串行數據系統抖動基礎

一、串行數據系統的基本知識
隨著串行數據速率的不斷提升，串行數據系統的傳輸結構也不斷的發生著變化以適應高速傳輸的要求：
下圖1所示為不同的數據速率所對應的系統傳輸結構：

從左到右依次為全局時鐘系統結構、源同步時鐘系統結構、嵌入式時鐘系統結構，隨著數據速率的進一步提升，還有可能出現其它多種結構，如下圖2的前向時鐘系統結構，在10Gbps以上的串行數據傳輸系統中很可能會使用這種傳輸結構

從上圖1中可以看出：
1、典型串行數據傳輸系統主要構成因素包括：發送端TX，接收端RX，時鐘信號及其傳輸通道，數據信號及其傳輸通道
2、隨著數據速率的提升，串行數據系統傳輸結構發生的變化主要集中在時鐘信號及其傳輸通道的變化，在當前新一代的串行數據系統中，如PCI Express(I，II)，SATA(I，II)等，已經沒有了專門的時鐘信號傳輸通道，而是將時鐘信號嵌入到了數據中進行傳輸，因此需要在接收端能有效的將時鐘恢復出來，那么為何數據速率的提升需要改變時鐘信號及其傳輸結構呢？了解下接收端芯片的基本工作原理會有助于我們理解這些變化。

通信系統的實質是通過一段介質發送或者接收數據。發送端TX發出不同編碼形式的高速串行數據，經過一段鏈路傳輸后到達接收端RX，串行數據在傳輸過程中會受到各種各樣的干擾，引起數據的抖動，串行數據系統工作的目的就是要盡可能的減少這些干擾的影響使得接收端能準確無誤的恢復出發送端發送過來的數據。如下圖3所示，

由于接收端（一般是由D觸發器構成）需要使用時鐘采樣來完成同步接收數據，因此時鐘信號和數據信號之間的同步關系是非常重要的，即必須要滿足一定的建立時間和保持時間。因此串行數據時鐘系統結構的變化最根本上是為了滿足時鐘與數據之間的時序關系，以便接收端能正確的接收到信號。
接收端D觸發器的工作原理

D觸發器觸發直流電平示例（時鐘上升沿觸發）：