信號(hào)完整性培訓(xùn)

1、信號(hào)完整性培訓(xùn)第第3 3講：時(shí)鐘技術(shù)講：時(shí)鐘技術(shù)3-1 一些基本概念和定義一些基本概念和定義3-2 時(shí)鐘的產(chǎn)生時(shí)鐘的產(chǎn)生3-3 時(shí)鐘的傳輸和分布時(shí)鐘的傳輸和分布 2系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)時(shí)鐘在高速數(shù)字系統(tǒng)中扮演著舉足輕重的角色，就像一個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘在高速數(shù)字系統(tǒng)中扮演著舉足輕重的角色，就像一個(gè)“節(jié)拍節(jié)拍”發(fā)生器，發(fā)生器，協(xié)調(diào)著高速數(shù)字系統(tǒng)各部分的工作。如同一個(gè)交響樂(lè)隊(duì)的指揮，是核心和靈魂。協(xié)調(diào)著高速數(shù)字系統(tǒng)各部分的工作。如同一個(gè)交響樂(lè)隊(duì)的指揮，是核心和靈魂。 系統(tǒng)時(shí)鐘的性能好壞，直接關(guān)系著整個(gè)高速數(shù)字系統(tǒng)的工作和整體性能。因此，系統(tǒng)時(shí)鐘的性能好壞，直接關(guān)系著整個(gè)高速數(shù)字系統(tǒng)的工作和整體性能。因此，系

2、統(tǒng)時(shí)鐘的產(chǎn)生，傳輸和分布在高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)中是一個(gè)關(guān)鍵所在，其重要性是系統(tǒng)時(shí)鐘的產(chǎn)生，傳輸和分布在高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)中是一個(gè)關(guān)鍵所在，其重要性是這么強(qiáng)調(diào)都不過(guò)分。這么強(qiáng)調(diào)都不過(guò)分。 系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)是在滿(mǎn)足系統(tǒng)對(duì)時(shí)鐘抖動(dòng)（系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)是在滿(mǎn)足系統(tǒng)對(duì)時(shí)鐘抖動(dòng)（ ）、時(shí)鐘偏差（）、時(shí)鐘偏差（ ），信），信號(hào)完整性（號(hào)完整性（ ）等性能指標(biāo)的要求，將時(shí)鐘信號(hào)傳遞到系統(tǒng)的各個(gè)部件中去。）等性能指標(biāo)的要求，將時(shí)鐘信號(hào)傳遞到系統(tǒng)的各個(gè)部件中去。 系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)計(jì)的任務(wù)基本可以分為兩部分：系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)計(jì)的任務(wù)基本可以分為兩部分： 高質(zhì)量時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生。高質(zhì)量時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生。 時(shí)鐘信號(hào)的傳輸與分布。時(shí)

3、鐘信號(hào)的傳輸與分布。 在討論高速數(shù)字系統(tǒng)的時(shí)鐘設(shè)計(jì)之前，首先說(shuō)明有關(guān)時(shí)鐘的一些基本概念。在討論高速數(shù)字系統(tǒng)的時(shí)鐘設(shè)計(jì)之前，首先說(shuō)明有關(guān)時(shí)鐘的一些基本概念。33-1 一些基本概念和定義3-1-1 3-1-1 時(shí)鐘偏差（時(shí)鐘偏差（ ） 時(shí)鐘偏差：時(shí)鐘信號(hào)的理想時(shí)鐘偏差：時(shí)鐘信號(hào)的理想“沿變沿變”和實(shí)際上的和實(shí)際上的“沿變沿變”之差。之差。 在實(shí)際系統(tǒng)中，造成時(shí)鐘信號(hào)的在實(shí)際系統(tǒng)中，造成時(shí)鐘信號(hào)的“沿變沿變”與理想與理想“沿變沿變”存在著差別的一個(gè)主要存在著差別的一個(gè)主要原因是因?yàn)閿?shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)邏輯器件時(shí)，其傳輸延遲時(shí)間上存在著差別。因此，人們也原因是因?yàn)閿?shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)邏輯器件時(shí)，其傳輸延遲時(shí)間上存在著

4、差別。因此，人們也常直觀地將時(shí)鐘偏差定義為器件輸出時(shí)鐘信號(hào)的傳輸延遲時(shí)間之差。常直觀地將時(shí)鐘偏差定義為器件輸出時(shí)鐘信號(hào)的傳輸延遲時(shí)間之差。ABCACB圖圖3-1-1 時(shí)鐘偏差的定義時(shí)鐘偏差的定義4內(nèi)部時(shí)鐘偏差和外部時(shí)鐘偏差內(nèi)部時(shí)鐘偏差和外部時(shí)鐘偏差 從更廣義的角度出發(fā)，由于器件之間連線延遲的不同，或者負(fù)載條件的不同，都有從更廣義的角度出發(fā)，由于器件之間連線延遲的不同，或者負(fù)載條件的不同，都有可能引起時(shí)鐘信號(hào)的實(shí)際可能引起時(shí)鐘信號(hào)的實(shí)際“沿變沿變”與理想的與理想的“沿變沿變”不同。因此可以將時(shí)鐘偏差分為兩不同。因此可以將時(shí)鐘偏差分為兩類(lèi)：類(lèi)：內(nèi)部時(shí)鐘偏差（內(nèi)部時(shí)鐘偏差（ ）：）： 一種是由邏輯器

5、件內(nèi)部產(chǎn)生的，表現(xiàn)為邏輯器件輸出之間信號(hào)延遲上的差別。一種是由邏輯器件內(nèi)部產(chǎn)生的，表現(xiàn)為邏輯器件輸出之間信號(hào)延遲上的差別。外部時(shí)鐘偏差（外部時(shí)鐘偏差（ ）：）： 另一種是由于連線延遲和負(fù)載條件不同引起的延遲差別，被稱(chēng)為外部時(shí)鐘偏差另一種是由于連線延遲和負(fù)載條件不同引起的延遲差別，被稱(chēng)為外部時(shí)鐘偏差（ ） 。InOut負(fù)負(fù)載載Intrinsic SkewEntrinsic Skew連線Clock_Out 圖圖4-1-2 時(shí)鐘信號(hào)的內(nèi)、外源示意圖時(shí)鐘信號(hào)的內(nèi)、外源示意圖 5時(shí)鐘性能損失時(shí)鐘性能損失 為了度量由于時(shí)鐘偏差引起的系統(tǒng)時(shí)鐘性能損失，人們引進(jìn)了一個(gè)指標(biāo)，稱(chēng)為時(shí)鐘性為了度量由于時(shí)鐘偏差引起的

6、系統(tǒng)時(shí)鐘性能損失，人們引進(jìn)了一個(gè)指標(biāo)，稱(chēng)為時(shí)鐘性能損失（能損失（ ），它的定義如下：），它的定義如下： 時(shí)鐘性能損失時(shí)鐘性能損失 = （4-1-1） 其中，其中，F(xiàn)為系統(tǒng)時(shí)鐘頻率，單位為赫茲（）；為系統(tǒng)時(shí)鐘頻率，單位為赫茲（）；D為時(shí)鐘偏差為時(shí)鐘偏差, 單位為秒（單位為秒（s）。）。 時(shí)鐘性能損失的大小是系統(tǒng)時(shí)鐘頻率和時(shí)鐘偏差的函數(shù)。時(shí)鐘性能損失的大小是系統(tǒng)時(shí)鐘頻率和時(shí)鐘偏差的函數(shù)。 對(duì)于一個(gè)給定時(shí)鐘偏差大小的系統(tǒng)，隨著系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的提高，時(shí)鐘性能損失增大；對(duì)于一個(gè)給定時(shí)鐘偏差大小的系統(tǒng)，隨著系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的提高，時(shí)鐘性能損失增大； 同樣，對(duì)于一個(gè)給定的系統(tǒng)時(shí)鐘頻率，時(shí)鐘偏差的大小也直接影響著時(shí)

7、鐘性能損失。同樣，對(duì)于一個(gè)給定的系統(tǒng)時(shí)鐘頻率，時(shí)鐘偏差的大小也直接影響著時(shí)鐘性能損失。%100DF6圖圖4-1-3 4-1-3 時(shí)鐘性能損失的示意圖時(shí)鐘性能損失的示意圖 圖圖4-1-3給出了時(shí)鐘性能損失隨系統(tǒng)時(shí)鐘頻率變化和時(shí)鐘偏差大小變化的例子。給出了時(shí)鐘性能損失隨系統(tǒng)時(shí)鐘頻率變化和時(shí)鐘偏差大小變化的例子。 7時(shí)鐘性能損失時(shí)鐘性能損失 事實(shí)上，時(shí)鐘性能損失表征的是時(shí)鐘偏差占時(shí)鐘信號(hào)周期的百分比，也就是事實(shí)上，時(shí)鐘性能損失表征的是時(shí)鐘偏差占時(shí)鐘信號(hào)周期的百分比，也就是相對(duì)比值。因此，時(shí)鐘性能損失可以直接用時(shí)鐘偏差占時(shí)鐘信號(hào)周期的比值來(lái)定相對(duì)比值。因此，時(shí)鐘性能損失可以直接用時(shí)鐘偏差占時(shí)鐘信號(hào)周期

8、的比值來(lái)定義：義： 時(shí)鐘性能損失時(shí)鐘性能損失 = （4-1-2） 其中，其中，T = 1為系統(tǒng)時(shí)鐘的周期為秒（為系統(tǒng)時(shí)鐘的周期為秒（s）。）。 對(duì)于前例，時(shí)鐘性能損失對(duì)于前例，時(shí)鐘性能損失 = = 5(1/25) = 540 = 0.125TD84-1-2 4-1-2 內(nèi)部時(shí)鐘偏差的分類(lèi)內(nèi)部時(shí)鐘偏差的分類(lèi) 由邏輯器件內(nèi)部產(chǎn)生的時(shí)鐘偏差，或者說(shuō)內(nèi)部時(shí)鐘偏差，從時(shí)鐘偏差產(chǎn)生的機(jī)制上由邏輯器件內(nèi)部產(chǎn)生的時(shí)鐘偏差，或者說(shuō)內(nèi)部時(shí)鐘偏差，從時(shí)鐘偏差產(chǎn)生的機(jī)制上考慮，可以被劃分為三種：考慮，可以被劃分為三種： 1 1占空比偏差（占空比偏差（ ）|PHLPLHPSttt（4-1-3） 時(shí)鐘信號(hào)上升沿的傳輸延遲

9、時(shí)間與下降沿時(shí)鐘信號(hào)上升沿的傳輸延遲時(shí)間與下降沿的傳輸延遲時(shí)間之間的差。和的差會(huì)導(dǎo)致時(shí)鐘的傳輸延遲時(shí)間之間的差。和的差會(huì)導(dǎo)致時(shí)鐘脈沖的寬度失真。脈沖的寬度失真。 有時(shí)也稱(chēng)其為脈沖偏差有時(shí)也稱(chēng)其為脈沖偏差（ ）。）。 占空比偏差實(shí)質(zhì)上是表征一個(gè)邏輯芯片的占空比偏差實(shí)質(zhì)上是表征一個(gè)邏輯芯片的同一個(gè)管腳對(duì)時(shí)鐘信號(hào)不同沿變（或稱(chēng)：跳變）同一個(gè)管腳對(duì)時(shí)鐘信號(hào)不同沿變（或稱(chēng)：跳變）的傳輸延遲特性，因此定義參數(shù)來(lái)表征占空比的傳輸延遲特性，因此定義參數(shù)來(lái)表征占空比偏差的大?。浩畹拇笮。?圖圖4-1-4 時(shí)鐘信號(hào)的占空比偏差時(shí)鐘信號(hào)的占空比偏差 tPLHtPHL理想時(shí)鐘理想時(shí)鐘實(shí)際時(shí)鐘實(shí)際時(shí)鐘9時(shí)鐘信號(hào)的脈寬

10、之差時(shí)鐘信號(hào)的脈寬之差 由圖由圖4-1-4可看出：時(shí)鐘信號(hào)沿的傳輸延遲時(shí)間與之間的之差就等于時(shí)鐘信號(hào)正負(fù)脈沖可看出：時(shí)鐘信號(hào)沿的傳輸延遲時(shí)間與之間的之差就等于時(shí)鐘信號(hào)正負(fù)脈沖的寬度之差。因此也可以用時(shí)鐘信號(hào)的脈寬之差來(lái)表示：的寬度之差。因此也可以用時(shí)鐘信號(hào)的脈寬之差來(lái)表示：|LOWHIGHPSttt（4-1-4） 時(shí)鐘信號(hào)的占空比可以用百分比的形式表示，如時(shí)鐘信號(hào)的占空比可以用百分比的形式表示，如45%:55%45%:55%，經(jīng)常將，經(jīng)常將% %忽略，直接表示為：忽略，直接表示為：45:5545:55。 當(dāng)存在時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)的頻率越高，對(duì)大小的要求當(dāng)存在時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)的頻率越高，對(duì)大小的要求就越高

11、。就越高。 如：對(duì)于一個(gè)頻率為如：對(duì)于一個(gè)頻率為2525的系統(tǒng)時(shí)鐘，若要求其占的系統(tǒng)時(shí)鐘，若要求其占空比為空比為4545：55%55%時(shí)，則不能超過(guò)時(shí)，則不能超過(guò)4 4。這時(shí)要求：。這時(shí)要求： 18 18，同時(shí)有同時(shí)有 22 22；或者；或者 18 18， 同時(shí)有同時(shí)有 22 22。 而對(duì)于一個(gè)而對(duì)于一個(gè)5050的系統(tǒng)時(shí)鐘，則不能超過(guò)的系統(tǒng)時(shí)鐘，則不能超過(guò)2 2，即要，即要求：求： 9 9，同時(shí)有，同時(shí)有 11 11；或者；或者 9 9， 同時(shí)有同時(shí)有 1111。 圖圖4-1-5 時(shí)鐘信號(hào)的脈沖偏差時(shí)鐘信號(hào)的脈沖偏差tHIGHtLOW102 2輸出管腳間偏差（輸出管腳間偏差（ ） 輸出管腳間偏

12、差（輸出管腳間偏差（ ）被定義為在一個(gè)器件內(nèi)各輸出管腳之間的最大傳輸延遲之差，）被定義為在一個(gè)器件內(nèi)各輸出管腳之間的最大傳輸延遲之差，因此也稱(chēng)為：因此也稱(chēng)為： 。在一般的邏輯器件手冊(cè)中，輸出時(shí)鐘信號(hào)的傳輸延遲時(shí)間定義有兩種：。在一般的邏輯器件手冊(cè)中，輸出時(shí)鐘信號(hào)的傳輸延遲時(shí)間定義有兩種：輸出時(shí)鐘信號(hào)由高到低的傳輸延遲時(shí)間和由低到高的傳輸延遲時(shí)間，所以輸出管腳間偏輸出時(shí)鐘信號(hào)由高到低的傳輸延遲時(shí)間和由低到高的傳輸延遲時(shí)間，所以輸出管腳間偏差也有兩個(gè)定義，即差也有兩個(gè)定義，即: : （ ） （ ）其具體定義為：其具體定義為： |minmaxPHLPHLOSHLttt（4-1-5）|minmaxPL

13、HPLHOSLHttt（4-1-6）圖圖4-1-6 時(shí)鐘信號(hào)的輸出管腳間偏差時(shí)鐘信號(hào)的輸出管腳間偏差tOSHL理想時(shí)鐘理想時(shí)鐘output1output2tOSLH113.3.器件間偏差（器件間偏差（ ） 定義：定義： 在一個(gè)系統(tǒng)中，不同器件的輸出上升沿（下降沿）之間的延遲時(shí)間差別。在一個(gè)系統(tǒng)中，不同器件的輸出上升沿（下降沿）之間的延遲時(shí)間差別。用用 表示。表示。 tskewpp 對(duì)各種產(chǎn)品手冊(cè)給出的對(duì)各種產(chǎn)品手冊(cè)給出的 指標(biāo)，我們需要特別給予關(guān)注，指標(biāo)，我們需要特別給予關(guān)注， 必須明確所給指標(biāo)的限定必須明確所給指標(biāo)的限定條件。這是因?yàn)闂l件。這是因?yàn)?的大小與兩個(gè)因素有關(guān)：一是時(shí)鐘傳輸過(guò)程的變

14、化，或者說(shuō)是時(shí)鐘傳的大小與兩個(gè)因素有關(guān)：一是時(shí)鐘傳輸過(guò)程的變化，或者說(shuō)是時(shí)鐘傳輸?shù)木唧w形式不同。二是不同器件所處環(huán)境的變化。輸?shù)木唧w形式不同。二是不同器件所處環(huán)境的變化。 電源電壓變化和環(huán)境溫度變化是硅器件中影響傳輸延遲的兩個(gè)主要因素，對(duì)電源電壓變化和環(huán)境溫度變化是硅器件中影響傳輸延遲的兩個(gè)主要因素，對(duì) 指標(biāo)來(lái)指標(biāo)來(lái)說(shuō)，這是非常重要的限定條件。說(shuō)，這是非常重要的限定條件。 對(duì)于單電源的單板系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，板上各元件使用相同的電源。電源的變化對(duì)對(duì)于單電源的單板系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，板上各元件使用相同的電源。電源的變化對(duì) 影響就影響就小一些。而在多電源、多板系統(tǒng)中，電源的變化對(duì)小一些。而在多電源、多板系統(tǒng)中，電源的

15、變化對(duì) 影響就成為一個(gè)重要的因數(shù)。即使影響就成為一個(gè)重要的因數(shù)。即使不同的板使用同一電源，但由于各處對(duì)電源電流的需求不同，使得各板上實(shí)際得到電不同的板使用同一電源，但由于各處對(duì)電源電流的需求不同，使得各板上實(shí)際得到電源電壓也不同。源電壓也不同。 環(huán)境溫度變化的影響更為復(fù)雜，由于各元件本身產(chǎn)生的熱量不同，元件分布的密度環(huán)境溫度變化的影響更為復(fù)雜，由于各元件本身產(chǎn)生的熱量不同，元件分布的密度不同，散熱條件不同，使得個(gè)元件所處位置的實(shí)際溫度差別很大。因而，會(huì)產(chǎn)生較大不同，散熱條件不同，使得個(gè)元件所處位置的實(shí)際溫度差別很大。因而，會(huì)產(chǎn)生較大的的 。 124-1-3 4-1-3 時(shí)鐘抖動(dòng)（時(shí)鐘抖動(dòng)（ ）

16、 時(shí)鐘偏差雖然對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘的性能影響很大，但其影響可以認(rèn)為基本上是一種靜態(tài)時(shí)鐘偏差雖然對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘的性能影響很大，但其影響可以認(rèn)為基本上是一種靜態(tài)因素，或者說(shuō)，其影響是固定的。因素，或者說(shuō)，其影響是固定的。 定義：定義： 當(dāng)實(shí)際時(shí)鐘信號(hào)的邊沿與理想時(shí)鐘邊沿的偏離由于受某種因素（如噪聲、當(dāng)實(shí)際時(shí)鐘信號(hào)的邊沿與理想時(shí)鐘邊沿的偏離由于受某種因素（如噪聲、串?dāng)_、電源電壓變化等）不斷發(fā)生變化時(shí)，而且這種變化是隨機(jī)的，這種現(xiàn)象串?dāng)_、電源電壓變化等）不斷發(fā)生變化時(shí)，而且這種變化是隨機(jī)的，這種現(xiàn)象就是我們常說(shuō)的時(shí)鐘抖動(dòng)，或者說(shuō)時(shí)鐘晃動(dòng)。這種偏離相對(duì)于理想位置可能是就是我們常說(shuō)的時(shí)鐘抖動(dòng)，或者說(shuō)時(shí)鐘晃動(dòng)。這種偏離相

17、對(duì)于理想位置可能是超前，也可能是滯后的，如圖超前，也可能是滯后的，如圖7-1-77-1-7所示。時(shí)鐘抖動(dòng)的數(shù)值表示通常有兩種：所示。時(shí)鐘抖動(dòng)的數(shù)值表示通常有兩種： 時(shí)鐘抖動(dòng)的最大值，即：峰時(shí)鐘抖動(dòng)的最大值，即：峰- -峰值（），單位一般為皮秒，常用峰值（），單位一般為皮秒，常用來(lái)表示。來(lái)表示。 時(shí)鐘抖動(dòng)的均方根值，即所謂的標(biāo)準(zhǔn)方差（時(shí)鐘抖動(dòng)的均方根值，即所謂的標(biāo)準(zhǔn)方差（），單位一般也為皮秒。），單位一般也為皮秒。圖圖4-1-7 時(shí)鐘抖動(dòng)示意圖時(shí)鐘抖動(dòng)示意圖13時(shí)鐘抖動(dòng)的分類(lèi)時(shí)鐘抖動(dòng)的分類(lèi) 一一. . 周期抖動(dòng)（周期抖動(dòng)（ ） 周期抖動(dòng)也被稱(chēng)為短時(shí)間抖動(dòng)（周期抖動(dòng)也被稱(chēng)為短時(shí)間抖動(dòng)（ ）。它是指

18、相對(duì)于理想輸入的時(shí)鐘周期而言，）。它是指相對(duì)于理想輸入的時(shí)鐘周期而言，輸出時(shí)鐘跳變偏離其理想位置的偏離量，如圖輸出時(shí)鐘跳變偏離其理想位置的偏離量，如圖4-1-84-1-8所示。所示。 理想的輸入時(shí)鐘周期是時(shí)鐘信號(hào)頻率的倒數(shù)，但是實(shí)際輸出時(shí)鐘的每個(gè)周期與理想理想的輸入時(shí)鐘周期是時(shí)鐘信號(hào)頻率的倒數(shù)，但是實(shí)際輸出時(shí)鐘的每個(gè)周期與理想周期都有差值，經(jīng)過(guò)多次測(cè)量得到的這種差值的最大值即為周期抖動(dòng)的峰周期都有差值，經(jīng)過(guò)多次測(cè)量得到的這種差值的最大值即為周期抖動(dòng)的峰- -峰值，峰值，如式如式(4-1-7)(4-1-7)所示。所示。通常把時(shí)鐘抖動(dòng)分為三類(lèi)：通常把時(shí)鐘抖動(dòng)分為三類(lèi)： 周期抖動(dòng)（周期抖動(dòng)（ ），）

19、， 抖動(dòng)和長(zhǎng)期時(shí)鐘抖動(dòng)（抖動(dòng)和長(zhǎng)期時(shí)鐘抖動(dòng)（ ）)()()(nperjitperPPtMaxJitter其中：其中：()為周期抖動(dòng)的峰為周期抖動(dòng)的峰-峰值，峰值，()n為在單次測(cè)量為在單次測(cè)量中，時(shí)鐘的實(shí)際周期與理想周期的偏差，中，時(shí)鐘的實(shí)際周期與理想周期的偏差，n為整數(shù)。為整數(shù)。圖圖4-1-8 4-1-8 周期抖動(dòng)示意圖周期抖動(dòng)示意圖（4-1-7）14時(shí)鐘周期抖動(dòng)的均方差值時(shí)鐘周期抖動(dòng)的均方差值RMSJitter 時(shí)鐘抖動(dòng)的均方根值經(jīng)常也用時(shí)鐘抖動(dòng)的均方根值經(jīng)常也用表示，如式（表示，如式（4-1-94-1-9）所示。）所示。 按照數(shù)理統(tǒng)計(jì)的理論，時(shí)鐘周期抖動(dòng)的均方差值可以由式（按照數(shù)理統(tǒng)計(jì)的

20、理論，時(shí)鐘周期抖動(dòng)的均方差值可以由式（4-1-84-1-8）描述。）描述。 其中，其中， 表示時(shí)鐘周期抖動(dòng)的均方差值，表示時(shí)鐘周期的第表示時(shí)鐘周期抖動(dòng)的均方差值，表示時(shí)鐘周期的第i i次測(cè)量值，次測(cè)量值，T T表示時(shí)鐘周期的表示時(shí)鐘周期的理想值。理想值。 2102)(TTtJitteriiRMS（4-1-8）2102)(TTtii（4-1-9）15抖動(dòng)的均方差值與峰抖動(dòng)的均方差值與峰- -峰值峰值 按照數(shù)理統(tǒng)計(jì)的理論，時(shí)鐘周按照數(shù)理統(tǒng)計(jì)的理論，時(shí)鐘周期抖動(dòng)的均方差值與峰期抖動(dòng)的均方差值與峰- -峰值的關(guān)系峰值的關(guān)系可以由式（可以由式（4-1-104-1-10）描述。）描述。 （4-1-10）R

21、MSPPt7t16半周期抖動(dòng)（半周期抖動(dòng)（ ）)()(max)(nhperJithperJittMaxt 近年來(lái)一種新的高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，即：雙數(shù)據(jù)率（近年來(lái)一種新的高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，即：雙數(shù)據(jù)率（ ，簡(jiǎn)稱(chēng)：）得，簡(jiǎn)稱(chēng)：）得到了大量的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的時(shí)鐘同步傳輸技術(shù)不同，數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)利用到了大量的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的時(shí)鐘同步傳輸技術(shù)不同，數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)利用時(shí)鐘信號(hào)的兩個(gè)邊沿，即時(shí)鐘的上升沿和下降沿進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而使時(shí)鐘信號(hào)的兩個(gè)邊沿，即時(shí)鐘的上升沿和下降沿進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而使數(shù)據(jù)的傳輸速率提高了一倍。由于有了這種新的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，所謂的數(shù)據(jù)的傳輸速率提高了一倍。由于有了這種新的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，所謂的“

22、”的新概念被提出。的新概念被提出?！?”是指相對(duì)于理想輸入時(shí)鐘周期而言，在半個(gè)時(shí)是指相對(duì)于理想輸入時(shí)鐘周期而言，在半個(gè)時(shí)鐘周期里，輸出時(shí)鐘跳變偏離其理想位置的最大偏離量，如圖鐘周期里，輸出時(shí)鐘跳變偏離其理想位置的最大偏離量，如圖4-1-9所示。所示。（4-1-10） 圖圖4-1-94-1-9顯示了一個(gè)差分時(shí)鐘信顯示了一個(gè)差分時(shí)鐘信號(hào)的完整周期，即兩個(gè)半時(shí)鐘周期。號(hào)的完整周期，即兩個(gè)半時(shí)鐘周期。理想的輸入時(shí)鐘的半個(gè)周期應(yīng)是兩倍理想的輸入時(shí)鐘的半個(gè)周期應(yīng)是兩倍的時(shí)鐘信號(hào)頻率的倒數(shù)，但是實(shí)際輸?shù)臅r(shí)鐘信號(hào)頻率的倒數(shù)，但是實(shí)際輸出時(shí)鐘的每半個(gè)周期與理想的半周期出時(shí)鐘的每半個(gè)周期與理想的半周期都有差值，經(jīng)

23、過(guò)多次測(cè)量得到的這種都有差值，經(jīng)過(guò)多次測(cè)量得到的這種差值的最大值即為半周期抖動(dòng)的峰差值的最大值即為半周期抖動(dòng)的峰- -峰值，如式峰值，如式4-1-104-1-10所示。所示。圖圖4-1-9 Half-Period Jitter4-1-9 Half-Period Jitter示意圖示意圖17二二. . 前后周期抖動(dòng)（前后周期抖動(dòng)（ ）)()(nMaxccJitterMaxJitter 前后周期抖動(dòng)（前后周期抖動(dòng)（ ）是指后一個(gè)輸出時(shí)鐘周期相對(duì)于前一個(gè)輸出時(shí)鐘周期的變化量，）是指后一個(gè)輸出時(shí)鐘周期相對(duì)于前一個(gè)輸出時(shí)鐘周期的變化量，如圖如圖4-1-104-1-10所示。所示。1 1為第為第2 2個(gè)時(shí)

24、鐘周期與第個(gè)時(shí)鐘周期與第1 1個(gè)時(shí)鐘周期之間的時(shí)鐘抖動(dòng)，而個(gè)時(shí)鐘周期之間的時(shí)鐘抖動(dòng)，而2 2則是第則是第3 3個(gè)時(shí)個(gè)時(shí)鐘周期與第鐘周期與第2 2個(gè)時(shí)鐘周期之間的時(shí)鐘抖動(dòng)。前后周期抖動(dòng)一般用抖動(dòng)的最大值表示，即經(jīng)個(gè)時(shí)鐘周期之間的時(shí)鐘抖動(dòng)。前后周期抖動(dòng)一般用抖動(dòng)的最大值表示，即經(jīng)過(guò)多次測(cè)量，其測(cè)量最大值過(guò)多次測(cè)量，其測(cè)量最大值()()就是其最大的就是其最大的 。（4-1-11）圖圖4-1-10 Half-Period Jitter4-1-10 Half-Period Jitter示意圖示意圖18 的測(cè)量 在時(shí)鐘抖動(dòng)測(cè)量中，這種在時(shí)鐘抖動(dòng)測(cè)量中，這種 的測(cè)量是最為困難的，因?yàn)樾枰B續(xù)測(cè)量?jī)蓚€(gè)相鄰的時(shí)

25、鐘周的測(cè)量是最為困難的，因?yàn)樾枰B續(xù)測(cè)量?jī)蓚€(gè)相鄰的時(shí)鐘周期，這對(duì)測(cè)量?jī)x器的精度要求非常高，而且為了掌握最大的期，這對(duì)測(cè)量?jī)x器的精度要求非常高，而且為了掌握最大的 情況，需要測(cè)量大量的數(shù)據(jù)，情況，需要測(cè)量大量的數(shù)據(jù)，需要大量的存儲(chǔ)、計(jì)算和比較。通常使用專(zhuān)用的時(shí)間間隔分析儀（需要大量的存儲(chǔ)、計(jì)算和比較。通常使用專(zhuān)用的時(shí)間間隔分析儀（ ）進(jìn)行測(cè)量。）進(jìn)行測(cè)量。 另一種測(cè)量方法是使用具有足夠內(nèi)存容量的寬帶數(shù)字存儲(chǔ)示波器。在這種方法中，先另一種測(cè)量方法是使用具有足夠內(nèi)存容量的寬帶數(shù)字存儲(chǔ)示波器。在這種方法中，先用數(shù)字存儲(chǔ)示波器一次存取大量周期的被測(cè)時(shí)鐘信號(hào)，然后使用商業(yè)有效的軟件或自己編用數(shù)字存儲(chǔ)示波器

26、一次存取大量周期的被測(cè)時(shí)鐘信號(hào)，然后使用商業(yè)有效的軟件或自己編寫(xiě)的專(zhuān)用軟件進(jìn)行分析和計(jì)算，得到測(cè)試結(jié)果。圖寫(xiě)的專(zhuān)用軟件進(jìn)行分析和計(jì)算，得到測(cè)試結(jié)果。圖4-1-104-1-10是使用公司的數(shù)字存儲(chǔ)示波器測(cè)是使用公司的數(shù)字存儲(chǔ)示波器測(cè)試的一個(gè)試的一個(gè)4141時(shí)鐘的時(shí)鐘的 。 : 8600A (6 ) : 066 (7.5)圖圖4-1-10 4-1-10 一個(gè)一個(gè)4141時(shí)鐘的時(shí)鐘的 19三三. .長(zhǎng)時(shí)間時(shí)鐘抖動(dòng)（長(zhǎng)時(shí)間時(shí)鐘抖動(dòng)（ ） 長(zhǎng)時(shí)間時(shí)鐘抖動(dòng)指的是測(cè)量經(jīng)過(guò)大量的時(shí)鐘周期后，輸出時(shí)鐘跳變偏離其理想位置的長(zhǎng)時(shí)間時(shí)鐘抖動(dòng)指的是測(cè)量經(jīng)過(guò)大量的時(shí)鐘周期后，輸出時(shí)鐘跳變偏離其理想位置的最大偏離量。實(shí)際的

27、時(shí)鐘周期數(shù)量取決于時(shí)鐘頻率和具體的應(yīng)用。對(duì)于機(jī)主板和圖像應(yīng)用，最大偏離量。實(shí)際的時(shí)鐘周期數(shù)量取決于時(shí)鐘頻率和具體的應(yīng)用。對(duì)于機(jī)主板和圖像應(yīng)用，這通常是這通常是10-2010-20S S。圖圖 4-1-11 4-1-11 長(zhǎng)時(shí)間時(shí)鐘抖動(dòng)長(zhǎng)時(shí)間時(shí)鐘抖動(dòng) 20時(shí)鐘抖動(dòng)的表示方法時(shí)鐘抖動(dòng)的表示方法 用絕對(duì)時(shí)間來(lái)表示抖動(dòng)量，即變化沿偏離理想位置的時(shí)間。在敘述上面幾種度量方法用絕對(duì)時(shí)間來(lái)表示抖動(dòng)量，即變化沿偏離理想位置的時(shí)間。在敘述上面幾種度量方法 時(shí)，均以絕對(duì)時(shí)間來(lái)表示。時(shí)，均以絕對(duì)時(shí)間來(lái)表示。 用百分比來(lái)表示抖動(dòng)量，即絕對(duì)抖動(dòng)量在一個(gè)周期中所占的百分比。用百分比來(lái)表示抖動(dòng)量，即絕對(duì)抖動(dòng)量在一個(gè)周期中所

28、占的百分比。 用角度來(lái)表示抖動(dòng)量。把一個(gè)周期定義為用角度來(lái)表示抖動(dòng)量。把一個(gè)周期定義為360，抖動(dòng)被表示為，抖動(dòng)被表示為360中一個(gè)角度。中一個(gè)角度。 用均方根值用均方根值（ ）來(lái)表示抖動(dòng)量，這是抖動(dòng)的統(tǒng)計(jì)量，可以用峰）來(lái)表示抖動(dòng)量，這是抖動(dòng)的統(tǒng)計(jì)量，可以用峰-峰間的峰間的 抖動(dòng)值（抖動(dòng)值（ ）來(lái)近似地表示抖動(dòng)的均方根值）來(lái)近似地表示抖動(dòng)的均方根值，它們之間的近似關(guān)，它們之間的近似關(guān) 系為：系為：例：例： 假定時(shí)鐘頻率為假定時(shí)鐘頻率為155.52，那么它的周期為，那么它的周期為 1/155.52 = 6.43 = 360。假定。假定 峰峰-峰抖動(dòng)的絕對(duì)時(shí)間為峰抖動(dòng)的絕對(duì)時(shí)間為100，那么：，那

29、么： 抖動(dòng)的絕對(duì)時(shí)間：抖動(dòng)的絕對(duì)時(shí)間： 100 1.5552 （百分比抖動(dòng)）（百分比抖動(dòng)） 5.598（角度抖動(dòng)）（角度抖動(dòng)） 抖動(dòng)的統(tǒng)計(jì)量：均方根值為：抖動(dòng)的統(tǒng)計(jì)量：均方根值為： 100 / 7 = 14.286 占周期的百分比：占周期的百分比： 0.015552 / 7 = 0.22217RMSPPt7t（4-1-12）21同步時(shí)序方程同步時(shí)序方程同步數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制同步數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制- -時(shí)序方程：時(shí)序方程：jitterskewsetupflightvalidCLKCLKtttT(max)(max)1jitterskewholdflightvalidCLKCLKttt(max)(min)(mi

30、n)建立方程：建立方程：保持方程：保持方程：22本節(jié)小結(jié)本節(jié)小結(jié) 實(shí)際的時(shí)鐘信號(hào)總是存在著誤差，指的是實(shí)際的時(shí)鐘信號(hào)總是存在著誤差，指的是“時(shí)鐘信號(hào)的理想時(shí)鐘信號(hào)的理想“沿變沿變”和實(shí)際上和實(shí)際上 的的“沿變沿變”之差之差”。 時(shí)鐘信號(hào)的誤差，按誤差性質(zhì)來(lái)分，可以分為兩種：時(shí)鐘信號(hào)的誤差，按誤差性質(zhì)來(lái)分，可以分為兩種： 時(shí)鐘偏差（時(shí)鐘偏差（ ）：）： 靜態(tài)誤差。靜態(tài)誤差。 時(shí)鐘抖動(dòng)（時(shí)鐘抖動(dòng)（ ）：動(dòng)態(tài)誤差。）：動(dòng)態(tài)誤差。 時(shí)鐘偏差的大小可用時(shí)鐘偏差的大小可用“時(shí)鐘性能損失時(shí)鐘性能損失”來(lái)表示，也可以用偏差的絕對(duì)來(lái)表示，也可以用偏差的絕對(duì) 數(shù)值表征。數(shù)值表征。 時(shí)鐘抖動(dòng)一般采用兩種方法度量：時(shí)

31、鐘抖動(dòng)一般采用兩種方法度量： 峰峰- -峰值（峰值（ ） 均方根值（）均方根值（） 同步時(shí)序方程同步時(shí)序方程RMSPPt7t234-2 時(shí)鐘的產(chǎn)生時(shí)鐘的產(chǎn)生 石英晶體振蕩器是目前數(shù)字電路設(shè)計(jì)中使用最為廣泛的一種時(shí)鐘源。石英晶體振蕩器是目前數(shù)字電路設(shè)計(jì)中使用最為廣泛的一種時(shí)鐘源。 在石英諧振器問(wèn)世之前，人們主要使用振蕩器，其頻率穩(wěn)定性只能達(dá)到在石英諧振器問(wèn)世之前，人們主要使用振蕩器，其頻率穩(wěn)定性只能達(dá)到10-4量級(jí)。自量級(jí)。自1880年法國(guó)物理學(xué)家比埃爾年法國(guó)物理學(xué)家比埃爾居里兄弟共同發(fā)現(xiàn)居里兄弟共同發(fā)現(xiàn)“壓電效應(yīng)壓電效應(yīng)”起，揭開(kāi)了使用起，揭開(kāi)了使用“石英穩(wěn)頻石英穩(wěn)頻”的的序幕。序幕。1921

32、年，在居里兄弟發(fā)現(xiàn)年，在居里兄弟發(fā)現(xiàn)“壓電效應(yīng)壓電效應(yīng)”41年后，英國(guó)人用年后，英國(guó)人用X切切50晶體制成了世界上第晶體制成了世界上第一個(gè)晶體振蕩器，頻率穩(wěn)定性達(dá)到一個(gè)晶體振蕩器，頻率穩(wěn)定性達(dá)到10-5量級(jí)，比振蕩器高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。隨后被用于無(wú)線量級(jí)，比振蕩器高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。隨后被用于無(wú)線電廣播，播出了當(dāng)時(shí)穩(wěn)定性最高的無(wú)線電信號(hào)，引起了強(qiáng)烈反響。電廣播，播出了當(dāng)時(shí)穩(wěn)定性最高的無(wú)線電信號(hào)，引起了強(qiáng)烈反響。1927年，石英鐘問(wèn)世，年，石英鐘問(wèn)世，作為作為“一級(jí)頻率標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)頻率標(biāo)準(zhǔn)”使用?？茖W(xué)家由此發(fā)現(xiàn)了地球自轉(zhuǎn)的不均勻性，結(jié)束了以地球自轉(zhuǎn)為使用。科學(xué)家由此發(fā)現(xiàn)了地球自轉(zhuǎn)的不均勻性，結(jié)束了以地球自轉(zhuǎn)

33、為基礎(chǔ)的基礎(chǔ)的“地球時(shí)鐘地球時(shí)鐘”的歷史使命。的歷史使命。 石英諧振器的技術(shù)水平和性能指標(biāo)決定了石英晶體振蕩器的技術(shù)水平和性能指標(biāo)。前者石英諧振器的技術(shù)水平和性能指標(biāo)決定了石英晶體振蕩器的技術(shù)水平和性能指標(biāo)。前者的設(shè)計(jì)水平和制造工藝技術(shù)的每一次突破，都帶來(lái)了后者在性能指標(biāo)上的一次突破。的設(shè)計(jì)水平和制造工藝技術(shù)的每一次突破，都帶來(lái)了后者在性能指標(biāo)上的一次突破。 大體上，其頻率準(zhǔn)確性每二十年提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。例如：大體上，其頻率準(zhǔn)確性每二十年提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。例如：1940年為年為10-310-4；1980年年為為10-510-6；2000年約為年約為10-610-7。 頻率穩(wěn)定性大約每十年提高一個(gè)數(shù)

34、量級(jí)。頻率穩(wěn)定性大約每十年提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。4-2-1 晶體振蕩器晶體振蕩器244-2-2 鎖相環(huán)電路鎖相環(huán)電路 圖圖4-2-134-2-13是鎖相環(huán)電路的基本組成。盡管鎖相環(huán)的設(shè)計(jì)方法多種多樣，但所有的設(shè)計(jì)都是鎖相環(huán)電路的基本組成。盡管鎖相環(huán)的設(shè)計(jì)方法多種多樣，但所有的設(shè)計(jì)都包含了圖包含了圖4-2-134-2-13中的三個(gè)基本成分：中的三個(gè)基本成分： 鑒相器（鑒相器（ ，簡(jiǎn)稱(chēng)為：），簡(jiǎn)稱(chēng)為：） 低通濾波器（低通濾波器（ ，簡(jiǎn)稱(chēng)為：），簡(jiǎn)稱(chēng)為：） 壓控振蕩器（壓控振蕩器（ ，簡(jiǎn)稱(chēng)為：，簡(jiǎn)稱(chēng)為： ）。）。鎖相環(huán)實(shí)質(zhì)上就是自動(dòng)相位控制，它是一個(gè)典型的負(fù)反饋系統(tǒng)。它的基本功能是跟蹤輸入鎖相環(huán)實(shí)質(zhì)上就是

35、自動(dòng)相位控制，它是一個(gè)典型的負(fù)反饋系統(tǒng)。它的基本功能是跟蹤輸入信號(hào)的相位，這一功能是通過(guò)鑒相器產(chǎn)生一個(gè)與輸入信號(hào)和壓控振蕩器輸出信號(hào)的相位差成比信號(hào)的相位，這一功能是通過(guò)鑒相器產(chǎn)生一個(gè)與輸入信號(hào)和壓控振蕩器輸出信號(hào)的相位差成比例的電壓而完成的。相位誤差電壓通過(guò)低通濾波器，在那里抑制了噪聲和高頻信號(hào)成分。經(jīng)濾例的電壓而完成的。相位誤差電壓通過(guò)低通濾波器，在那里抑制了噪聲和高頻信號(hào)成分。經(jīng)濾波后的相位誤差電壓調(diào)制了頻率，重新在鑒相器中與輸入信號(hào)比較，直到輸出以固定的相位關(guān)波后的相位誤差電壓調(diào)制了頻率，重新在鑒相器中與輸入信號(hào)比較，直到輸出以固定的相位關(guān)系鎖住輸入信號(hào)。鎖相環(huán)通過(guò)跟蹤信號(hào)的相位，頻率

36、同步和頻率跟蹤便獲得了。系鎖住輸入信號(hào)。鎖相環(huán)通過(guò)跟蹤信號(hào)的相位，頻率同步和頻率跟蹤便獲得了。圖圖4-2-13 4-2-13 鎖相環(huán)的三個(gè)基本組成部分鎖相環(huán)的三個(gè)基本組成部分254-2-3 直接數(shù)字合成（）直接數(shù)字合成（） 直接數(shù)字合成（直接數(shù)字合成（ ，簡(jiǎn)稱(chēng)為：），簡(jiǎn)稱(chēng)為：） 直接數(shù)字合成是用數(shù)字控制的方法從一個(gè)參考時(shí)鐘來(lái)產(chǎn)生多種頻率直接數(shù)字合成是用數(shù)字控制的方法從一個(gè)參考時(shí)鐘來(lái)產(chǎn)生多種頻率的輸出時(shí)鐘。輸出時(shí)鐘的頻率可以在大范圍內(nèi)變化，并且具有良好的頻率的輸出時(shí)鐘。輸出時(shí)鐘的頻率可以在大范圍內(nèi)變化，并且具有良好的頻率分辨率。在要求多種采樣率，且變化靈活、范圍較大的應(yīng)用情況下，采用分辨率。在要

37、求多種采樣率，且變化靈活、范圍較大的應(yīng)用情況下，采用技術(shù)來(lái)產(chǎn)生系統(tǒng)時(shí)鐘不失為一個(gè)很好的途徑。技術(shù)來(lái)產(chǎn)生系統(tǒng)時(shí)鐘不失為一個(gè)很好的途徑。（一）的工作原理（一）的工作原理 圖圖4-2-204-2-20是一個(gè)的基本原理框圖。它的基本技術(shù)是所謂的數(shù)字控制是一個(gè)的基本原理框圖。它的基本技術(shù)是所謂的數(shù)字控制振蕩器技術(shù)（：振蕩器技術(shù)（： ）。）。輸入輸入相位相位寄存器寄存器寄存器寄存器寄存器寄存器相位相位MSIN存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器DAC濾波器濾波器低通低通fofcnnnnnN相位累加器 圖圖4-2-20 的基本原理框圖的基本原理框圖 26相位累加器的工作原理相位累加器的工作原理 的核心是相位累加器，如圖的核心是相位

38、累加器，如圖4-2-204-2-20中（虛線框）所示。相位累加器由三部分組成，即相位中（虛線框）所示。相位累加器由三部分組成，即相位寄存器，寄存器，相位寄存器和加法器。相位寄存器和加法器。 相位累加器的輸出隨系統(tǒng)參考時(shí)鐘（）的每一個(gè)周期更新一次，即在每一個(gè)時(shí)鐘周期，相相位累加器的輸出隨系統(tǒng)參考時(shí)鐘（）的每一個(gè)周期更新一次，即在每一個(gè)時(shí)鐘周期，相位累加器的輸出都增加位累加器的輸出都增加M M大小。所以我們稱(chēng)大小。所以我們稱(chēng)M M為相位增量。為相位增量。 假定假定相位寄存器的相位寄存器的M M值為值為0000000101，而相位寄存器的初始值設(shè)定為，而相位寄存器的初始值設(shè)定為0000000000，

39、則每一個(gè)時(shí)，則每一個(gè)時(shí)鐘周期，相位累加器的輸出增加鐘周期，相位累加器的輸出增加0000000101。如果相位累加器的字長(zhǎng)為。如果相位累加器的字長(zhǎng)為3232位，即位，即n = 32n = 32，則相位，則相位累加器的輸出重新返回到累加器的輸出重新返回到0000000000的初始值需要的初始值需要 個(gè)時(shí)鐘周期。個(gè)時(shí)鐘周期。 很顯然，很顯然，M M值的大小決定了相位累加器全部輸出值循環(huán)一次的周期（值的大小決定了相位累加器全部輸出值循環(huán)一次的周期（T T）, , 我們有：我們有：TMfnc21輸入輸入相位相位寄存器寄存器寄存器寄存器寄存器寄存器相位相位MSIN存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器DAC濾波器濾波器低通低通fo

40、fcnnnnnN相位累加器相位累加器322 由式（由式（4-2-204-2-20）可看出，）可看出，T T與與M M成反比。成反比。M M值越大，相位累值越大，相位累加器全部輸出值循環(huán)一次的周加器全部輸出值循環(huán)一次的周期就越小，反之依然。期就越小，反之依然。（4-2-20） 27 如圖如圖4-2-204-2-20中所示：相位累加器的輸出用來(lái)作為一個(gè)正弦波數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址。該存儲(chǔ)器中所示：相位累加器的輸出用來(lái)作為一個(gè)正弦波數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址。該存儲(chǔ)器存有一個(gè)完整周期正弦波所對(duì)應(yīng)的全部幅度值，所以，當(dāng)相位累加器的輸出對(duì)該存儲(chǔ)器尋址時(shí)，存有一個(gè)完整周期正弦波所對(duì)應(yīng)的全部幅度值，所以，當(dāng)相位累加器的輸出

41、對(duì)該存儲(chǔ)器尋址時(shí)，就得到從就得到從0 0度到度到360360度正弦波波形中的一個(gè)相位點(diǎn)。因此，隨著相位累加器的輸出不斷變化（每度正弦波波形中的一個(gè)相位點(diǎn)。因此，隨著相位累加器的輸出不斷變化（每次增加次增加M M大?。?，正弦波數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的對(duì)應(yīng)正弦波幅度值就不斷被讀出。當(dāng)相位累加器全部大?。?，正弦波數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的對(duì)應(yīng)正弦波幅度值就不斷被讀出。當(dāng)相位累加器全部輸出值被循環(huán)一次時(shí)（周期為輸出值被循環(huán)一次時(shí)（周期為T(mén) T），則正弦波數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器正好輸出一個(gè)完整周期的正弦波幅度），則正弦波數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器正好輸出一個(gè)完整周期的正弦波幅度數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)通過(guò)一個(gè)和一個(gè)低通濾波器輸出，形成一個(gè)完整的正弦波波形。數(shù)據(jù)。該

42、數(shù)據(jù)通過(guò)一個(gè)和一個(gè)低通濾波器輸出，形成一個(gè)完整的正弦波波形。 對(duì)于一個(gè)對(duì)于一個(gè)n n位的相位累加器，一共有位的相位累加器，一共有 個(gè)可能的相位點(diǎn)，而個(gè)可能的相位點(diǎn)，而相位寄存器中的相位寄存器中的M M值則決定了值則決定了相位累加器每次增加的量。相位累加器的輸出值全部循環(huán)一次所需要的周期（相位累加器每次增加的量。相位累加器的輸出值全部循環(huán)一次所需要的周期（T T），就是正弦），就是正弦波數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器輸出一個(gè)完整正弦波幅度數(shù)據(jù)的周期。因此，輸出正弦波的頻率波數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器輸出一個(gè)完整正弦波幅度數(shù)據(jù)的周期。因此，輸出正弦波的頻率 （f0f0）就是相）就是相位累加器的輸出值全部循環(huán)一次所需要的周期（位累加器

43、的輸出值全部循環(huán)一次所需要的周期（T T）的倒數(shù)。我們有：）的倒數(shù)。我們有：ncofMTf21（4-2-21） n2 式（式（4-2-21）是的基本關(guān)系式，）是的基本關(guān)系式，被稱(chēng)為被稱(chēng)為“ ”。輸入輸入相位相位寄存器寄存器寄存器寄存器寄存器寄存器相位相位MSIN存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器DAC濾波器濾波器低通低通fofcnnnnnN相位累加器相位累加器28 n2 數(shù)字相位輪很形象地解釋數(shù)字相位輪很形象地解釋了相位累加器的工作原理。了相位累加器的工作原理。 相位輪一周的相位點(diǎn)數(shù)量相位輪一周的相位點(diǎn)數(shù)量取決于取決于n n，最大值為：，最大值為： 。 M M數(shù)值給出了每次相位變數(shù)值給出了每次相位變化的增量?；脑?/p>

44、量。M M大意味著相位輪大意味著相位輪旋轉(zhuǎn)一周需要的時(shí)間少，輸出旋轉(zhuǎn)一周需要的時(shí)間少，輸出的信號(hào)頻率就高；的信號(hào)頻率就高；M M小則意味小則意味著相位輪旋轉(zhuǎn)一周需要的時(shí)間著相位輪旋轉(zhuǎn)一周需要的時(shí)間多，輸出的信號(hào)頻率就低。多，輸出的信號(hào)頻率就低。 輸出頻率的數(shù)值取決輸出頻率的數(shù)值取決于三個(gè)因素：于三個(gè)因素： M M，n n和工作時(shí)和工作時(shí)鐘。鐘。 圖圖4-2-21 相位累加器的數(shù)字相位輪表示相位累加器的數(shù)字相位輪表示 ncofMTf2129取樣輸出信號(hào)的頻譜取樣輸出信號(hào)的頻譜 類(lèi)似于類(lèi)似于, ,當(dāng)中的正弦數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通過(guò)一個(gè)形成正弦波信號(hào)時(shí)，輸出信號(hào)中也同時(shí)含有其混當(dāng)中的正弦數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通過(guò)一個(gè)形成正弦

45、波信號(hào)時(shí)，輸出信號(hào)中也同時(shí)含有其混疊信號(hào)（疊信號(hào)（ ）的頻譜成份。）的頻譜成份。-3.92dB 圖圖4-2-23 取樣輸出信號(hào)的頻譜取樣輸出信號(hào)的頻譜 30低通濾波器（）低通濾波器（） 按照仙農(nóng)取樣定理，輸出頻按照仙農(nóng)取樣定理，輸出頻 率可高達(dá)率可高達(dá)1/21/2的時(shí)鐘頻率。的時(shí)鐘頻率。 但必須有理想的濾波器。但必須有理想的濾波器。 理想濾波器是不現(xiàn)實(shí)的。理想濾波器是不現(xiàn)實(shí)的。 物理上可實(shí)現(xiàn)的濾波器物理上可實(shí)現(xiàn)的濾波器 將輸出頻率限制在時(shí)鐘頻率將輸出頻率限制在時(shí)鐘頻率 的的40%40%以?xún)?nèi)。以?xún)?nèi)。DDSLPFfo 圖圖4-2-24 低通濾波器低通濾波器31的特點(diǎn)的特點(diǎn) 輸出頻率范圍大輸出頻率范

46、圍大 從的基本關(guān)系式可以看出，改變相位增量從的基本關(guān)系式可以看出，改變相位增量M M值可以很方便地改變的輸出頻率。理論上（仙值可以很方便地改變的輸出頻率。理論上（仙農(nóng)取樣定理），農(nóng)取樣定理），M M值的取值范圍可以從值的取值范圍可以從1 12121，變化范圍非常大。當(dāng)，變化范圍非常大。當(dāng)M M從從1 12121變化時(shí)，變化時(shí)，f0f0的變的變化范圍可以從化范圍可以從2n 2n 2 2，M M值越大，輸出頻率越高。值越大，輸出頻率越高。 頻率分辨率高頻率分辨率高 式（式（4-2-214-2-21）中）中M M值的取值變化最小為值的取值變化最小為1 1，這意味著其頻率變化的最小值為，這意味著其頻率

47、變化的最小值為2n2n，即：頻率，即：頻率分辨率相當(dāng)高。若分辨率相當(dāng)高。若125M125M；3232，則，則f = 125232 f = 125232 0.02910 0.02910 相位連續(xù)性相位連續(xù)性 如圖如圖4-2-204-2-20所示，所示，相位寄存器中的相位寄存器中的M M值可以以字串行方式或字節(jié)串行方式先送入到一個(gè)值可以以字串行方式或字節(jié)串行方式先送入到一個(gè)輸入數(shù)據(jù)寄存器中，然后由同步，并行地一次輸入輸入數(shù)據(jù)寄存器中，然后由同步，并行地一次輸入相位寄存器中。所以說(shuō)當(dāng)改變相位寄存器中。所以說(shuō)當(dāng)改變M M值來(lái)改值來(lái)改變輸出頻率時(shí)，輸出信號(hào)的相位是連續(xù)的。變輸出頻率時(shí)，輸出信號(hào)的相位是連

48、續(xù)的。 因此，可以輸出頻率分辨率非常小因此，可以輸出頻率分辨率非常小, ,頻率變化范圍很大的時(shí)鐘信號(hào)，這正是與其它時(shí)鐘頻率變化范圍很大的時(shí)鐘信號(hào)，這正是與其它時(shí)鐘技術(shù)相比最大的優(yōu)點(diǎn)。另外，的控制方式是全數(shù)字化的，使人們可以很容易地利用技術(shù)獲得技術(shù)相比最大的優(yōu)點(diǎn)。另外，的控制方式是全數(shù)字化的，使人們可以很容易地利用技術(shù)獲得能夠精細(xì)調(diào)節(jié)，改變非?？?，且在頻率改變時(shí)，相位連續(xù)的輸出時(shí)鐘信號(hào)。能夠精細(xì)調(diào)節(jié)，改變非?？?，且在頻率改變時(shí)，相位連續(xù)的輸出時(shí)鐘信號(hào)。ncofMTf21324-2-4 大頻率范圍，精細(xì)可調(diào)的頻率合成器大頻率范圍，精細(xì)可調(diào)的頻率合成器 頻率合成器頻率合成器 提供一個(gè)頻率粗調(diào)（提供一

49、個(gè)頻率粗調(diào)（N）。）。 在頻率粗調(diào)之間提供頻率的精細(xì)調(diào)節(jié)。在頻率粗調(diào)之間提供頻率的精細(xì)調(diào)節(jié)。 總的頻率分辨取決于的頻率分辨，通常總的頻率分辨取決于的頻率分辨，通常 1。 為了使輸出調(diào)節(jié)連續(xù)，應(yīng)有的輸出頻率帶寬為了使輸出調(diào)節(jié)連續(xù)，應(yīng)有的輸出頻率帶寬 。 Phase DetectorLoop FilterVCO NLPFBPF PDDS fREF fOUTOptional33輸出頻率和頻率分辨輸出頻率和頻率分辨電路中的電路中的P分頻器是可選的，因而有兩種情形：分頻器是可選的，因而有兩種情形： P = 1： P 1： Phase DetectorLoop FilterVCO NLPFBPF PDDS

50、 fREF fOUTDDSREFOUTffNfDDSffDDSREFOUTfPfPNfDDSfPf34 頻率合成器頻率合成器 N P 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 提供一個(gè)頻率粗調(diào)（提供一個(gè)頻率粗調(diào)（N N）。）。 在頻率粗調(diào)之間提供頻率的精細(xì)調(diào)節(jié)。在頻率粗調(diào)之間提供頻率的精細(xì)調(diào)節(jié)。 總的頻率分辨取決于的頻率分辨，通常總的頻率分辨取決于的頻率分辨，通常 1 1。 35芯片舉例：芯片舉例：99529952 M：1232-1 ； n：32 輸出頻率：輸出頻率： 輸入頻率：輸入頻率： = 400 頻率分辨：頻率分辨： f = 4002320.09313 ： 14位位 輸出頻率：輸出頻率： = 400 倍增系數(shù)：倍增

51、系數(shù)：420 時(shí)鐘源：內(nèi)部振蕩器，外部輸時(shí)鐘源：內(nèi)部振蕩器，外部輸入時(shí)鐘入時(shí)鐘 電壓比較器：電壓比較器： = 200 322cofMfOPOW3602143699529952應(yīng)用舉例（應(yīng)用舉例（1 1） 頻率合成器頻率合成器379952099520應(yīng)用舉例（應(yīng)用舉例（2 2）帶有獨(dú)立零點(diǎn)調(diào)節(jié)的調(diào)制載波頻率發(fā)生器帶有獨(dú)立零點(diǎn)調(diào)節(jié)的調(diào)制載波頻率發(fā)生器383-3 3-3 時(shí)鐘信號(hào)的傳輸和分布時(shí)鐘信號(hào)的傳輸和分布 目標(biāo)：目標(biāo)： 將高精度的時(shí)鐘源產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)在符合系統(tǒng)對(duì)時(shí)鐘的頻將高精度的時(shí)鐘源產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)在符合系統(tǒng)對(duì)時(shí)鐘的頻率，相位要求，時(shí)鐘的抖動(dòng)（）和偏差（）率，相位要求，時(shí)鐘的抖動(dòng)（）和偏差（）

52、 要求，以及信號(hào)完要求，以及信號(hào)完整性要求的傳輸和分布的條件下傳遞到數(shù)字系統(tǒng)的各個(gè)部分，整性要求的傳輸和分布的條件下傳遞到數(shù)字系統(tǒng)的各個(gè)部分，滿(mǎn)足時(shí)序設(shè)計(jì)的需求。滿(mǎn)足時(shí)序設(shè)計(jì)的需求。 3-3-1 3-3-1 基本概念基本概念39基本時(shí)序設(shè)計(jì)基本時(shí)序設(shè)計(jì)基本時(shí)序設(shè)計(jì)可以大致分為類(lèi)：基本時(shí)序設(shè)計(jì)可以大致分為類(lèi)： 邏輯單元電路的工作時(shí)序與最高工作頻率邏輯單元電路的工作時(shí)序與最高工作頻率 存儲(chǔ)器的最小讀寫(xiě)周期存儲(chǔ)器的最小讀寫(xiě)周期 處理器的工作頻率和處理器的工作頻率和 操作操作 電路單元之間的同步數(shù)據(jù)傳輸電路單元之間的同步數(shù)據(jù)傳輸 非同步時(shí)鐘情況下的數(shù)據(jù)同步非同步時(shí)鐘情況下的數(shù)據(jù)同步40高速數(shù)字系統(tǒng)中時(shí)

53、鐘信號(hào)傳輸和分布的特點(diǎn)高速數(shù)字系統(tǒng)中時(shí)鐘信號(hào)傳輸和分布的特點(diǎn) 單頻率時(shí)鐘，或多頻率的不同時(shí)鐘信號(hào)的傳輸和分布。單頻率時(shí)鐘，或多頻率的不同時(shí)鐘信號(hào)的傳輸和分布。 同相位時(shí)鐘，或不同相位時(shí)鐘的傳輸和分布。同相位時(shí)鐘，或不同相位時(shí)鐘的傳輸和分布。 不同電平，不同擺幅的數(shù)字邏輯共存。不同電平，不同擺幅的數(shù)字邏輯共存。 一般來(lái)說(shuō)，整個(gè)系統(tǒng)的的不同時(shí)鐘信號(hào)之間具有相位關(guān)系，一般來(lái)說(shuō)，整個(gè)系統(tǒng)的的不同時(shí)鐘信號(hào)之間具有相位關(guān)系， 是由同一個(gè)時(shí)鐘源產(chǎn)生，但也有例外。是由同一個(gè)時(shí)鐘源產(chǎn)生，但也有例外。 時(shí)鐘傳輸和分布的規(guī)?？梢韵嗖詈艽?，可以是板級(jí)的，單機(jī)時(shí)鐘傳輸和分布的規(guī)?？梢韵嗖詈艽?，可以是板級(jí)的，單機(jī) 箱級(jí)，

54、甚至是多機(jī)箱，數(shù)十機(jī)箱范圍。箱級(jí)，甚至是多機(jī)箱，數(shù)十機(jī)箱范圍。 高扇出（）。高扇出（）。413-3-2 3-3-2 時(shí)鐘信號(hào)傳輸和分布的技術(shù)措施時(shí)鐘信號(hào)傳輸和分布的技術(shù)措施主要考慮的問(wèn)題主要考慮的問(wèn)題 時(shí)鐘抖動(dòng)（）時(shí)鐘抖動(dòng)（） 時(shí)鐘偏差（）時(shí)鐘偏差（） 信號(hào)完整性（信號(hào)完整性（ ） 串?dāng)_串?dāng)_ 地反彈噪聲地反彈噪聲 諧振諧振 反射反射 容性負(fù)載容性負(fù)載 高扇出（）。高扇出（）。42一一. . 集成電路類(lèi)型選擇集成電路類(lèi)型選擇 高速集成電路高速集成電路上升上升/下降時(shí)間，傳輸延下降時(shí)間，傳輸延遲時(shí)間遲時(shí)間; ; 滿(mǎn)足需要即可滿(mǎn)足需要即可 低擺幅低擺幅 高集成度高集成度 差分電路差分電路 低功耗低功

55、耗 工藝工藝 3.3V; 2.5V; 1.7V43二減少系統(tǒng)噪聲二減少系統(tǒng)噪聲 穩(wěn)定的電源設(shè)備和器件穩(wěn)定的電源設(shè)備和器件直流電源和穩(wěn)壓器直流電源和穩(wěn)壓器電源濾波電源濾波 電源系統(tǒng)與地系統(tǒng)設(shè)計(jì)電源系統(tǒng)與地系統(tǒng)設(shè)計(jì)多層板和最小電感原則設(shè)計(jì)多層板和最小電感原則設(shè)計(jì)旁路電容考慮旁路電容考慮過(guò)孔考慮過(guò)孔考慮地地“隔離隔離”設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 按電流大小分區(qū)布局，減少大電流器件對(duì)其它電路的影響按電流大小分區(qū)布局，減少大電流器件對(duì)其它電路的影響 很好的電磁屏蔽，防止大的電磁干擾。很好的電磁屏蔽，防止大的電磁干擾。 選擇器件封裝（選擇器件封裝（ ，），減少地反彈噪聲，），減少地反彈噪聲 盡可能采用差分電路盡可能采用差分

56、電路44三同相位時(shí)鐘分布三同相位時(shí)鐘分布兩方面考慮：兩方面考慮： 交流驅(qū)動(dòng)能力和交流驅(qū)動(dòng)能力和“時(shí)鐘樹(shù)時(shí)鐘樹(shù)”設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 控制時(shí)鐘偏差控制時(shí)鐘偏差 45（一）（一） 交流驅(qū)動(dòng)能力和交流驅(qū)動(dòng)能力和“時(shí)鐘樹(shù)時(shí)鐘樹(shù)”設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)直流驅(qū)動(dòng)能力與交流驅(qū)動(dòng)能力直流驅(qū)動(dòng)能力與交流驅(qū)動(dòng)能力 一般數(shù)字集成電路（一般數(shù)字集成電路（, ）的直流驅(qū)動(dòng)能力都比較大，可以驅(qū)動(dòng)幾十，）的直流驅(qū)動(dòng)能力都比較大，可以驅(qū)動(dòng)幾十，甚甚 至上百個(gè)同類(lèi)電路。至上百個(gè)同類(lèi)電路。 由于要保證時(shí)鐘信號(hào)的完整性，電路的交流驅(qū)動(dòng)能力一般都比較由于要保證時(shí)鐘信號(hào)的完整性，電路的交流驅(qū)動(dòng)能力一般都比較?。ㄖ饕且?yàn)檫^(guò)小（主要是因?yàn)檫^(guò) 多的電路負(fù)載帶來(lái)嚴(yán)重

57、的容性負(fù)載，導(dǎo)致時(shí)鐘的上升時(shí)間變大，多的電路負(fù)載帶來(lái)嚴(yán)重的容性負(fù)載，導(dǎo)致時(shí)鐘的上升時(shí)間變大，時(shí)鐘抖動(dòng)增加）。時(shí)鐘抖動(dòng)增加）。 簡(jiǎn)單的總線式驅(qū)動(dòng)是不可行的（上升沿增大，時(shí)鐘抖動(dòng)增加，反簡(jiǎn)單的總線式驅(qū)動(dòng)是不可行的（上升沿增大，時(shí)鐘抖動(dòng)增加，反射增大）。射增大）。 并行的串連點(diǎn)到點(diǎn)驅(qū)動(dòng)需要很大的驅(qū)動(dòng)電流，實(shí)際使用時(shí)也受到了并行的串連點(diǎn)到點(diǎn)驅(qū)動(dòng)需要很大的驅(qū)動(dòng)電流，實(shí)際使用時(shí)也受到了很大的限制。很大的限制。圖圖4-3-2 總線式時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)總線式時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)圖圖4-3-3 并行的串聯(lián)點(diǎn)并行的串聯(lián)點(diǎn)-點(diǎn)時(shí)鐘驅(qū)點(diǎn)時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)動(dòng)46“時(shí)鐘樹(shù)時(shí)鐘樹(shù)”概念概念 多級(jí)多級(jí)1 1驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng) 級(jí)數(shù)的多少取決于需要驅(qū)動(dòng)的電路數(shù)目。級(jí)數(shù)

58、的多少取決于需要驅(qū)動(dòng)的電路數(shù)目。 每級(jí)每級(jí)1:41:4（根據(jù)實(shí)際情況）驅(qū)動(dòng)。（根據(jù)實(shí)際情況）驅(qū)動(dòng)。 級(jí)數(shù)的越多，時(shí)鐘偏差也越大。級(jí)數(shù)的越多，時(shí)鐘偏差也越大。 先前沒(méi)有專(zhuān)用的先前沒(méi)有專(zhuān)用的1 1時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器，一般是時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器，一般是 采用采用N N個(gè)普通門(mén)電路輸入并聯(lián)。個(gè)普通門(mén)電路輸入并聯(lián)。圖圖4-3-4 ”時(shí)鐘樹(shù)時(shí)鐘樹(shù)“原理示意圖原理示意圖“時(shí)鐘樹(shù)時(shí)鐘樹(shù)”設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 為了保證同相位傳輸和分布，為了保證同相位傳輸和分布，1驅(qū)驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)，通常都是采用所謂的動(dòng)的實(shí)現(xiàn)，通常都是采用所謂的“時(shí)鐘時(shí)鐘樹(shù)樹(shù)”設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)。47“時(shí)鐘樹(shù)時(shí)鐘樹(shù)”的拓?fù)湫问降耐負(fù)湫问綀D圖4-3-5 三種不同的三種不同的”時(shí)鐘樹(shù)時(shí)鐘樹(shù)“

59、拓?fù)湫问酵負(fù)湫问?8當(dāng)前的當(dāng)前的“時(shí)鐘樹(shù)時(shí)鐘樹(shù)”設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)雖然現(xiàn)代高速數(shù)字電路的系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，但隨著集成雖然現(xiàn)代高速數(shù)字電路的系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，但隨著集成電路芯片的集成度快速增加，需要驅(qū)動(dòng)的集成電路數(shù)目并沒(méi)電路芯片的集成度快速增加，需要驅(qū)動(dòng)的集成電路數(shù)目并沒(méi)有增加，反而減少。有增加，反而減少。單片時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)電路的能力大大增加單片時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)電路的能力大大增加 1驅(qū)動(dòng)器的通道數(shù)（驅(qū)動(dòng)器的通道數(shù)（N）大大增加）大大增加鎖相環(huán)電路鎖相環(huán)電路1驅(qū)動(dòng)器可產(chǎn)生多組不同的時(shí)鐘信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)器可產(chǎn)生多組不同的時(shí)鐘信號(hào)輸出零延遲零延遲1驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器 以上兩方面的因素，使得當(dāng)前的以上兩方面的因素，使得當(dāng)前的“時(shí)鐘樹(shù)時(shí)鐘樹(shù)”

60、級(jí)數(shù)減少許多，級(jí)數(shù)減少許多，絕大部分系統(tǒng)單級(jí)即可。絕大部分系統(tǒng)單級(jí)即可。 49單級(jí)單級(jí)1驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)1 : NN 圖圖4-3-6 單級(jí)單級(jí)1驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)50（二）（二） 控制時(shí)鐘偏差控制時(shí)鐘偏差采用高速時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)電路采用高速時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)電路控制連線延遲控制連線延遲延遲線芯片延遲線芯片基于和的可程控時(shí)間延遲（）集成電路基于和的可程控時(shí)間延遲（）集成電路51控制連線延遲控制連線延遲 蛇行線（蛇行線（ ） 為了在大面積板上使各個(gè)部分，各個(gè)器件得到同相位的時(shí)鐘，為了在大面積板上使各個(gè)部分，各個(gè)器件得到同相位的時(shí)鐘，一個(gè)簡(jiǎn)單的方一個(gè)簡(jiǎn)單的方法是利用所謂的蛇行線產(chǎn)生等長(zhǎng)度的板連線。圖法是利用所謂的蛇行線產(chǎn)生等長(zhǎng)度的板連