)范中的最小值是10. 514ns，最大值是10. 914ns。因此，若統(tǒng)計模 塊240計算得到某個時鐘周期為75ns的低壓差分信號13的Tpposl的最小值是10. 52，最 大值是10. 87，則計算得到的Tpposl符合技術(shù)規(guī)范。步驟S306，輸出模塊250輸出各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間 差的最小值及最大值。在本實施例中，輸出模塊250將各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘 周期起點的時間差的最小值及最大值顯示在與計算機11相連的顯示設(shè)備16上。此外，所 述輸出模塊250還輸出各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差的最小值及 最大值符合技術(shù)規(guī)范的情況。
權(quán)利要求
1.一種低壓差分信號時序測試系統(tǒng)，所述低壓差分信號包括數(shù)據(jù)信號及時鐘信號，其 特征在于，該系統(tǒng)包括波形獲取模塊，用于獲取所述數(shù)據(jù)信號及時鐘信號的波形；波形識別模塊，用于從時鐘信號的波形中選擇時鐘周期，從數(shù)據(jù)信號的波形中識別該 選擇的時鐘周期內(nèi)傳送的各位數(shù)據(jù)的起始時間；時序分析模塊，用于計算各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差； 統(tǒng)計模塊，用于根據(jù)多次計算得到的各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時 間差，計算各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差的最小值及最大值；及輸出模塊，用于輸出各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差的最小值及 最大值。
2.如權(quán)利要求1所述的低壓差分信號時序測試系統(tǒng)，其特征在于，所述波形獲取模塊 利用示波器來獲取數(shù)據(jù)信號及時鐘信號的波形。
3.如權(quán)利要求1所述的低壓差分信號時序測試系統(tǒng)，其特征在于，所述波形識別模塊 通過識別數(shù)據(jù)值發(fā)生轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)來確定各位數(shù)據(jù)的起始時間。
4.如權(quán)利要求1所述的低壓差分信號時序測試系統(tǒng)，其特征在于，所述統(tǒng)計模塊還用 于判斷各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差的最小值及最大值是否符合 技術(shù)規(guī)范。
5.一種低壓差分信號時序測試方法，所述低壓差分信號包括數(shù)據(jù)信號及時鐘信號，其 特征在于，該方法包括步驟獲取所述數(shù)據(jù)信號及時鐘信號的波形； 從時鐘信號的波形中選擇時鐘周期；從數(shù)據(jù)信號的波形中識別該選擇的時鐘周期內(nèi)傳送的各位數(shù)據(jù)的起始時間； 計算各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差；根據(jù)多次計算得到的各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差，計算各位 數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差的最小值及最大值；及輸出各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差的最小值及最大值。
6.如權(quán)利要求5所述的低壓差分信號時序測試方法，其特征在于，所述獲取所述數(shù)據(jù) 信號及時鐘信號的波形的步驟中利用示波器來獲取數(shù)據(jù)信號及時鐘信號的波形。
7.如權(quán)利要求5所述的低壓差分信號時序測試方法，其特征在于，所述從數(shù)據(jù)信號的 波形中識別該選擇的時鐘周期內(nèi)傳送的各位數(shù)據(jù)的起始時間的步驟中，通過識別數(shù)據(jù)值發(fā) 生轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)來確定各位數(shù)據(jù)的起始時間。
8.如權(quán)利要求5所述的低壓差分信號時序測試方法，其特征在于，該方法還包括 判斷各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差的最小值及最大值是否符合技術(shù)規(guī)范。
全文摘要
一種低壓差分信號時序測試方法，該方法包括步驟獲取所述數(shù)據(jù)信號及時鐘信號的波形；從時鐘信號的波形中選擇時鐘周期；從數(shù)據(jù)信號的波形中識別該選擇的時鐘周期內(nèi)傳送的各位數(shù)據(jù)的起始時間；計算各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差；根據(jù)多次計算得到的各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差，計算各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差的最小值及最大值；及輸出各位數(shù)據(jù)的起始時間與選擇的時鐘周期起點的時間差的最小值及最大值。本發(fā)明還提供一種低壓差分信號時序測試系統(tǒng)。本發(fā)明能夠快速準(zhǔn)確地對低壓差分信號的時序關(guān)系實施測試。
文檔編號G01R29/18GK102081122SQ20091031058
公開日2011年6月1日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者何瑞雄, 蘇旺丁 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司