信号完整性的由来

一、逻辑波形和实际波形

  对于数字信号而言，完美的波形应该呈现出标准方波的波形。

  然而，实际信号经由上升沿到达V_CC和经由下降沿到达GND时，并不停止在V_CC和GND上，而是继续向上、向下超出一小段幅度，而后经过几次“振荡”，才渐渐与V_CC和GND吻合。

  这些超出部分称为“过冲”和“下冲”。

  造成信号波形“振荡”的原因是一种被称为“反射”的现象，这个现象在每个跳变的波形中都存在，只是引起的“振荡”幅度有大有小，对信号的危害也有轻有重。

二、电平标准与高、低点电平识别

  二进制只有0和1两种状态，或称为高、低电平状态。

  当信号波形电压高于某个特定的值（V_IH）时，认为是逻辑高电平，当信号波形电压低于某个特定的值（V_IL）时，认为是逻辑低电平。

  不同的电平标准有着不同的V_IH和V_IL值。

  在信号波形电压处于V_IH和V_IL之间时，被认作是高电平还是低电平，主要由集成电路芯片器件内部的构成机制和工作原理决定。

  简单而言，数字电路芯片器件对于输入信号高、低逻辑电平的判定存在一个临界电压值，称为“阈值电压”。

三、信号完整性问题的产生

  当“振荡”大到接收端芯片错误地识别信号的逻辑电平状态时，就会引起信号完整性问题。