CN110320418A - 眼图开度硬件的负载减轻 - Google Patents

Abstract

本发明涉及眼图开度硬件的负载减轻，公开了一种用于确定被测装置(DUT)的眼图模板的设备，该被测装置被配置成接收包括阈值电平值的数据位流信号并输出数据位流输出信号。该设备包括：输入单元，被配置成接收由DUT提供的数据位流输出信号；评估单元，被配置成评估接收的数据位输出信号并提供评估结果；以及控制器，被配置成响应于评估结果来改变阈值电平值。该设备集成在DUT中并可自主进行操作而无需与测试器进行多重交互。

Description

眼图开度硬件的负载减轻

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年3月28日提交的申请号为62/649,492，名称为 “自主硬件眼图开度计算(AUTONOMOUS HARDWARE EYE OPENING CALCULATION)”的美国临时专利的优先权，其全部公开 内容通过引用并入本文，以用于本公开的所有目的。

技术领域

本发明总体涉及一种通信互连架构，更特别地，涉及一种在接收 器装置与测试器之间无多重交互的情况下自主地确定或计算接收器装 置的眼图模板(eye mask)的设备、半导体装置和方法。

背景技术

在PCIe(高速外围组件接口连接)和其它高速SerDes(串行器-解 串器)链路中，接收器眼图开度容差范围是关键的模拟设计特征。通 常，需要外部设备来生成至接收器的约束信令并评估接收器数据接收 性能。例如，测试器将测试图案(位流)施加到被测装置(接收器)， 被测装置将测试图案发送回测试器，以确定位错误率，即确定被测装 置(接收器)的性能。

通常，互连或链路的位错误率(BER)是通信系统的关键指标。 为了确定链路的BER或被测装置(DUT)的性能，通常执行眼图模板 测量。眼图模板测量在被测装置的输入端执行。然而，外部测试设备 很难在密切邻近DUT输入端的位置进行眼图模板测量，并且需要在DUT与外部测试设备之间进行多重固件交互。另外，外部测试设备通 常较为昂贵并且具有使用限制。

本发明提供了克服复杂且低效的固件交互的技术方案。

发明内容

本公开的实施例提供了用于确定被测装置的眼图模板的设备、装 置和方法。

根据一个实施例，一种用于确定被测装置(DUT)的眼图模板的 设备，该被测装置被配置成接收包括阈值电平值的数据位流信号并输 出数据位流输出信号。该设备可包括：输入单元，被配置成接收由 DUT提供的数据位流输出信号；评估单元，被配置成评估接收的数据 位输出信号并提供评估结果；以及控制器，被配置成响应于评估结果 来改变阈值电平值。

根据另一实施例，一种用于确定被测装置(DUT)的眼图模板的 设备，该被测装置被配置成接收数据位流信号并输出数据位流输出信 号。该设备可包括：输入单元，被配置成接收由DUT提供的数据位流 输出信号；第一阈值设置单元，被配置成向数据位流信号提供第一阈 值；第二阈值设置单元，被配置成向数据位流信号提供第二阈值；第 一评估单元，被配置成评估数据位流输出信号并输出第一评估结果； 第二评估单元，被配置成评估数据位流输出信号并输出第二评估结果； 以及控制器，被配置成响应于第一评估结果和第二评估结果来调整第 一阈值和第二阈值。

本公开的实施例还提供了一种用于确定被测装置(DUT)的眼图 模板的方法，该被测装置被配置成接收具有添加的阈值信号电平的数 据位流输入信号，并且输出数据流输出信号。该方法可包括：接收由 DUT提供的数据流输出信号；评估接收的数据流输出信号；以及响应 于根据评估单元的评估结果的评估，迭代地调整阈值信号电平。

在一个实施例中，迭代地调整阈值信号电平可包括：以固定增量 增大初始阈值电平，直到确定第一错误条件，然后以固定减量减小初 始阈值电平，直到确定第二错误条件。在一个实施例中，该方法可进 一步包括：将与第一错误条件相关的最后递增的阈值和与第二错误条 件相关的最后递减的阈值存储在相应的寄存器中。最后递增的阈值与 最后递减的阈值之间的差值或距离是眼图模板的高度。

以下描述与附图一起将提供对所要求保护的发明的实质和优点更 好的理解。

附图说明

描述本发明的示例性实施例的附图构成本公开的一部分。附图与 说明书共同说明本发明的原理。

图1示出可用于描述本公开的实施例的通信系统。

图2示出根据本公开的实施例的可用于表征通信系统的眼图图案 的示例。

图3示出根据本公开的实施例的用于限定通信系统的眼图模板。

图4示出根据本公开的实施例的用于描述被测装置的示例性眼图 模板的眼图模板。

图5是根据本公开的实施例的用于确定被测装置的眼图模板的状 态图。

图6A是根据本公开的实施例的通信系统的简化框图。

图6B是根据本公开的实施例的用于确定被测装置的眼图模板的图 6A的子系统的框电路图。

图6C是根据本公开的实施例的用于确定被测装置的眼图模板的图 6A的子系统的框电路图。

图7是根据本公开的实施例的阈值设置单元的简化框电路图。

图8A是根据本公开的实施例的选通单元的简化框电路图。

图8B示出根据本公开的实施例的顺序选通。

图8C示出根据本公开的实施例的整个眼图模板的平行选通。

图8D示出根据本公开的实施例的在眼图模板的边沿处的部分平行 选通。

图9A是根据本公开的实施例的用于确定被测装置的眼图模板的方 法的简化流程图。

图9B是根据本公开的另一实施例的用于确定被测装置的眼图模板 的方法的简化流程图。

图9C是根据本公开的实施例的用于确定被测装置的眼图模板的方 法的简化流程图。

图10是描述根据本公开的实施例的嵌入或集成在接收器中的子系 统的操作的状态机。

图11是根据本公开的实施例的与操作状态机交互的示例性自主子 系统的高级框图。

图12是根据本公开的实施例的与操作状态机交互的示例性自主子 系统的高级框图。

图13示出根据本公开的实施例的具有用于操作被测接收器中的设 备的眼图模板计算或测量的不同状态的示例性状态机。

图14是根据本公开的实施例的具有用于操作被测接收器中的设备 的眼图模板计算或测量的不同状态的示例性状态机。

图15是示出根据本公开的实施例的与具有高速PCI模块的主机通 信的NAND控制器片上系统(SOC)的集成电路，其中高速PCI模块具 有根组件(root complex)(PCIe RC)。

具体实施方式

用于计算或测量眼图模板的固件序列包括：在多个步长(step)中 注入具有离散电压值的电压范围内的噪声，在特定时间段期间运行测 试，然后检查接收器行为错误计数的结果。如果错误计数低于阈值计 数值，则认为多个步长中的电压噪声是可接受的。然后，固件序列增 加步长的数量，再次重新开始测试，直到错误计数大于阈值错误计数 值。

将对在步长范围中具有可调节时间值的时间域中的抖动(jitter) 执行类似的步骤。固件序列包括：在时间域中注入抖动，在与电压噪 声测试的特定时间段相同或不同的另一时间段期间运行测试，然后检 查接收器行为错误计数的结果，直到错误计数大于阈值错误计数值。

可以将阈值错误计数值和测试时间段设置为较大值或较小值以获 得实际位错误率(BER)，例如获得用于眼图开度的1E-12的BER，或 者在测试系统上获得快速评估结果。在整个测试周期中，常规的固件 专用处理器或固件模块从寄存器读取且向寄存器写入并且空闲地等待， 直到完成测试序列并读取测试结果。因此，固件专用处理器或固件模 块专用于在该整个测试周期期间操作和执行眼图开度测试程序，并且 不能执行其它操作。

眼图开度扫描

根据本发明的实施例，眼图开度扫描模块可以提供自主测量或计 算接收器(例如，PCIe PHY接收器)的眼图开度而不干扰接收器本身 的能力。

根据本发明，眼图高度和眼图宽度都是可编程的。错误计数计算 时段，即从开始眼图模板测试到检查错误计数的时间的时间段也是可 编程的。

在一些实施例中，集成在接收器(例如，PCIe PHY接收器)中的 眼图开度扫描模块可同时地(同时)对多个点进行采样。在其它实施 例中，集成在接收器中的眼图开度扫描模块可以在电压域或时间域中 一次采样一个点。

错误计数和1E-12的BER

许多传输和通信标准定义信道模型并设置特定位错误率(BER) 下的抖动限制。例如，PCIe规范定义1E-12(10^-12)的BER要求，其对 应于无错误地接收10E12(10¹²)位，而一些其它的通信规范则具有其 它的BER要求。为了加快眼图开度计算，眼图开度扫描模块通常提供 不太严格的要求。例如，为了计算1E-12的BER，一些测试器需要30 分钟。为了计算1E-15的BER，通常需要数天的测试时间。对于简单 的眼图开度测试，花费如此长的时间来获得准确的眼图开度值是不切 实际的。相反，可以使用1E-9或更低的BER来计算眼图开度值。该值 通常足以确定良好和较差性能的装置和系统之间的差异。

眼图开度测试程序

图1是可用于描述本公开的实施例的通信系统10。通信系统10包 括发送器(Tx)101、信道103和接收器(Rx)105。发送器101被配置 成经由信道103将数据位流发送到接收器105。通过可以是具有有限带 宽和噪声的有线连接的信道103，数据位流可能会失真和衰减。接收器 105被配置成处理失真和衰减的数据位流以生成恢复的数据位流。

图2是根据本公开的实施例的可用于表征通信系统(例如，通信系 统10)的眼图图案20的示例。可通过叠加包括位序列的数据位流的波 形201来获得眼图图案20。垂直轴对应于幅度，水平轴对应于时间。 当一个周期的数据位流的波形小于眼图开度203时，其将处于眼图开 度内。因此，可以指定眼图开度203以提供与通信系统相关的位错误 率(BER)的余量。术语“眼图模板”、“眼图开度”或“眼图图案” 在本文中可互换使用。

图3是根据本公开的实施例的用于限定通信系统的眼图模板30。 参照图3，眼图模板30可包括菱形形状，其具有垂直方向(电压域)上 的电压上限Vhigh、电压下限Vlow，并且具有水平方向(时间域)上的 时间上限Thigh和时间下限Tlow。电压高度(Vhigh和Vlow之间的电压 差或距离)确定眼图开度的最大电压(眼图高度)，时间宽度(Thigh 和Tlow之间的时间差或距离)确定眼图开度的最大时间边界或边沿(眼 图宽度)。换言之，当注入到接收的信号的噪声波形的电压高度和抖 动波形的相位抖动大于眼图开度的各自最大电压和最大时间边界时， 眼图开度可能会闭合并且可能会发生位错误。相反，如果注入到接收 的信号的噪声和抖动波形处于眼图模板内，则不会发生错误。

图4是根据本公开的实施例的用于描述被测装置的示例性眼图模 板的眼图模板40。在示例性实施例中，被测装置可以是图1的接收器 105。参照图4，对于理想的单位间隔(UI)，眼图模板40的水平时间 边界可被等分为多个时隙，例如128个时隙。眼图模板的垂直电压可 被划分成多个相等幅度的部分，例如64个幅度部分(64个离散电压电 平)。如本文所使用的，术语“单位间隔”或“UI”指代眼图模板的 时间边界。多于一个UI的眼图模板具有冗余样本，并且不提供关于眼 图模板的附加信息。如本文所使用的，时隙也指代时间步长，幅度部 分也指代幅度步长，并且UI的中心在水平(时间)和垂直(幅度)方 向上表示为{0,0}。例如，UI的中心可被定义为垂直方向上的电压上 限Vhigh和电压下限Vlow之间的中点，以及水平方向上的时间上限 Thigh和时间下限Tlow之间的中点。可以理解的是，幅度电平的数量 和时隙的数量可以是任何整数。在图4所示的示例中，在UI的右侧(正 区域)使用64个时隙，在UI的左侧(负区域)使用64个时隙，在眼图 模板的上部使用32个电压电平，在眼图模板的下部使用32个电压电平。 但应当理解的是，数字是为了描述示例性实施例而任意选择的，并且 不应该是限制性的。

在一个实施例中，硬件模块(包括例如状态机和逻辑电路)可首 先测试垂直眼图开度(眼图高度)，之后硬件(HW)模块测试水平开 度(眼图宽度)。为了测试垂直开度，硬件模块可从初始步长(即4) 或{0,4}开始计算垂直步长。然后，HW模块将利用初始值{0,4}对被测 装置(例如，PCIe PHY接收器或SerDes装置)进行编程。运行测试时 段后，HW模块将读取错误计数。如果错误计数为0，即没有错误； HW模块将使用偏移值(例如，1)增大垂直幅度值，使得下一个测试 点为{0,5}。运行这个新的测试时段后，HW模块将再次读取错误计 数。

在一个实施例中，HW模块将连续且迭代地执行上述步骤，直到到 达测试点{0,20}。在此测试点，运行测试时段后，HW模块将读出等于 或大于1的错误计数值。这表示在这种情况下，被测装置(接收器)在 该点处发生了错误。因此，垂直正幅度的眼图开度结果为{0,20}。

现在，HW模块可计算垂直负开度。例如，HW模块可在测试点{0,-4} 处开始，以减量偏移值-1迭代地减量测试点以获得新的测试点{0,-5}、 {0,-6}、……等，直到达到错误计数读取为1或更大的测试点{0,-15}。 这表示在这种情况下，被测装置(接收器)在该点处已经发生一个或 多个错误。因此，垂直负幅度的眼图开度结果为{0,-15}。

接下来，HW模块然后将计算水平正时间值和水平负时间值以获 得眼图模板40的时间边界。例如，HW模块可从初始时间值+6或测试 点{0,+6}开始。在运行预定的测试时段后，HW模块将读取错误计数。 如果错误计数为零，即没有发生错误，则HW模块将初始时间值增大增 量值并运行下一个测试时段。HW模块将迭代地增大增量值，直到发 生错误计数，然后HW模块保存导致错误计数的最终增量值。然后， HW模块继续测量或计算导致错误计数的最终负时间值。例如，HW 模块可获得正时间值的测试点{30,0}和负时间值的测试点{-29,0}。

因此，对于该被测装置(接收器)，眼图开度结果为 {20,-15,30,-29}。换言之，在这种情况下，对于被测装置，眼图开度 不以{0,0,0,0}为中心。

对于具有多个接收器的应用，例如对于具有多个通道(lane)的PCIe 通信链路，HW模块可并行地将程序测试点应用于多个通道，开始每 一个通道的眼图模板计算过程，并且通过读出相应的错误计数来连续 地获得每一个通道的眼图模板的最终测试点。因此，HW模块可连续 地获得多个通道的眼图模板。例如，HW模块可以首先开始确定每一 个接收器的眼图模板的电压高度(即，垂直电压边界)，然后确定每 一个接收器的眼图模板的时间边界。可选地，HW模块也可从计算或 测量每一个接收器的水平时间边界(眼图模板宽度)开始，然后计算 和测量电压边界。当然，本领域普通技术人员将认识到许多其它的替 代、变化和修改。

硬件状态机

本公开的实施例提供了一种自主操作硬件机制来计算或测量眼图 开度以确定眼图模板。在一些实施例中，固件程序可配置硬件状态机， 其将初始化眼图开度测试，在特定测试时间段之后，HW模块将断言 test_done信号(例如，一旦获得错误计数值时)。然后固件程序可从 状态寄存器中读出眼图开度结果。

为了提供确定眼图模板的灵活性，根据本公开的实施例，水平和 垂直的初始步长、每一个测试点的增量单位以及测试时间、错误阈值 都是可编程的。通过向测试点的初始步长、测试时间段、错误计数阈 值提供可编程性，控制器可运行固件来设置眼图模板计算或测量的速 度和准确度。

根据本公开的一个实施例，提供了一种自主眼图开度硬件计算方 法。在实施例中，固件仅需要通过设置预定的测试时段、初始电压步 长、初始时间步长、相对于眼图模板中心的正和负电压限制及正和负 时间边界、每测试周期的增量单位的数量以及错误计数阈值来配置被 测装置。然后，作为由控制器执行的控制程序的固件将编程硬件(HW) 模块的start_test位。硬件模块将断言test_done标志指示符以指示眼图 开度测试被完成。在断言test_done标志指示符之后，固件然后可读出 眼图开度测试结果。在该机制中，被测装置可从测试开始到测试结束 期间自主地执行测试，同时固件可在自主测试持续时间期间执行其它 有用的操作，而不是如常规技术所要求的那样参与眼图开度测试。

根据本公开的一个实施例，提供了一种处理这种自主眼图开度计 算的状态机。状态机可在硬件电子逻辑电路、模拟电路或两者中实施。

图5是根据本公开的实施例的用于确定被测装置的眼图模板的状 态图50。参照图5，示例性状态机可具有多个状态。包括数字逻辑的 硬件模块、控制和数据寄存器以及存储器可处于空闲状态501，其中 被测装置可处于正常操作状态或“空闲”状态。也就是说，硬件模块 尚未激活或尚未操作。当断言HW模块的控制寄存器的输入或位(例如， start_test位)时，HW模块将状态机转换到“初始化”状态503，并且 通过针对被测装置编程(设置)预定初始步长(例如，针对初始幅度 电平或初始时隙)、步长增量、步长减量、测试时间段、时隙大小、 错误计数阈值等来开始被测装置的眼图模板计算程序。状态机进一步 包括“电压编程”状态505，其中电压幅度电平以预定步长增量迭代 地递增，直到发生错误或超过错误计数阈值，或者直到经过预定的测 试时间段。然后，硬件模块将电压幅度电平改变为负电平，并且迭代 地运行测试直到发生错误，或者直到错误值超过错误计数阈值，或者 直到经过预定的测试时间段。在状态507中，硬件模块将正电压电平 和负电压电平两者都存储在各个数据寄存器中。然后，状态机转换到 “时间编程”状态509，其通过初始化时间起始点{0,t1}来开始时间域 中的眼图模板计算或测量，其中t1为初始时隙值。然后，硬件模块运 行计算或测量，直到发生错误，直到错误值超过错误计数阈值，或者 直到经过预定的时间段。在发生错误或错误值超过错误计数阈值的情 况下，硬件模块停止测试并将相应的时隙值存储到数据寄存器中。在 经过预定的时间段而未发生错误的情况下，硬件迭代地将时隙值增大 预定时间步长值并继续测试直到发生错误。然后将导致错误发生的时 隙值存储在相应的寄存器中。类似地，硬件模块初始化负时隙点 {0,-t2}以在负时间方向上开始眼图模板计算或测量以获得负时隙值， 其中-t2为初始负时隙值。在状态511中，正和负时隙值存储在相应的 数据寄存器中。在“完成”状态513中，存储的幅度值和时隙值被读 出并在显示装置中作为眼图模板显示。一旦读出存储的幅度值和时隙 值，状态机就可返回到空闲状态501并等待固件的INIT信号以进入 “初始化”状态503。注意的是，图5所示的状态或步骤可以不同的顺 序发生和/或合并在一起。例如，状态505和状态507可合并在一起， 并且状态509和状态511可合并在一起。合并状态505和507也可以在合 并状态509和511之后运行。在一些实施例中，状态和步骤可以并行或 同时执行。还应注意的是，如下面进一步详细描述的，在本公开的实 施例中，可省略各种状态，或者可添加其它状态。

在一个实施例中，“空闲”状态501是被测装置(DUT)在正常条 件下操作的状态，“初始”状态503是准备眼图开度测试的状态，电 压编程状态505是调整电压噪声并计算BER错误计数的状态。在一个 实施例中，连续增大和/或减小电压噪声的幅度，直到发生错误或错 误值超过或等于错误计数阈值，从而计算电压眼图开度数(垂直测试 点位置)。在另一实施例中，逐步递增地和/或递减地改变电压噪声的 幅度，直到发生错误或错误值超过或等于错误计数阈值，从而计算电 压眼图开度数(垂直测试点位置)。

时间编程状态509与电压编程状态类似地操作。代替连续地或递 增地改变幅度电平，相对于中心点在正或负位置连续地或递增地调整 抖动幅度，直到发生错误或错误值超过错误计数阈值，从而获得眼图 模板的时间边界。

一旦获得眼图模板的时间边界(宽度)和幅度边界(即，高度)， 就完成了眼图模板计算或测量，然后将值存储在相关的寄存器中和/ 或读出该值。状态机可返回到空闲状态501，使得DUT在正常条件下 进行操作。在一些实施例中，硬件模块可操作状态机以在接收器(即， 被测装置)的正常操作期间计算眼图模板。

图6A是根据本公开的实施例的包括发送器101、信道103和接收器 65的通信系统6的简化框图。接收器65包括：被测装置DUT 650，具 有用于接收输入信号104的输入端651和用于输出输出信号603的输出 端652；眼图模板计算或测量设备60，具有联接到DUT 650的输出端 并且用于接收输出信号603的输入单元601；以及控制器61，包括根据 本公开的实施例的执行图5所述的操作步骤的状态机。DUT 650被配 置成处理输入信号(数据位流)104以恢复输入数据流并提供相应的输 出数据流。也就是说，DUT 650可包括时钟和数据恢复单元(例如， 锁相回路)，并且当采样信号高于或低于阈值时输出具有逻辑高或逻 辑低的信号603。眼图模板计算或测量设备60和控制器61可形成接收 器65的自主操作子系统。在一个实施例中，眼图模板计算或测量设备 60可根据图5所示的步骤将电压噪声和时间抖动增量迭代地施加到 DUT 650。眼图模板计算或测量设备60可通过将信号603与信号104进行比较来确定错误发生。子系统可响应于事件，例如由用户引起的事 件或通过轮询外围装置以确定是否已发生事件，来偶发地进行操作。 事件将生成触发信号以启动状态机。子系统可包括用于对多个时钟周 期、测试时间段进行计数的计数器电路，以及用于存储错误计数、电 压增量/减量步长大小、选通信号步长分辨率、导致错误发生的电压 电平等的寄存器组。在下面的图6B和图6C中更详细地描述了子系统 的示例性实施例。

图6B是根据本公开的实施例的用于确定被测装置(接收器)的眼 图模板的设备或装置60B的框电路图。参照图6B，设备60B可包括： 输入端601，用于接收由被测装置(DUT)提供的输入数据流信号603； 接收器评估单元605，用于利用由阈值设置单元609提供的阈值607来 评估输入信号的电平；控制器611，可包括用于提供图5所述的状态的 状态机613。设备60B可进一步包括：选通单元615，被配置成输出多 个选通信号616；以及确定单元617，被配置成使用多个选通信号来确 定眼图模板的电压边界和时间边界(宽度)。接收器评估单元被配置 成提供指示输入信号的电平是否大于或等于阈值的评估结果606以确 定眼图模板的上幅度(时间)电平和下幅度(时间)电平。在一个示 例性实施例中，接收器评估单元605被配置成在由集成到DUT中的时 钟恢复单元(锁相回路)提供的恢复时钟对DUT提供的数据流输出信 号603进行采样。在一个实施例中，接收器评估单元605被进一步配置 成将信号603与信号104进行比较以确定或评估错误条件(即，当输出 信号603和信号104不匹配时可检测到错误)。阈值设置单元609被配置 成在控制器611的控制下向接收评估单元提供一组电压电平。控制器 611还可包括计数器电路或计数器逻辑614，其被配置成在检测到错误 之前或在经过或达到预定时间段之前对多个时钟周期进行计数。例如， 时钟周期的数量对应于从数据流信号603中接收的位的数量。

图6C是根据本公开的另一实施例的用于确定被测装置(接收器) 的眼图模板的设备或装置60C的框电路图。参照图6C，设备60C可包 括：输入端601，用于接收由DUT提供的输入数据流信号603；第一评 估单元605a，被配置成评估与第一阈值607a相关的数据流信号603的 电平；以及第二评估单元605b，被配置成评估与第二阈值607b相关的 数据流信号603的电平。第一阈值607a可以是分布在电压域中的第一 初始值和最大正值之间的一组值中的值，第二阈值607b可以是分布在 时间域中的第二初始值和时隙值之间的一组值中的值。在一个实施例 中，第一阈值607a是电压域中的(正或负)电压信号电平，第二阈值 607b是时间域中的(正或负)时隙位置。设备60B可进一步包括阈值设 置单元609，其被配置成在控制器611的控制下分别提供第一和第二阈 值607a、607b。每当引起错误发生时的第一和第二阈值607a、607b将 提供眼图模板的各个边界值(高度、宽度)。设备60C还可包括第一确定单元617a和第二确定单元617b，以及选通单元615b，该选通单元 615b被配置成向第一和第二确定单元617a、617b输出多个选通信号 616a、616b，以确定眼图模板的电平边界(高度)和时间边界(宽度)。 类似地，如以上结合图6B所述，控制器还包括两个计数器电路或计数 器逻辑。每一个计数器单元对错误的数量进行计数，直到检测到错误 或达到预定的错误阈值。通过两个评估单元和两个确定单元以及两个 计数器电路确定边界电压和时间值，可在如图6B所示的配置的一半时 间内获得整个眼图模板。

图7是根据本公开的实施例的阈值设置单元70的简化框电路图。 参照图7，阈值设置单元70可包括热噪声生成单元711、电容元件712 和可变增益放大器713。在一个实施例中，热噪声生成单元711可以是 生成根据关系4kRTB提供平方均值的噪声电压的电阻器，其中R是电 阻值、k是玻尔兹曼常数、T是绝对温度并且B是频率带宽。在一个实 施例中，热噪声生成单元711可以是半导体二极管或齐纳二极管。由 热噪声生成单元生成的噪声电压电平通过电容元件712联接到可变增 益放大器713。可变增益放大器可基于由诸如图6A所示的控制器61或 图6B和图6C所示的控制器611的控制器提供的控制信号来生成离散电 压电平或模拟电压电平。例如，可变增益放大器可包括彼此并联连接 的多个放大器单元。可根据由控制器提供的增益控制信号来接通或断 开放大器单元中的每一个。在一个示例性实施例中，离散电压电平的 数量可以是对应于图4所示的眼图模板40的电压步长的数量(电压高度) 的64，对应于时隙的数量的128。将如此生成的电压电平添加到输入 信号104以减小输入信号104中的输入信号电平(即，降低信噪比)或 增大输入信号104中的时序抖动。热噪声生成单元711可被容易地集成 在图6A中的子系统60中。当然，本领域普通技术人员将认识到许多变 化、修改和替代。例如，阈值设置单元609可以是由控制器数字地控 制以提供随后添加到输入信号104的所需数量的电压电平的梯形R-2R 恒流开关。如本文所使用的，术语“单元”、“模块”、“逻辑”、 “电路”、“电路系统”可包括硬连线电路、可编程电路(例如，处 理器)、软件电路、存储由可编程电路执行的指令的固件。

图8A是根据本公开的实施例的选通单元80的简化框电路图。参照 图8A，选通单元80可包括时钟发生器801和一组延迟元件803，该延迟 元件中的每一个具有生成多个选通信号805的相同延迟时间。在一个 实施例中，时钟发生器可以是从由DUT提供的接收信号603中生成时 钟信号的锁相回路。在另一实施例中，时钟发生器是与DUT集成的锁 相回路。在一个实施例中，如图8B所示，可将多个选通信号顺序地提 供到确定单元617。在另一实施例中，如图8C所示，确定单元617可包 括并行切换的多个时隙测量单元，该多个时隙测量单元中的每一个同 时联接到多个选通信号中的一个，以确定眼图模板的时间边界。在另 一实施例中，如图8D所示，确定单元617可包括并行切换的多个时隙 测量单元，该多个时隙测量单元中的每一个同时联接到存在于眼图模 板边沿附近的多个选通信号中的一个，以确定眼图模板的时间边界。 虽然图8A至图8D示出了眼图模板的不同的时间边界(眼图宽度)测量， 但是相同的技术方案也可应用于眼图高度测量。

图9A是根据本公开的实施例的用于确定被测装置(例如，接收器) 的眼图模板的方法90A的简化流程图。参照图9A，方法90A可包括： 在步骤901中，接收由被测装置(DUT)提供的具有信号电平的信号(例 如，数据位流)；向接收的信号提供初始正电压阈值以获得信号电平 (步骤903)；并且评估信号电平(即，具有添加的阈值的接收信号) 以获得评估结果(步骤905)。如果检测到错误或已达到预定的错误计 数(步骤907为是)，这表示信号电平处于眼图模板之外，则方法包括 在步骤909处存储电压阈值(该电压阈值是提供到评估单元的最后的电 压阈值)。如果不存在错误(步骤907为否)，这表示信号电平处于眼 图模板内，则方法包括在步骤908处将阈值增大增量并评估新递增的 阈值。方法包括迭代地运行步骤905、步骤907和步骤908，直到检测 到错误或达到预定的错误计数，然后，方法包括在步骤909处存储与 错误发生相关的最后阈值。然后，方法进行到步骤911向比较单元提供 初始负阈值，并迭代地运行步骤913(利用递减的负电压阈值来评估信 号电平)、步骤915(检测错误发生或已达到预定的错误计数)和步骤 916(递减电压阈值)，直到在步骤915中检测到错误或已经达到预定 的错误计数，即信号电平处于眼图模板之外。然后，进程包括存储最后递减的电压阈值。应当注意的是，步骤的序列可以不同的顺序来执 行。例如，方法90A可在步骤903至步骤909之前执行步骤911至步骤917。

图9B是根据本公开的实施例的用于确定被测装置(例如，接收器) 的眼图模板的方法90B的简化流程图。参照图9B，方法90B可包括： 在步骤931中，接收由被测装置(DUT)提供的具有信号电平的信号； 在步骤933中，向第一评估单元提供正初始电压阈值，并且向第二评 估单元提供负初始电压阈值；在步骤935中，通过第一评估单元利用 正电压阈值电平来评估信号电平以获得第一评估结果，通过第二评估 单元利用负电压阈值电平来评估信号电平以获得第二评估结果。方法 90B进一步包括：在步骤937中，确定是否出现了错误条件(检测到错 误或已达到预定的错误计数)，如果没有错误发生(步骤937为否)， 则方法继续进行到步骤938以将正阈值增大增量并将负电压阈值减小 减量，并且在步骤935中，利用递增和递减的阈值来评估信号电平， 直到出现错误条件(例如，错误或累积错误计数超过预定的错误阈值)。 如果出现了错误条件(步骤937为是)，则方法90B包括在步骤939中确定错误条件是否与第一评估结果、第二评估结果或两者相关。然后， 方法包括如果错误与两个比较结果相关，即如图3所示的眼图模板的 中心位于Vhigh和Vlow之间的中点，则存储与第一评估结果和/或第二 评估结果相关的最后阈值(步骤941)。

在一些实施例中，方法90A或方法90B进一步包括使用图8B、图 8C或图8D所示的进程来确定眼图模板的时间边界。图9C是根据本公 开的实施例的用于确定被测装置(DUT)的眼图模板的方法90C的简化 流程图。参照图9C，方法90C可包括在步骤951中根据时钟信号生成 多个选通信号。时钟信号可由从DUT的输出端接收的信号获得。方法 90C还可包括在步骤953中将选通信号顺序地提供到确定单元以确定眼 图模板的时间边界。可在控制器的控制下通过电子开关将选通信号顺 序地提供到确定单元。方法90C可进一步包括在步骤955中确定是否出 现错误条件。如果出现了错误条件(步骤955为是)，则方法90C包括 在步骤957中存储与错误相关的选通信号的位置，即眼图模板的时间 边界。如果未确定错误条件(步骤955为否)，则方法包括返回到步骤 953以将下一选通信号提供到确定单元。在一些实施例中，方法90A、 方法90B和方法90C可包括对时钟周期的数量进行计数以确定在已达到最大、最小电压阈值和最大、最小时间边沿且未检测到错误时的预 定时间段。方法90A、方法90B和方法90C可包括在已达到预定的时间 段时终止操作。在这种情况下，确定眼图模板具有最大的眼图开度， 即如图3所示，由Vhigh和Vlow确定高度，由Thigh和Tlow确定宽度。

根据本公开，眼图开度计算设备可包括状态机。状态机可包括以 下状态：空闲状态、初始状态、电压编程状态、时序编程状态及完成 状态。在一个实施例中，状态机被实施在接收器侧以模拟接收的数据 信号的劣化并执行眼图模板计算。可使用逻辑门、专用集成电路 (ASIC)、微控制器、处理单元或软件模块来实施状态机。

在一个实施例中，空闲状态允许被测装置(接收器)在正常条件 下操作，初始状态允许测试设备设置诸如初始电压阈值、初始时隙值、 测试时间段的测量参数。电压编程状态允许顺序地或同时地测量和计 算眼图模板的正阈值和负阈值。时间编程状态允许顺序地或同时地测 量和计算眼图模板的时间边界。在另一实施例中，可同时执行电压编 程状态和时间编程状态，以获得眼图模板的高度(位于电压域)和宽 度(位于时间域)。

图10是描述根据本公开的实施例的嵌入或集成在接收器中的子系 统的操作的状态机。子系统可以是图6A所示的子系统。子系统通常处 于不进行操作以节省电力的空闲状态1001。在空闲状态中，接收器 (即，被测装置DUT 650)处于正常操作模式，并且子系统正在等待 事件或轮询外围装置以确定是否发生了事件。如果确定或识别到事件， 则子系统进入初始状态1003。固件(例如，图6A的眼图模板计算或测 量设备60和控制器61的操作状态机)准备眼图模板测试程序初始步长、 增量/减量电压步长和选通分辨率、错误计数阈值、测试持续时段。 在接收器包括多个被测装置(DUT)的情况下，对与DUT中的一个相 关的眼图模板计算或测量设备中的一个进行适当地编程或设置。一旦 设置或编程眼图模板测试程序初始步长，操作状态机就转换到从初始 电压步长开始设置正电压增量和负电压减量的电压编程状态1005。对 于每一个测试点，眼图模板计算或测量设备60确定是否已出现错误条 件(检测到错误或达到预定的错误计数)。眼图模板计算或测量设备 继续运行，直到是否已出现错误条件，或者增量或减量达到最大的步 长数量，或者达到测试时间段。在出现错误条件的情况下，固件使眼 图模板计算或测量设备60确定该测试点处的增量步长和减量步长的位 置，即正电压和负电压的值，将该位置(正电压和负电压的值)存储 到寄存器组中相应的寄存器中。在接收器具有多个DUT的情况下，将 导致错误发生的每一个DUT的正电压电平的值和负电压电平的值保存 在相应的寄存器中。

此后，操作状态机转换到从初始时间步长开始设置正时间增量和 负时间减量的时间编程状态1007。对于每一个测试点，眼图模板计算 或测量设备60确定是否已出现错误条件。眼图模板计算或测量设备继 续运行，直到出现错误条件，或者增量或减量达到最大的步长数量， 或者达到测试时间段。在出现错误条件的情况下，固件使眼图模板计 算或测量设备60确定该测试点处的增量时间步长和/或减量时间步长 的位置，即正时隙和负时隙的值，将时间轴上最小时间点和最大测试 点的位置(值)(对应于眼图模板的宽度)存储到相应的寄存器中。在 接收器具有多个DUT的情况下，导致错误发生的每一个DUT的正时间点的值和负时间点的值将被保存在相应的寄存器中。

在已确定DUT中的每一个的眼图模板之后，操作状态机转换到完 成状态1009并完成眼图模板计算或测量。操作状态机将接收器设置回 正常操作模式，并且将眼图模板测试和测量子系统设置回等待下一事 件并具有最低功耗水平的空闲状态1001。当眼图模板测试或测量完成 时，可读出和/或显示存储在寄存器组中的值。

在操作中，操作状态机根据状态的完成而在状态间进行转换。在 一个实施例中，操作状态机与联接到接收器的眼图模板计算或测量设 备相关。一旦设置了参数，操作状态机与眼图模板计算或测量设备一 起自主地进行操作。固件没有进一步参与。在一个实施例中，操作状 态机和眼图模板计算或测量设备可由多个接收器顺序地共享。在一些 实施例中，操作状态机功能可由包括微处理器、时钟和存储器(ROM、 SRAM、闪存)的控制器提供。

如本文所使用的，术语“操作状态机”和“状态机”可互换使用。 术语“眼图模板”、“眼图开度”和“眼图开度图案”可互换使用。 术语“眼图模板计算”、“眼图模板测量”，“眼图开度确定”可互 换使用。

图11是根据本公开的实施例的与操作状态机交互的示例性自主子 系统的高级框图。参照图11，固件或CPU生成操作眼图模板计算(眼 图模板测量、眼图开度确定)所需的状态机功能。状态机包括负责控 制用于设置电压增量/减量步长大小、选通信号分辨率、错误计数阈 值、测试或测量时间段或持续时间(例如，时钟周期的数量)、评估 结果存储和显示等的硬件部件的操作的数个状态。在示例实施例中， 状态机可包括初始化状态1101，其初始化物理眼图模板计算电路，并 且通过例如高级外围总线(APB)的外围总线对必要的寄存器进行编 程。状态机还可包括电压步长设置状态1102，其改变或设置电压步长、 对电压寄存器进行编程、改变电压步长方向、在读取眼图模板确定的 结果之前设置测试时间段持续时间。状态机还可包括时间选通步长设 置状态1103，其设置时间选通步长或分辨率，对时间选通寄存器进行 编程、设置读取眼图模板确定的结果之前的测试时间段持续时间。状态机还可包括电压和时间步长设置状态1104，其改变或设置电压和时 间步长两者、对电压和时间寄存器进行编程、在读取眼图模板确定的 结果之前设置测试时间段持续时间。状态机还可包括完成状态1105， 其停用眼图模板确定(计算或测量)电路。

仍然参照图11，物理眼图模板确定电路(眼图模板计算或测量设 备或装置)通过低带宽总线(例如，APB)与固件或CPU通信。物理 眼图模板确定电路包括多个硬件部件：物理眼图模板启用控制部件 1111，其与初始状态1101和结束状态1105通信，并被配置成启用或停 用眼图模板确定电路；物理电压步长控制部件1112，其与电压步长状 态1102以及电压和时间步长状态1104通信；物理时间步长控制部件 1113，其与时间步长状态1103以及电压和时间步长状态1104通信；以 及物理眼图模板结果(错误计数)部件1114，其将错误计数结果传递 到电压步长状态1102、时间步长状态1103以及电压和时间步长状态 1104。当状态机处于电压和时间步长状态1104时，眼图模板确定电路 同时操作电压步长控制部件和时间步长控制部件，并且将电压值(用 于计算眼图模板高度)和时间值(用于计算眼图模板宽度)的确定结 果存储在寄存器组中。

图12是根据本公开的另一实施例的与操作状态机交互的示例性自 主子系统的高级框图。图12所示的示例性实施例类似于图11所示的实 施例，因此将仅描述与图11的实施例中的结构不同的结构。参照图12， 代替固件或CPU生成状态机状态1101至1105，这些状态机状态1101至 1105由眼图模板硬件状态机逻辑电路1100生成以减轻固件或CPU的负 载。换言之，代替具有使用如图11所示的固件或CPU的软件可编程状 态机，图12中的状态机是使用硬件逻辑电路(例如，现场可编程门阵 列或数字信号处理电路)可配置的硬件。固件或CPU通过诸如高级外 围总线(APB)或具有类似总线带宽特性并能够在固件或CPU与硬件 状态机逻辑电路之间通信的任何其它总线的低带宽总线与眼图模板硬 件状态机逻辑电路1100通信。眼图模板硬件状态机逻辑1100还使用可 能是高级外围总线(APB)或具有类似总线带宽特性的任何其它总线 的低带宽总线来与物理眼图模板确定电路1110通信。在一些实施例中， 眼图模板硬件状态机逻辑电路1100使用相同的低带宽总线，例如使用 相同的高级外围总线(APB)与固件或CPU以及物理眼图模板确定电 路1110通信。一旦固件或CPU对硬件状态机逻辑电路1100进行编程， 则固件或CPU被释放以处理其它任务，从而提高接收器或系统的性能。 硬件状态机逻辑电路1100与眼图模板确定电路1110一起将自主地处理以计算或测量眼图模板并将结果保存在寄存器组中。一旦完成眼图模 板确定操作并且结果已保存在寄存器组中，硬件状态机逻辑电路1100 将向固件或CPU断言test_done信号以从寄存器组中读出结果。

表1示出根据本公开的示例性实施例的可由固件或CPU编程以控 制状态机的寄存器组的一些寄存器。

表1

图13示出根据本公开的实施例的其中在被测接收器的正常操作中 状态机处于IDLE状态131的状态机13的示例。状态机13可以是如参照 图11所述的软件状态机或如参照图12所述的硬件状态机。参照图13， 操作用于接收器的眼图模板计算或测量设备的进程开始于IDLE状态 131，其中接收器可包括一个或多个被测装置。例如，接收器可以是 包括一个或多个通道的PCIe PHY接收器。进程可以由检测初始化信 号并进行到INIT状态132以初始化诸如图11和图12所示的眼图模板确 定电路的眼图模板启用控制电路1111的硬件部件的固件、CPU、硬件 状态机或软件状态机执行。此后，进程进行到包括对接收器进行操作 的多个步骤、功能或操作的North状态133。在已执行North状态的步骤、 功能或操作之后，进程进行到对被测接收器执行预定操作的South状 态134。此后，进程进行到对被测接收器执行其它预定功能和/或操作 的East状态135。此后，进程进行到进一步对被测接收器执行功能和/ 或操作的West状态136。当进程完成West状态136中的功能和/或操作时， 其进行到DONE状态137，其可停用眼图模板计算或测量设备并使接 收器回到其正常操作模式(IDLE正常状态131)。如本文所使用的， 术语“North”、“South”、“East”和“West”可广泛地指代包括 多个处理步骤、功能和/或操作的处理域。使用方向符号(北、南、东、 西)将不同的步骤、功能和/或操作分组在各种状态中，然而，在不脱 离本公开的范围的情况下，可采用涉及分组的任何其它符号方案。

表2示出根据本公开的示例性实施例的状态机的操作。

表2

图14示出根据本公开的实施例的状态机14的示例，其中状态机在 被测接收器的子系统中操作。子系统可以是图6A、图6B、图6C、图 11和图12中示出和描述的子系统。状态机14可以是如参照图11所述的 软件状态机或如参照图12所述的硬件状态机。图14所示的状态可以与 图13和表2所示的状态相关。参照图14，状态机14从用于眼图模板计 算或测量设备的子系统被停用或断电的电路断开状态141开始。在电 路断开状态中，子系统处于空闲状态并轮询由外部装置或用户触发的 特定事件。在检测到发生事件时，状态机转换到启用接收器的 SUB-INIT状态142。在一个示例性实施例中，接收器是具有多个通道 的PCIe接收器，所有的通道都被启用或接通。然后，状态机进行到启 用或接通与接收器相关的子系统的电路接通状态143。子系统可包括 具有结合图6A、图6B、图6C、图11和图12示出和描述的硬件部件的 眼图模板确定电路。在启用或接通眼图模板确定电路之后，状态机进 行到可包括对电压和时间步长增量/减量、测试时间段以及与眼图模 板计算或测量相关的其它参数进行设置或编程的测试状态144。然后， 状态机进行到可包括用以测量预定等待时段的计时器的测试等待状态 145。当达到预定等待时段或确定错误条件时，状态机进入确定导致 错误发生的电压和时间步长的最大值和最小值的结果读取状态146。 当达到预定等待时段且没有错误发生时，子系统可使硬件部件增量或 减量电压值和/或改变选通信号位置、等到测试等待时段结束并重复 这些步骤(由箭头145a指示)直到出现错误条件(检测到错误或达到 错误阈值)。在读取所有通道(接收器的被测装置)的结果并将其存 储在寄存器组中之后，状态机进入EVAL状态147，其对所有通道的眼 图模板测试的结果进行评估，并且可将结果(例如，选择的被测装置 的眼图模板或所有被测装置的眼图模板)显示在电子显示面板上，或 者使用打印机打印结果。此后，当已评估接收器中所有的被测装置时， 状态机进入停用或断开眼图模板计算或测量设备以节省电力的电路断 开状态141。

在一些实施例中，状态141至147是图13所示的North状态、South 状态、East状态、West状态中的每一个的子状态。对于每一个子状态， 任务是针对所有通道(lane0至lane3、lane0至lane7)编程相关的PHY 眼图开度寄存器、等待一个时间段、或者读取PHY结果寄存器。

表3示出根据本公开的示例性实施例的每一个North状态、South状 态、East状态、West状态的子状态的操作。

表3

图15是示出根据本公开的实施例的与具有高速PCI模块的主机通 信的NAND控制器片上系统(SOC)150的集成电路，其中高速PCI模 块具有根组件(PCIe RC)。集成电路(NAND控制器SOC)150可包括 PCIe物理层(PHY)151，其包括与PCIe RC通信的多个通道。PCIe PHY 层151可包括子系统152(例如，图6A、图6B、图6C、图11和图12所示 的眼图模板确定电路)。集成电路还可包括联接到PCIe PHY层151的 PCIe控制器153、SRAM控制器154、联接到SRAM控制器的SRAM 155。PCIe控制器153可包括提供状态机以通过高级外围总线APB控制 子系统152的固件或CPU。集成电路可进一步包括：中断控制器156， 被配置成从用户或外部装置接收中断信号，并且通过诸如高级微控制 器总线架构高级外围(AMBA-APB)总线的低速总线与子系统152通 信；寄存器组157，包括被配置成存储由子系统152提供的评估结果的 多个寄存器；CPU 158，通过诸如APB总线的低速总线与中断控制器 通信；以及只读存储器(ROM)装置159。集成电路可进一步包括与 外部DDR存储器装置161通信的双倍数据速率(DDR)控制器160以及 与外部NAND闪速存储器装置通信的NAND控制器162。在一些实施例中，中断控制器、CPU、子系统和PCIe控制器中的特殊逻辑之间的 APB总线是相同的APB总线。在其它实施例中，中断控制器、CPU、 子系统和PCIe控制器中的特殊逻辑之间的APB总线是不同的APB总 线。

图15的实施例表示用于眼图模板评估子系统的一个特定应用平台， 其中集成电路150是具有PCIe层的NAND控制器。虽然呈现了一个 CPU，但本公开的实施例可具有多于一个CPU。在一些实施例中，固 件由CPU实施。在其它实施例中，固件可由微控制器、软件、硬件逻 辑及其组合来实施。

在一个实施例中，被测装置为PCIe PHY接收器。在一个实施例中， 被测装置为SERDES接收器。在一个实施例中，子系统可包括：控制 器(例如，微控制器)；存储装置，用于存储由微控制器可执行的指 令代码；输入装置，用于向被测装置输入测量参数；输出装置，用于 将存储的值输出到显示装置；一个或多个比较单元，用于将被测装置 提供的信号电平与一系列阈值进行比较以用于确定眼图模板的高度； 以及选通单元，具有用于确定眼图模板的时间边界的多个延迟选通信 号。状态机由硬件、软件或硬件和软件的组合来实施。控制器与被测 装置一起集成在相同的管芯上。

本文公开的实施例在范围上不受本文所述的具体实施例的限制。 除了本文描述的本公开的实施例的各种修改之外，根据上文的描述和 附图，本公开的实施例的各种修改对于本领域普通技术人员而言是显 而易见的。进一步地，虽然已经在特定环境中针对特定目的的特定实 施方案的上下文中描述了本公开的一些实施例，但是本领域的普通技 术人员将认识到的是，本公开的有益之处不限于此，并且本公开的实 施例可以在许多环境中针对许多目的有益地实施。

Claims (20)

1.一种用于确定被测装置DUT的眼图模板的设备，所述被测装置DUT接收包括阈值的数据位流，所述设备包括：

输入单元，接收由所述DUT提供的输出信号；

评估单元，评估所接收的输出信号并提供评估结果；

控制器，响应于所述评估结果改变所述阈值，

其中所述设备被集成在所述DUT中。

2.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：阈值设置单元，提供所述阈值，所述阈值在预定较低阈值和预定较高阈值之间以固定电压增量或固定电压减量可调节。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述预定较低阈值和所述预定较高阈值之间的垂直距离是所述眼图模板的高度，并且所述较低阈值和所述较高阈值之间的水平距离是所述眼图模板的宽度。

4.根据权利要求2所述的设备，其中所述阈值设置单元包括初始阈值，所述初始阈值位于较低阈值和较高阈值的中点。

5.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：

选通单元，确定所述眼图模板的时间边界。

6.根据权利要求5所述的设备，其中所述选通单元包括多个延迟元件，所述多个延迟元件联接到时钟信号并且提供多个延迟选通信号。

7.根据权利要求6所述的设备，其中所述时钟信号与所接收的输出信号同步。

8.根据权利要求6所述的设备，其中所述多个延迟元件串联连接，所述多个延迟元件中的每一个具有相同的延迟时间。

9.一种用于确定被测装置DUT的眼图模板的设备，所述被测装置DUT接收数据位流信号并输出输出流信号，所述设备包括：

输入单元，接收由所述DUT提供的所述输出流信号；

第一阈值设置单元，向所述数据位流信号提供第一阈值；

第二阈值设置单元，向所述数据位流信号提供第二阈值；

第一评估单元，评估所述输出流信号并输出第一评估结果；

第二评估单元，评估所述输出流信号并输出第二评估结果；

控制器，响应于所述第一评估结果和所述第二评估结果调整所述第一阈值和所述第二阈值。

10.根据权利要求9所述的设备，进一步包括：

选通单元，确定所述眼图模板的时间边界和电平边界。

11.根据权利要求10所述的设备，其中所述选通单元提供在所述时间边界内在时间上均匀间隔的多个选通信号。

12.一种用于确定被测装置DUT的眼图模板的方法，所述被测装置DUT接收具有添加的阈值信号电平的数据流输入信号并输出数据流输出信号，所述方法包括以下步骤：

接收所述数据流输出信号；

评估所接收的数据流输出信号以提供评估结果；

响应于通过评估单元的所述评估结果迭代地调整所述阈值信号电平，直到所述评估指示错误条件。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述阈值信号电平由联接到可变增益放大器的热噪声生成元件提供。

14.根据权利要求12所述的方法，其中迭代地调整所述阈值信号电平包括：以固定增量增大初始阈值电平，直到出现第一错误条件，然后以固定减量减小所述初始阈值电平，直到出现第二错误条件；或者调整所述阈值信号电平包括：以固定减量减小所述初始阈值电平，直到出现错误条件，然后以固定增量增大所述初始阈值电平，直到出现错误条件。

15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：

将与所述第一错误条件相关的最后递增的阈值电平的值和与所述第二错误条件相关的最后递减的阈值电平的值存储在相应的寄存器中，其中所述最后递增的阈值与所述最后递减的阈值之间的差值是所述眼图模板的垂直高度。

16.根据权利要求14所述的方法，其中在最小值和最大值之间调整所述阈值信号电平，并且所述初始阈值电平是所述最小值和所述最大值的中点。

17.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：

选通所述数据流输出信号以确定所述眼图模板的时间边界。

18.根据权利要求17所述的方法，其中选通所述数据流输出信号包括同时提供在所述数据流输出信号的单位间隔的前边沿和后边沿附近的多个选通信号。

19.根据权利要求17所述的方法，其中选通所述数据流输出信号包括以相等的时间间隔顺序地提供从所述数据流输出信号的单位间隔的前边沿到后边沿的选通信号。

20.根据权利要求13所述的方法，其中阈值信号电平包括第一阈值和第二阈值，所述评估单元包括：第一评估单元，利用所述第一阈值评估所述数据流输出信号并输出第一评估结果；以及第二评估单元，利用所述第二阈值评估所述数据流输出信号并输出第二评估结果；并且

调整所述阈值信号电平包括以固定增量递增所述第一阈值，或以固定减量递减所述第一阈值。