由于在高操作頻率下并行系統(tǒng)存在一些缺陷（如：偏斜、時(shí)序預(yù)算及布局限制），許多系統(tǒng)因此轉(zhuǎn)向串行接口傳輸信息。這些串行接口可設(shè)計(jì)用于支持多種標(biāo)準(zhǔn)（如：數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)中的 SD-SDI 和 HD-SDI、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的 USB 和 Firewire、雙路 HDMI/DVI 系統(tǒng)中的不同幀解析度/速率下的視頻流）以及多種數(shù)據(jù)速率。事實(shí)上，不同串行接口可以在多個(gè)通道上同時(shí)進(jìn)行不同標(biāo)準(zhǔn)的傳輸，并集成在同一個(gè)器件上（如四獨(dú)立通道 SERDES）。這樣，這個(gè)器件上將會(huì)存在不同速率的高速信號(hào)切換。這就引出了一個(gè)問(wèn)題：“在這些信號(hào)之間是否存在干擾？”

　　由于臨近信號(hào)的高速切換對(duì)信號(hào)本身引起的干擾稱為串?dāng)_。這種效應(yīng)本身可以表現(xiàn)為抖動(dòng)，也就是在信號(hào)邊緣與原本位置的偏移。大量的這種抖動(dòng)在并行系統(tǒng)中會(huì)導(dǎo)致時(shí)序預(yù)算不準(zhǔn)確，而在串行系統(tǒng)中會(huì)導(dǎo)致時(shí)鐘及數(shù)據(jù)恢復(fù) PLL 不正確地恢復(fù)數(shù)據(jù)。

　　由于串?dāng)_有害，所以計(jì)算在最壞情況下可能發(fā)生的串?dāng)_量就非常重要。當(dāng)前在串行領(lǐng)域還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的串?dāng)_測(cè)量技術(shù)。本文將描述有效的測(cè)量技術(shù)，以及如何判定串?dāng)_量對(duì)可靠的數(shù)據(jù)傳輸是否是可接受。

　　串?dāng)_

　　串?dāng)_是臨近信號(hào)蹤跡對(duì)另一個(gè)信號(hào)

蹤跡所產(chǎn)生的交叉耦合效應(yīng)。被測(cè)量的蹤跡稱為被干擾者。對(duì)被干擾者蹤跡產(chǎn)生交叉耦合的蹤跡稱為侵入者，圖 1 顯示了這種關(guān)系。

　　串?dāng)_與入侵者信號(hào)的邊緣速率有關(guān)；邊緣速率越快導(dǎo)致越多的串?dāng)_。當(dāng)發(fā)送器的操作頻率增加時(shí)，發(fā)送器通常會(huì)增加邊緣速率以提高信號(hào)噪聲容限。因此，要測(cè)量最壞情況，入侵者通道需要切換到最高的頻率（請(qǐng)參見(jiàn)附文：高級(jí)串?dāng)_測(cè)量章節(jié)：侵入者頻率掃描）。

　　抖動(dòng)

　　必須關(guān)注串?dāng)_，因?yàn)檫@可能是造成器件中抖動(dòng)量的一個(gè)主要因素。簡(jiǎn)單地說(shuō)，抖動(dòng)就是信號(hào)邊緣與原本位置的偏移。在串行通訊連接中大量的抖動(dòng)可能導(dǎo)致接收串行比特流中的比特位錯(cuò)誤。

　　鎖相環(huán)路

　　在任何串行器/解串器 (SERDES) 器件中，都有一個(gè)發(fā)送 PLL 和一個(gè)接收 PLL。一個(gè)四路獨(dú)立通道 SERDES 有四個(gè)發(fā)送和接收對(duì)，每一對(duì)都有自己的參考時(shí)鐘。需要注意的一點(diǎn)就是，相鄰的 PLL 在不同頻率間進(jìn)行切換時(shí)，可能造成額外的串?dāng)_。本章節(jié)將簡(jiǎn)要描述發(fā)送 PLL 的結(jié)構(gòu)以及對(duì)其性能所進(jìn)行的測(cè)試。接收 PLL 的頻率響應(yīng)特性與此相似，因此也將進(jìn)行類似的測(cè)試。

　　發(fā)送 PLL 是一個(gè)時(shí)鐘乘法器 (CMU)。它從輸入時(shí)鐘 (REFCLK) 接收并且輸出 REFCLK 十倍頻率的比特時(shí)鐘。 圖 2 顯示了一個(gè)發(fā)送器 PLL 的方框圖。通過(guò) PLL 的抖動(dòng)量取決于抖動(dòng)從何處進(jìn)入了 PLL。如果抖動(dòng)通過(guò) REFCLK 輸入端進(jìn)入，則只有低頻組件會(huì)傳輸通過(guò)，因?yàn)?PLL 有低通濾波的作用。低頻抖動(dòng)對(duì)接收器性能的影響很小，因?yàn)闀r(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù) (CDR) PLL 可以跟蹤低頻抖動(dòng)并且正確地接收數(shù)據(jù)。但是，如果在環(huán)路中間注入了抖動(dòng)（如在 PLL 之間的串?dāng)_），系統(tǒng)就會(huì)發(fā)揮高通濾波器的作用。這樣，PLL 之間的串?dāng)_就會(huì)成為有害的、高頻抖動(dòng)的起因。為測(cè)試 PLL 之間的性能，將執(zhí)行被干擾者與侵入者 REFCLK 之間的三種頻率變化：不同源之間的高頻率偏移（ > 100 MHZ）、低頻率偏移（ 1 MHZ）和幾乎一致的頻率（ 1 kHZ）。

　　抖動(dòng)與串?dāng)_測(cè)量技術(shù)

　　可以通過(guò)兩種方式對(duì)串?dāng)_進(jìn)行測(cè)量：在時(shí)間域的抖動(dòng)和在頻率域的串?dāng)_。

　　在時(shí)間域測(cè)量串?dāng)_

　　為測(cè)量時(shí)間域的抖動(dòng)，可以在一個(gè)高寬帶示波器觀察被干擾者通道的眼圖。通過(guò)波形疊加可以形成一個(gè)眼圖，這些波形的相位之間的相互關(guān)系由觸發(fā)信號(hào)的相位差決定。抖動(dòng)量則通過(guò)分析在可見(jiàn)交叉處形成的直方圖獲?。▓D3），可見(jiàn)交叉是正邊緣與負(fù)邊緣的相交點(diǎn)。當(dāng)波形與直方圖窗口交叉時(shí)，直方圖中就記錄了一個(gè)“相遇”。在其中形成的直方圖符合高斯分布。

　　在這個(gè)測(cè)量中獲得的兩個(gè)重要數(shù)值是峰/峰抖動(dòng)和均方根 (RMS) 值。峰/峰抖動(dòng)是直方圖中相遇的最小和最大時(shí)間之間的差值。因?yàn)槎秳?dòng)的隨機(jī)特性，這個(gè)值是不確定的，但是如果進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量，這個(gè)值可以提供有幫助的信息。RMS 值（或者稱為標(biāo)準(zhǔn)偏差）則快速收斂于一個(gè)穩(wěn)定值。在一個(gè)高斯分布中，可以證明，在 1012 比特期間，超過(guò)RMS值十四倍的峰/峰抖動(dòng)出現(xiàn)的幾率小于一次。因此，要保證 10-12誤碼率，接收器的抖動(dòng)容錯(cuò)率應(yīng)該大于 RMS 值的十四倍。

　　當(dāng)在時(shí)間域測(cè)量串?dāng)_時(shí)，數(shù)據(jù)模式可以是任何模式（與頻率域章節(jié)提到的指定周期序列不同）。通過(guò)這種方式，可以測(cè)量真實(shí)環(huán)境下系統(tǒng)中的抖動(dòng)預(yù)算。

　　要判定時(shí)間域中串?dāng)_的效應(yīng)，只需要測(cè)量在沒(méi)有侵入者和有侵入者的情況下被干擾者通道的抖動(dòng)增量。

　　在頻率域測(cè)量串?dāng)_

　　要測(cè)量在頻率域的串?dāng)_，可以使用高寬帶頻譜分析儀。被干擾者的基準(zhǔn)頻率的振幅可以與侵入者的基準(zhǔn)頻率的振幅進(jìn)行對(duì)比。信號(hào)的基準(zhǔn)頻率是該信號(hào)的最低自有頻率，也被稱為一次諧波。例如，一個(gè) 20MHz 時(shí)鐘完美方波的基準(zhǔn)頻率是 20MHz。進(jìn)而，它由多個(gè)基準(zhǔn)頻率的積（或者諧函數(shù)）組成的正弦曲線的和構(gòu)成。最普遍的方形諧波是奇次諧波。一次諧波（在本例中是20MHz）、三次諧波（60MHz）和五次諧波（100MHz）構(gòu)成了方波的最常見(jiàn)形態(tài)。因此，如果串?dāng)_分量大大小于五次諧波，那么，它的影響基本可以忽略。