时钟偏移(Skew)和时钟抖动(Jitter)
三个问题:
1 什么是时钟信号的Jitter和Skew?
2 Jitter和Skew对高速电路设计有何不利影响?
3 举例说明一些减小Jitter和Skew的方法?
1 什么是时钟信号的Jitter和Skew?
(1)时钟偏移(Skew)
这指同样的时钟产生的多个子时钟信号之间的延时差异。它表现的形式是多种多样的,既包含了时钟驱动器的多个输出之间的偏移,也包含了由于PCB走线误差造成的接收端和驱动端时钟信号之间的偏移。也可以说是一个时钟源到达两个不同寄存器时钟端的时间偏移。
(2)时钟抖动(Jitter)
指两个时钟周期之间存在的差值,这个误差是在时钟发生器内部产生的,和晶振或者PLL内部电路有关,布线对其没有影响。如下图所示:Jitter=T2 - T1 ;
简言之,skew通常是时钟相位上的不确定,而jitter是指时钟频率上的不确定。
2 Jitter和Skew对高速电路设计有何不利影响?
Jitter和Skew会影响系统的定时精度,以及定时容限,如clock skew过大,会导致出现时序违规。
3 举例说明一些减小Jitter和Skew的方法?
减小Jitte方法:控制系统温度变化(采用温度补偿)、减少机械振动、减少电源、地等对时钟系统的影响,选用好的时钟源
减小Skew方法:使用低输出阻抗的时钟驱动,采用spide网络,如果驱动能力不够可用同型号电源并联、采用树形结构、低阻抗时钟分布线、远程匹配多驱动。
使用DCM消除时钟Skew
DCM(Digital Clock Management)内部是DLL(Delay Lock Loop(?)结构,对时钟偏移量的调节是通过长的延时线形成的。DCM一般和BUFG配合使用,要加上BUFG,应该是为了增强时钟的驱动能力。(http://www.elecfans.com/d/665866.html 讲了使用DCM消除时钟Skew)
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