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CPU总线带宽和内存带宽匹配

CPU总线带宽和内存带宽匹配
CPU总线带宽和内存带宽匹配

Intel的CPU,从P4开始就对内存带宽有一定要求,为什么当年Intel 非要推RamBUS来搭配P4?就是因为SDRAM和DDR RAM都不足以满足P4的需求。

具体说一下,FSB为533的P4(外频为133),数据带宽需求为4.3GB/S (可以这么粗略估算,CPU带宽=FSB×8),

FSB800的P4带宽需求为6.4GB/s。

而同时期的DDR 400能提供的带宽也只有3.2GB/s(所以DDR400又叫PC3200内存,就是以带宽命名的),DDR266带宽为2.1GB/s,DDR333带宽为2.7GB/s,可见单根DDR内存满足不了FSB800的P4的需求,当CPU要数据时内存却传不过来足够的数据,造成CPU闲置。所以Intel费劲功夫硬性推广RamBUS来搭配自家的P4。但无奈RamBUS成本和产能都摆在那里,成了曲高和寡的东西。不得已Intel 舍弃850芯片组,重新推出的支持SDRAM的845芯片组来搭配P4,早期买P4的可能就是这种主板,其实此时P4的性能被内存制约了。包括后来出的支持DDR单通道内存的845D、848等等芯片组,都没有完美解决问题。

后来出现了支持“双通道”的865芯片组才解决了问题,双通道的DDR266带宽正好满足FSB533的P4,而双通道的DDR400则满足了FSB800的P4。这个规律可以简单的推算为内存频率*2=FSB频率。如DDR 400的双通道内存可以满足FSB800的CPU,DDR2 533的双通道内存可以满足FSB1066的CPU,DDR2 667的内存双通到可以满足FSB1333的CPU,DDR2 800内存双通就可以满足FSB1600。

目前的酷睿CPU,低端的仍旧是FSB800的(肉羊420、E2140、E4300等),此时一根DDR2 667的内存还满足不了CPU的需求(如果超频到800也可以),而1根DDR2 800的内存则正好能满足需求(或者2跟DDR400内存组双通道也可以,不过极少有这种主板)。如果进行超频,比如E2140,当CPU外频从200超到266,FSB为1066,此时双通道的DDR2 533可以满足带宽,超频到333外频时则双通道的667可以满足带宽,超频到400外频时,此时FSB已是1600了,则只有双通道的DDR2 800内存才能满足CPU的需求。

由此可见,如果不超频,搭配FSB800系列,最好起步就是单根800的内存,如果购买的是FSB1066或1333的U,单根内存就彻底没法满足要求了,最好上双通道。如果还打算超频,比如大家梦寐以求的400外频,则最好一次就购入2条800的内存组成双通道。否则即使CPU频率上去了,实际使用中还是会因为内存带宽不足而拖CPU的后退。目前800内存和667内存几乎一个价,所以就不要再考虑667内存了。

如果不知道自己的系统到底cpu和内存带宽是多少,可以运行一个叫EVEREST的软件,在“主板”-“主板”下可以查到2者的带宽情况。只要内存带宽高于前端总线(FSB)带宽就可以了。

部分CPU的FSB

FSB800赛扬4XX系列,奔腾E2XXX系列,酷睿E4XXX系列,还有很老的奔腾D系列。

FSB1066部分E6XXX系列(6300/6400/6500/6320/6420),E7XXX系列(7200/7300),X6(X6800),4核的Q6XXX系列(6600/6700)。FSB1333部分E6XXX系列(6550/6750/6850),E8XXX系列(8100/8200/8300/8400),4核的Q9XXX系列(9100/9300/9550)/QX9XXX(9650)/QX6XXX(6850),

补充:最近发现老有DIYer选用E7200/E8300之类CPU,却只搭配1根DDR2 800内存,这样会严重拖累系统的。请装机时注意避免。注:对于AMD的CPU,因为内部整合了内存管理器,所以不需要经过北桥来读取内存数据,而是CPU直接读取数据,因此不像Intel的

CPU这么需要强调带宽搭配问题,一般可以用单条2G DDR2 800来装机。

还有个疑问就是,如果内存更高了比如双通道1066,超过cpu的fsb 了,会是浪费吗??

过去有这种说法,就是内存带宽比CPU高了也没用。曾有一段我也持类似观点,后来看了一些资料,加上自己的试验,发现内存高于CPU对性能还是有提高的。我的主板是NV的570SLI,特点是可以独立于CPU外频而直接设置内存速度。我试过,4500超频到266外频,内存设为533,此时是1:1,2者正好符合,测试PI成绩为20.641秒,然后把内存改为667后PI值是20.156和20.047秒。因为我的内存是667的,所以没法测800下的速度。但看成绩,带宽越高,性能越好的规律应该存在。

外频

外频是由主板为CPU提供的基准时钟频率,一般常见的有100、133、166、200。我们说的FSB(Front System Bus)指的是系统前端总线,他是处理器和主板北桥芯片或内存控制集线器之间的数据通道,常见频率有400、333、533、800。

作为新手不必掌控那么多概念性的东西,只要记住以下几个公式:

主频=外频*倍频(MHz)

IntelCPU前端总线=外频*4(MHz)

AMDCPU前端总线=外频*2(MHz)

CPU数据带宽=前端总线*8(MB/s)

内存带宽=内存等效工作频率*8(MB/s)

前端总线频率

总线是将信息以一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线。通俗的说,就是多个部件间的公共连线,用于在各个部件之间传输信息。人们常常以MHz表示的速度来描述总线频率。总线的种类非常多,前端总线的英文名字是Front Side Bus,通常用FSB 表示,是将CPU连接到北桥芯片的总线。计算机的前端总线频率是由CPU和北桥芯片一起决定的。

北桥芯片负责联系内存、显卡等数据吞吐量最大的部件,并和南桥芯片连接。CPU就是通过前端总线(FSB)连接到北桥芯片,进而通过北桥芯片和内存、显卡交换数据。前端总线是CPU和外界交换数据的最主要通道,因此前端总线的数据传输能力对计算机整体性能

作用非常大,如果没足够快的前端总线,再强的CPU也不能明显提高计算机整体速度。数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率,即数据带宽=(总线频率×数据位宽)÷8。目前PC 机上所能达到的前端总线频率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz几种,最高到1066MHz。前端总线频率越大,代表着CPU和北桥芯片之间的数据传输能力越大,更能充分发挥出CPU的功能。目前的CPU技术发展非常快,运算速度提高非常快,而足够大的前端总线能保障有足够的数据供给给CPU,较低的前端总线将无法供给足够的数据给CPU,这样就限制了CPU性能得发挥,成为系统瓶颈。

外频和前端总线频率的差别

前端总线的速度指的是CPU和北桥芯片间总线的速度,更实质性的表示了CPU和外界数据传输的速度。而外频的概念是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的,也就是说,100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一万万次,他更多的影响了PCI及其他总线的频率。之所以前端总线和外频这两个概念容易混淆,主要的原因是在以前的非常长一段时间里(主要是在Pentium 4出现之前和刚出现Pentium 4时),前端总线频率和外频是相同的,因此往往直接称前端总线为外频,最终造成这样的误会。随着计算机技术的发展,人们发现前端总线频率需要高于外频,因此采用了QDR(Quad Date Rate)技术,或其他类似的技术实现这个目的。这些技术的原理类似于AGP 的2X或4X,他们使得前端总线的频率成为外频的2倍、4倍甚至更

高,从此之后前端总线和外频的差别才开始被人们重视起来,目前的主流产品均采用这些技术。

DDR和DDR2内存说明

DDR传输标准

严格的说DDR应该叫DDR SDRAM,人们习惯称为DDR,部分初学者也常看到DDR SDRAM,就认为是SDRAM。DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的缩写,是双倍速率同步动态随机存储器的意思。DDR内存是在SDRAM内存基础上发展而来的,仍然沿用SDRAM生产体系,因此对于内存厂商而言,只需对制造普通SDRAM 的设备稍加改进,即可实现DDR内存的生产,可有效的降低成本。

SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数据,他是在时钟的上升期进行数据传输;而DDR内存则是个时钟周期内传输两次次数据,他能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据,因此称为双倍速率同步动态随机存储器。DDR内存能在和SDRAM相同的总线频率下达到更高的数据传输率。和SDRAM相比:DDR运用了更先进的同步电路,使指定地址、数据的输送和输出主要步骤既独立执行,又保持和CPU完全同步;DDR使用了DLL(Delay Locked Loop,延时锁定回路提供一个数据滤波信号)技术,当数据有效时,存储控制器可使用这个数据滤波信号来精确定位数据,每16次输出一次,并重新同步来自不同存储器模块的数据。DDR本质上不必提高时钟频率就能加倍提高SDRAM的速度,他允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿读出数据,因而其速度是标准SDRA的两倍。

从外形体积上DDR和SDRAM相比差别并不大,他们具有同样的尺寸和同样的针脚距离。但DDR为184针脚,比SDRAM多出了16个针脚,主要包含了新的控制、时钟、电源和接地等信号。DDR 内存采用的是支持2.5V电压的SSTL2标准,而不是SDRAM使用的3.3V电压的LVTTL标准。

DDR内存的频率能用工作频率和等效频率两种方式表示,工作频率是内存颗粒实际的工作频率,不过由于DDR内存能在脉冲的上升和下降沿都传输数据,因此传输数据的等效频率是工作频率的两倍。

PC1600如果按照传统习惯传输标准的命名,PC1600(DDR200)应该是PC200。在当时DDR内存正在和RDRAM内存进行下一代内存标准之争,此时的RDRAM按照频率命名应该叫PC600和PC800。这样对于不是非常了解的人来说,自然会认为PC200远远落后于PC600,而JEDEC基于市场竞争的考虑,将DDR内存的命名规范进行了调整。传统习惯是按照内存工作频率来命名,而DDR内存则以内存传输速率命名。因此才有了今天的PC1600、PC2100、PC2700、PC3200、PC3500等(在用CPU-Z工具查看机器时,在SPD中显示的最大带宽)。

PC1600的实际工作频率是100 MHz,而等效工作频率是200 MHz,那么他的数据传输率就为“数据传输率=频率*每次传输的数据位数”,就是200MHz*64bit=12800Mb/s,再除以8就换算为MB为单位,就是1600MB/s,从而命名为PC1600。

DDR2传输标准

DDR2能看作是DDR技术标准的一种升级和扩展:DDR的核心频率和时钟频率相等,但数据频率为时钟频率的两倍,也就是说在一个时钟周期内必须传输两次数据。而DDR2采用“4 bit Prefetch(4位预取)”机制,核心频率仅为时钟频率的一半、时钟频率再为数据频率的一半,这样即使核心频率还在200MHz,DDR2内存的数据频率也能达到800MHz?也就是所谓的DDR2 800。

目前,已有的标准DDR2内存分为DDR2 400和DDR2 533,DDR2 667和DDR2 800,其核心频率分别为100MHz、133MHz、166MHz和200MHz,其总线频率(时钟频率)分别为200MHz、266MHz、333MHz 和400MHz,等效的数据传输频率分别为400MHz、533MHz、667MHz 和800MHz,其对应的内存传输带宽分别为3.2GB/sec、4.3GB/sec、5.3GB/sec和6.4GB/sec,按照其内存传输带宽分别标注为PC2 3200、PC2 4300、PC2 5300和PC2 6400。

DDR SDRAM是“Double Data Rate SDRAM”的缩写,即“双倍速率同步动态随机存储器”。和早期的SDRAM相比,DDR SDRAM内存可在时钟脉冲的上升和下降沿同时传输信号,这意味着在相同的工作频率下,DDR SDRAM的理论传输速率为SDRAM的两倍。例如:同为133MHz的工作频率,SDRAM内存能实现1.06GB/s数据带宽,而DDR SDRAM则达到了2.1GB/s,这种DDR SDRAM内存便被称为DDR 266或PC2100,前者代表等效工作频率,后者表明了数据带宽。

DDR2 SDRAM则在DDR SDRAM的基础上再次进行了改进,他同

样可在时钟脉冲的上升和下降沿同时传输信号,但采用了4bit数据预读取方式,使得数据传输速率在DDR SDRAM的基础上翻番。例如:同为133MHz工作频率,DDR SDRAM可实现2.1GB/s数据带宽,而DDR2 SDRAM则达到4.2GB/s,

也被称为DDR2 533或PC2 4200内存。

DDR SDRAM和DDR2 SDRAM频率规格对比

实际工作频率(MHZ) 规格等效工作频率(MHZ) 数据带宽(GB/s) 传输标准

133 DDR 266 266 2.1 PC2100

DDR2 533 533 4.2 PC2 4200 166 DDR 333 333 2.7 PC2700

DDR2 667 667 5.3 PC2 5300 200 DDR 400 400 3.2 PC3200

DDR2 800 800 6.4 PC2 6400

阻抗匹配基本认识

阻抗匹配基本認識 阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式得到最大功率输出的一种工作状态。对于不同特性的电路,匹配条件是不一样的。阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。我们先从直流电压源驱动一个负载入手。由于实际的电压源,总是有内阻的(请参看输出阻抗一问),我们可以把一个实际电压源,等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型。假设负载电阻为R,电源电动势为U,内阻为r,那么我们可以计算出流过电阻R的电流为:I=U/(R+r),可以看出,负载电阻R越小,则输出电流越大。负载R上的电压为:Uo=IR=U×[1+(r/R)],可以看出,负载电阻R越大,则输出电压Uo越高。再来计算一下电阻R消耗的功率为: P=I2×R=(U/(R+r))2×R=U2×R/(R2+2×R×r+r2) =U2×R/((R-r)2+4×R×r) =U2/(((R-r)2/R)+4×r) 对于一个给定的信号源,其内阻r是固定的,而负载电阻R则 是由我们来选择的。注意式中((R-r)2/R),当R=r时,(R-r)2/R可 取得最小值0,这时负载电阻R上可获得最大输出功率 Pmax=U2/(4×r)。即,当负载电阻跟信号源内阻相等时,负载可 获得最大输出功率,这就是我们常说的阻抗匹配之一。 对于纯电阻电路,此结论同样适用于低频电路及高频电路。 当交流电路中含有容性或感性阻抗时,结论有所改变,就是需 要信号源与负载阻抗的的实部相等,虚部互为相反数,这叫做共厄匹配。 Z=R+jX ﹐Z=R-jX 在低频电路中,我们一般不考虑传输线的匹配问题,只考虑信号源跟负载之间的情况,因为低频信号的波长相对于传输线来说很长,传输线可以看成是“短线”,反射可以不考虑(可以这么理解:因为线短,即使反射回来,跟原信号还是一样的)。从以上分析我们可以得出结论:如果我们需要输出电流大,则选择小的负载R;如果我们需要输出电压大,则选择大的负载R;如果我们需要输出功率最大,则选择跟信号源内阻匹配的电阻R。 有时阻抗不匹配还有另外一层意思,例如一些仪器输出端是在特定的负载条件下设计的,如果负载条件改变了,则可能达不到原来的性能,这时我们也会叫做阻抗失配。 在高频电路中,我们还必须考虑反射的问题。当信号的频率很高时,则信号的波长就很短,当波长短得跟传输线长度可以比拟时,反射信号叠加在原信号上将会改变原信号的形状。如果传输线的特征阻抗跟负载阻抗不相等(即不匹配)时,在负载端就会产生反射。为什么阻抗不匹配时会产生反射以及特征阻抗的求解方法,牵涉到二阶偏微分方程的求解,在这里我们不细说了,有兴趣的可参看电磁场与微波方面书籍中的传输线理论。 传输线的特征阻抗(也叫做特性阻抗)是由传输线的结构以及材料决定的,而与传输线的长度,以及信号的幅度、频率等均无关。 例如,常用的闭路电视同轴电缆特性阻抗为75Ω,而一些射频设备上则常用特征阻抗为50Ω的同轴电缆。另外还有一种常见的传输线是特性阻抗为300Ω的扁平平行线,这在农村使用的电视天线架上比较常见,用来做八木天线的馈线。因为电视机的射频输入端输入阻抗为75Ω,所以

射频阻抗匹配与史密斯_Smith_圆图:基本原理详解

阻抗匹配与史密斯(Smith)圆图:基本原理
在处理 RF 系统的实际应用问题时,总会遇到一些非常困难的工作,对各部分级联电路的不同阻抗进行匹配就是其中之一。一般情况下, 需要进行匹配的电路包括天线与低噪声放大器(LNA)之间的匹配、 功率放大器输出(RFOUT)与天线之间的匹配、 LNA/VCO 输出与混频器输入 之间的匹配。匹配的目的是为了保证信号或能量有效地从“信号源”传送到“负载”。
在高频端,寄生元件(比如连线上的电感、板层之间的电容和导体的电阻)对匹配网络具有明显的、不可预知的影响。频率在数十兆赫兹 以上时,理论计算和仿真已经远远不能满足要求,为了得到适当的最终结果,还必须考虑在实验室中进行的 RF 测试、并进行适当调谐。 需要用计算值确定电路的结构类型和相应的目标元件值。
有很多种阻抗匹配的方法,包括
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计算机仿真: 由于这类软件是为不同功能设计的而不只是用于阻抗匹配,所以使用起来比较复杂。设计者必须熟悉用正确的 格式输入众多的数据。设计人员还需要具有从大量的输出结果中找到有用数据的技能。另外,除非计算机是专门为这个用途 制造的,否则电路仿真软件不可能预装在计算机上。
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手工计算: 这是一种极其繁琐的方法,因为需要用到较长(“几公里”)的计算公式、并且被处理的数据多为复数。 经验: 只有在 RF 领域工作过多年的人才能使用这种方法。总之,它只适合于资深的专家。 史密斯圆图:本文要重点讨论的内容。
本文的主要目的是复习史密斯圆图的结构和背景知识,并且总结它在实际中的应用方法。讨论的主题包括参数的实际范例,比如找出匹 配网络元件的数值。当然,史密斯圆图不仅能够为我们找出最大功率传输的匹配网络,还能帮助设计者优化噪声系数,确定品质因数的 影响以及进行稳定性分析。
图 1. 阻抗和史密斯圆图基础
基础知识
在介绍史密斯圆图的使用之前,最好回顾一下 RF 环境下(大于 100MHz) IC 连线的电磁波传播现象。这对 RS-485 传输线、PA 和天线之间 的连接、LNA 和下变频器/混频器之间的连接等应用都是有效的。

Bus带宽(MBs)计算方式及位宽concept

总线位宽是什么? 总线位宽决定输入/输出设备之间一次数据传输的信息量,用位(bit)表示,如总线宽度为8位、16位、32位和64位。 一. 并行总线。 并行总线带宽(MB/s) = 并行总线时钟频率(MHz) * 并行总线位宽(bit/8 = B) * 每时钟传输几组数据(cycle) ●PCI 总线位宽是32位,总线频率33 MHz,每时钟传输1 组数据,它的带宽为127.2 MB/s,即1017.6 Mbps。 ●PCI 2.1 总线位宽是64位,总线频率66 MHz,每时钟传输1 组数据,它的带宽为508.6 MB/s,即4068.8 Mbps。 ●AGP 总线位宽是32位,总线频率66 MHz,每时钟传输1 组数据,它的带宽为254.3 MB/s,即2034.4 Mbps。 ●AGP Pro 总线位宽是32位,总线频率66 MHz,每时钟传输1 组数据,它的带宽为254.3 MB/s,即2034.4 Mbps。 AGP Pro 是AGP 的改进型,它使工作站级主板也能利用AGP 的加速性能,降低了AGP 所需的电压供应,并没有什么太大的改变。 ●AGP 2X 总线位宽是32位,总线频率66 MHz,每时钟传输2 组数据,它的带宽为508.6 MB/s,即4068.8 Mbps。 ●AGP 4X 总线位宽是32位,总线频率66 MHz,每时钟传输4 组数据,它的带宽为1017.3 MB/s,即8138.4 Mbps。 ●AGP 8X 总线位宽是32位,总线频率66 MHz,每时钟传输8 组数据,它的带宽为2034.6 MB/s,即16276.8 Mbps。 顺带说说: ○ISA 总线位宽是16位,总线频率8.3 MHz,每时钟传输1 组数据,它的带宽为15.9 MB/s,即127.2 Mbps。 ○EISA 总线位宽是32位,总线频率8.3 MHz,每时钟传输1 组数据,它的带宽为31.8 MB/s,即254.4 Mbps。 二. 串行总线。 好,该说最新的PCI Express 了,和上面这些并行总线不同的是,PCI Express 属于串行总线,总线带宽和总线时钟频率的概念与并行总线完全相同,只是它改变了传统意义上的总线位宽的概念。串行总线采用多条管线(或通道)的做法实现更高的速度,管线之间各自独立,多条管线组成一条总线系统。如PCI Express x1,PCI Express x2,PCI Express x16 等。 PCI Express 总线频率2500 MHz,这是在100 MHz 的基准频率通过锁相环振荡器(Phase Lock Loop,PLL)达到的。 串行总线带宽(MB/s) = 串行总线时钟频率(MHz) * 串行总线位宽(bit/8 = B) * 串行总线管线* 编码方式* 每时钟传输几组数据(cycle) ◆PCI Express x1 总线位宽是1位,总线频率2500 MHz,串行总线管线是 1 条,每时钟传输 2 组数据,编码方式为8b/10b,它的带宽为476.84 MB/s,即3814.7 Mbps。(带宽是PCI 的 3.75 倍。)

全方位讲述带宽概念

全方位讲述带宽概念 在各类电子设备和元器件中,我们都可以接触到带宽的概念,例如我们熟知的显示器的带宽、内存的带宽、总线的带宽和网络的带宽等等;对这些设备而言,带宽是一个非常重要的指标。不过容易让人迷惑的是,在显示器中它的单位是MHz,这是一个频率的概念;而在总线和内存中的单位则是GB/s,相当于数据传输率的概念;而在通讯领域,带宽的描述单位又变成了MHz、GHz……这两种不同单位的带宽表达的是同一个内涵么?二者存在哪些方面的联系呢?本文就带你走入精彩的带宽世界。 一、 带宽的两种概念 如果从电子电路角度出发,带宽(Bandwidth)本意指的是电子电路中存在一个固有通频带,这个概念或许比较抽象,我们有必要作进一步解释。大家都知道,各类复杂的电子电路无一例外都存在电感、电容或相当功能的储能元件,即使没有采用现成的电感线圈或电容,导线自身就是一个电感,而导线与导线之间、导线与地之间便可以组成电容——这就是通常所说的杂散电容或分布电容;不管是哪种类型的电容、电感,都会对信号起着阻滞作用从而消耗信号能量,严重的话会影响信号品质。这种效应与交流电信号的频率成正比关系,当频率高到一定程度、令信号难以保持稳定时,整个电子电路自然就无法正常工作。为此,电子学上就提出了“带宽”的概念,它指的是电路可以保持稳定工作的频率范围。而属于该体系的有显示器带宽、通讯/网络中的带宽等等。 而第二种带宽的概念大家也许会更熟悉,它所指的其实是数据传输率,譬如内存带宽、总线带宽、网络带宽等等,都是以“字节/秒”为单位。我们不清楚从什么时候起这些数据传输率的概念被称为“带宽”,但因业界与公众都接受了这种说法,代表数据传输率的带宽概念非常流行,尽管它与电子电路中“带宽”的本意相差很远。 对于电子电路中的带宽,决定因素在于电路设计。它主要是由高频放大部分元件的特性决定,而高频电路的设计是比较困难的部分,成本也比普通电路要高很多。这部分内容涉及到电路设计的知识,对此我们就不做深入的分析。而对于总线、内存中的带宽,决定其数值的主要因素在于工作频率和位宽,在这两个领域,带宽等于工作频率与位宽的乘积,因此带宽和工作频率、位宽两个指标成正比。不过工作频率或位宽并不

(完整版)阻抗匹配的研究

阻抗匹配的研究 在高速的设计中,阻抗的匹配与否关系到信号的质量优劣。阻抗匹配的技术可以说是丰富多样,但是在具体的系统中怎样才 能比较合理的应用,需要衡量多个方面的因素。例如我们在系统中设计中,很多采用的都是源段的串连匹配。对于什么情况下需 要匹配,采用什么方式的匹配,为什么采用这种方式。 例如:差分的匹配多数采用终端的匹配;时钟采用源段匹配; 1、串联终端匹配 串联终端匹配的理论出发点是在信号源端阻抗低于传输线特征阻抗的条件下,在信号的源端和传输线之间串接一个电阻R,使 源端的输出阻抗与传输线的特征阻抗相匹配,抑制从负载端反射回来的信号发生再次反射. 串联终端匹配后的信号传输具有以下特点: A 由于串联匹配电阻的作用,驱动信号传播时以其幅度的50%向负载端传播; B 信号在负载端的反射系数接近+1,因此反射信号的幅度接近原始信号幅度的50%。 C 反射信号与源端传播的信号叠加,使负载端接受到的信号与原始信号的幅度近似相同; D 负载端反射信号向源端传播,到达源端后被匹配电阻吸收;? E 反射信号到达源端后,源端驱动电流降为0,直到下一次信号传输。 相对并联匹配来说,串联匹配不要求信号驱动器具有很大的电流驱动能力。 选择串联终端匹配电阻值的原则很简单,就是要求匹配电阻值与驱动器的输出阻抗之和与传输线的特征阻抗相等。理想的信 号驱动器的输出阻抗为零,实际的驱动器总是有比较小的输出阻抗,而且在信号的电平发生变化时,输出阻抗可能不同。比如电 源电压为+4.5V的CMOS驱动器,在低电平时典型的输出阻抗为37?,在高电平时典型的输出阻抗为45?[4];TTL驱动器和CMOS驱动 一样,其输出阻抗会随信号的电平大小变化而变化。因此,对TTL或CMOS电路来说,不可能有十分正确的匹配电阻,只能折中考

阻抗匹配问题

说明:信号源输出阻抗一般都为50ohm ,信号源面板显示的输出信号幅度,频率是图2处信号的幅度,频率。 (1)若负载输入阻抗为50ohm ,则信号源输出与负载输入匹配,则负载获得的信号幅度,频率与2处的电压幅度理论上一致。 (2)若负载输入阻抗为1Mohm ,则信号源输出与负载输入不匹配,则负载获得的信号幅度,频率与1处的电压幅度理论上一致。 ◆ 纯电阻电路:低频和高频都存在;(匹配) 1、 负载电阻R 电压:1 1l i i R U U U r R r R = =++;负载电阻越大,则负载获得的电压越高。 2、 负载R 电流:i l U i R r = +;负载越小,则负载获得的电流越小。 3、 负载获得的功率:2 22222//24l i l i i U U R r P i R U R U R r R R r R r ????====++≤ ? ?+???? ;当且 仅当R=r 时;负载功率最大。 ◆ 存在容性和感性阻抗时,(共轭匹配) 共轭匹配:当交流电路中含有容性或感性阻抗时,若信号源与负载阻抗的实部相等,虚 部互为相反数,此时负载获得最大功率。 源电抗:r r Z r jX =+

负载电抗:R R Z R jX =+ 负载功率: ()() ()()()()22 22 22222 142R r R r R r R r U R U U U P r R r X X R r X X r X X R r X X R R R R = ==≤??+++??+++++++++ ????? 当且仅当R r R r X X =??=-?时,负载获得最大功率。 结论: 1、需要大的电流输出,则选择小的负载R ; 2、需要大的电压输出,则选择大的负载R ; 3、需要输出最大功率,则选择与信号源内阻匹配的电阻R 。(功率传递!) 低频时,信号的波长相对与传输线来说很长,传输线可以看成短线,反射可以不考虑。 高频时,f c λ=;信号频率很高时,信号的波长就很短,当波长和传输线的长度可以比拟时,反射信号叠加在原来信号上将会改变原信号的形状。例:传输线的特性阻抗跟负载阻抗不匹配时,在负载端就产生反射,能量传输不过去,降低效率,功率发射不出去,甚至会顺坏发射设备。 当信号源和传输线、负载的阻抗相互匹配时候,有更多的能量从信号源中发射出来!!! 问题:、25kHz~80kHz 用示波器50ohm 输入阻抗实测,为何信号源输出和示波器显示信号的幅度不一致?(据说这种射频源有些频段幅度不准,建议下次问问罗德斯瓦茨做源的代理)

AGP、PCI-E总线带宽的计算方法

什么是显卡总线带宽总线带宽怎么计算 AGP、PCI-E总线带宽的计算方法 2008年08月19日星期二00:52 总线是一组进行互连和传输信息(指令、数据和地址)的信号线。主要参数有总线位宽、总线时钟频率和总线传输速率。 ※总线位宽决定输入/输出设备之间一次数据传输的信息量,用位(bit)表示,如总线宽度为8位、16位、32位和64位。 ※总线时钟频率是总线的工作频率,以 MHz 表示。 ※总线传输速率是总线上每秒钟所能传输的最大字节数。通过总线宽度和总线时钟频率来计算总线传输速率。 一、并行总线。 并行总线带宽(MB/s) = 并行总线时钟频率(MHz) * 并行总线位宽(bit/8 = B) * 每时钟传输几组数据(cycle) ●PCI 总线位宽是 32位,总线频率 33 MHz,每时钟传输 1 组数据,它的带宽为 MB/s,即 Mbps。 ●PCI 总线位宽是 64位,总线频率 66 MHz,每时钟传输 1 组数据,它的带宽为 MB/s,即 Mbps。 ●AGP 总线位宽是 32位,总线频率 66 MHz,每时钟传输 1 组数据,它的带宽为 MB/s,即 Mbps。

●AGP Pro 总线位宽是 32位,总线频率 66 MHz,每时钟传输 1 组数据,它的带宽为 MB/s,即 Mbps。 AGP Pro 是 AGP 的改进型,它使工作站级主板也能利用 AGP 的加速性能,降低了 AGP 所需的电压供应,并没有什么太大的改变。 ●AGP 2X 总线位宽是 32位,总线频率 66 MHz,每时钟传输 2 组数据,它的带宽为 MB/s,即 Mbps。 ●AGP 4X 总线位宽是 32位,总线频率 66 MHz,每时钟传输 4 组数据,它的带宽为 MB/s,即 Mbps。 ●AGP 8X 总线位宽是 32位,总线频率 66 MHz,每时钟传输 8 组数据,它的带宽为 MB/s,即 Mbps。 顺带说说: ○ISA 总线位宽是 16位,总线频率 MHz,每时钟传输1 组数据,它的带宽为 MB/s,即 Mbps。 ○EISA 总线位宽是 32位,总线频率 MHz,每时钟传输 1 组数据,它的带宽为 MB/s,即 Mbps。 二、串行总线。 好,该说最新的 PCI Express 了,和上面这些并行总线不同的是,PCI Express 属于串行总线,总线带宽和总线时钟频率的概念与并行总线完全相同,只是它改变了传统意义上的总线位宽的概念。串行总线采用多条管线(或通道)的做法实现更高的速度,管线之间各自独立,多条管线组成

带宽与存储空间计算

存储空间大小与传输带宽的计算方法 在视频监控系统中,对存储空间容量的大小需求是与画面质量的高低、及视频线路等都有很大关系。下面对视频存储空间大小与传输带宽的之间的计算方法做以介绍。 比特率是指每秒传送的比特(bit)数。单位为 bps(Bit Per Second),比特率越高,传送的数据越大。比特率表示经过编码(压缩)后的音、视频数据每秒钟需要用多少个比特来表示,而比特就是二进制里面最小的单位,要么是0,要么是1。比特率与音、视频压缩的关系,简单的说就是比特率越高,音、视频的质量就越好,但编码后的文件就越大;如果比特率越少则情况刚好相反。 码流(Data Rate)是指视频文件在单位时间内使用的数据流量,也叫码率,是视频编码中画面质量控制中最重要的部分。同样分辨率下,视频文件的码流越大,压缩比就越小,画面质量就越高。 上行带宽就是本地上传信息到网络上的带宽。上行速率是指用户电脑向网络发送信息时的数据传输速率,比如用FTP上传文件到网上去,影响上传速度的就是“上行速率”。 下行带宽就是从网络上下载信息的带宽。下行速率是指用户电脑从网络下载信息时的数据传输速率,比如从FTP服务器上文件下载到用户电脑,影响下传速度的就是“下行速率”。 不同的格式的比特率和码流的大小定义表: 传输带宽计算: 比特率大小× 摄像机的路数 = 网络带宽至少大小; 注:监控点的带宽是要求上行的最小限度带宽(监控点将视频信息上传到监控中心);监控中心的带宽是要求下行的最小限度带宽(将监控点的视频信息下载到监控中心);例:电信2Mbps的ADSL宽带,理论上其上行带宽是512kbps = 64kb/s ,其下行带宽是2Mbps = 256kb/s

阻抗匹配

阻抗匹配与史密斯(Smith)圆图: 基本原理 本文利用史密斯圆图作为RF 阻抗匹配的设计指南。文中给出了反射系数、阻抗和导 纳的作图范例,并用作图法设计了一个频率为60MHz 的匹配网络。 实践证明:史密斯圆图仍然是计算传输线阻抗的基本工具。 在处理RF 系统的实际应用问题时,总会遇到一些非常困难的工作,对各部分级联电路的不同阻抗进行匹配就是其中之一。一般情况下,需要进行匹配的电路包括天线与低噪声放大器(LNA)之间的匹配、功率放大 器输出(RFOUT)与天线之间的匹配、LNA/VCO 输出与混频器输入之间的匹配。匹配的目的是为了保证信号或能量有效地从“信号源”传送到“负载”。 在高频端,寄生元件(比如连线上的电感、板层之间的电容和导体的电阻)对匹配网络具有明显的、不可预 知的影响。频率在数十兆赫兹以上时,理论计算和仿真已经远远不能满足要求,为了得到适当的最终结果,还必须考虑在实验室中进行的RF 测试、并进行适当调谐。需要用计算值确定电路的结构类型和相应的目标元件值。 有很多种阻抗匹配的方法,包括: ? 计算机仿真: 由于这类软件是为不同功能设计的而不只是用于阻抗匹配,所以使用起来比较复杂。设计者必须熟悉用正确的格式输入众多的数据。设计人员还需要具有从大量的输出结果中找到有用数据的技能。另外,除非计算机是专门为这个用途制造的,否则电路仿真软件不可能预装在计算机上。 ? 手工计算: 这是一种极其繁琐的方法,因为需要用到较长(“几公里”)的计算公式、并且被处理的数据多为复数。 ? 经验: 只有在RF 领域工作过多年的人才能使用这种方法。总之,它只适合于资深的专家。 ? 史密斯圆图: 本文要重点讨论的内容。 本文的主要目的是复习史密斯圆图的结构和背景知识,并且总结它在实际中的应用方法。讨论的主题包括参数的实际范例,比如找出匹配网络元件的数值。当然,史密斯圆图不仅能够为我们找出最大功率传输的匹配网络,还能帮助设计者优化噪声系数,确定品质因数的影响以及进行稳定性分析。 w w w . p c b t e c h .n e t

同轴线的阻抗为什么一般为或欧详解

什么是典型的电缆阻抗? 同轴电缆使用的最典型阻抗值为50欧姆和75欧姆。50欧姆同轴电缆大概是使用中最常见的,一般使用在无线电发射接收器,实验室设备,以太等环境下。 另一种常用的电缆类型是75欧姆的同轴电缆,一般用在视频传输,有限电视网络,天线馈线,长途电讯应用等场合。 电报和电话使用的裸露平行导线也是典型的阻抗为600欧姆。一对线径标准22的双绞线,使用合适的绝缘体,因为机械加工的限制,平均阻抗大约在120欧姆左右,这是另一种具有自己特有特性阻抗的传输线。 某些天线系统中使用300欧姆的双引线,以匹配折合半波阵子在自由空间阻抗。(但当折合阵子处于八木天线中的时候,阻抗通常会下降很多,一般在100-200欧姆左右) (注:加反射板也会改变阵子的阻抗值,一般会降低,而且反射板越近则阻抗降低越多。) 为什么是50欧姆的同轴电缆? 在美国,用作射频功率传输的标准同轴电缆的阻抗几乎无一例外地都是50欧姆。为什么选用这个数值,在伯德电子公司出示的一篇论文中有解释。 不的的参数都对应一个最佳的阻抗值。内外导体直径比为 1.65时导线有最大功率传输能力,对应阻抗为30欧姆(注:lg1.65*138 =30欧姆,要使用空气为绝缘介质,因为这个时候介电常数最小,

如果使用介电常数为2.3的固体聚乙烯,则阻抗只有不到20欧姆)。最合适电压渗透的直径比为2.7,对应阻抗大约是60欧姆。(顺带一提,这个是很多欧洲国家使用的标准阻抗) 当发生击穿时,对功率传输能力的考量是忽略了渗透电流的,而在阻抗很低,30欧姆时,渗透电流会很高。衰减只源自导体的损失,此时的衰减大约比最小衰减阻抗(直径比3.5911)77欧姆的时候上升了50%,而在这个比率下(D/d=3.5911),最大功率的上限为3 0欧姆电缆最大功率的一半。 以前,很少使用微波功率,电缆也无法应付大容量传输。因此减少衰减是最重要的因素,导致了选择77(75欧姆)为标准。同时也确立了硬件的规格。当低耗的绝缘材料在实际中应用到柔性电缆上,电缆的尺寸规格必须保持不变,才能和现存的设备接口吻合。 聚乙烯的介电常数为2.3,以空气(介电常数为1)为绝缘层的导线的阻抗为77欧姆,如果以聚乙烯来填充绝缘空间的话,阻抗将减少为51欧姆。虽然精确的标准是50欧姆,51欧姆的电缆在今天仍然在使用。 在77欧姆点的衰减最小,60欧姆点的击穿电压为最大,而30欧姆点的功率输送量是最大的。(注:洋人的思维也如此混乱,这些性能指标明明不是由阻抗决定的。前面说过,这些由D/d比决定的。闲扯这些只让人产生误解) 另外一个可以导致50欧姆同轴电缆的事情,如果您使用一个合适直径的中心导体,并将绝缘体注入中心倒替周围,再在外围装上屏

信道容量和带宽

信道带宽和信道容量 信道是通信双方之间以传输介质为基础传递信号的通路,由传输介质及其两端的信道设备共同构成。 信号带宽是信号频谱的宽度。信道带宽则限定了允许通过该信道的信号下限频率和上限频率,也就是限定了一个通频带。 信道容量表示一个信道的最大数据传输速率。信道容量与数据传输速率的区别是,前者表示信道的最大数据传输速率,是信道传输数据能力的极限,而后者是实际的数据传输速率。 它们的关系可以比喻为高速公路上的最大限速与汽车实际速度的关系。 带宽: 一般用来描述两种对象,一个是信道(Channel),另一个是信号(signal)。对于信道来说,又可分为两种,模拟信道和数字信道。 对信号来说,也可分为两种,数字信号和模拟信号。 信道的带宽: 对信道来说,带宽是衡量其通信能力的大小的指标。对模拟信道,使用信道的频带宽度来衡量。如果一个信道,其最低可传输频率为f1的信号,最高可传输频率为f2的信号,则该模拟信道的带宽是: 模拟信道的带宽=f2-f1(f2 > f1)描述模拟信道带宽时,带宽的单位是Hz。对于数字信道的通信能力,使用信道的最大传输速率来衡量。如果一个数字信道,其最大传输速率是100Mbps,我们称其带宽为100Mbps。 描述数字信道带宽时,带宽的单位是bps(bit per second)信号的带宽: 模拟信号的带宽是指信号的波长或频率的范围,用于衡量一个信号的频率范围,单位是Hz(每秒种电波的重复震动次数)。

一般的电信号(模拟信号),都是由各种不同频率的电磁波所组成,对于这个电信号来说,其包含的电磁波的频率范围,称为这个电信号的带宽。比如人的声波信号,其绝大部分的能量,集中在300Hz ~3400Hz这个范围,因此我们称语音信号的带宽是 3.1Khz(3400-300)。 模拟信号的带宽单位与模拟信道带宽相同。数字信号的带宽使用数字信号的传输速度来表示。数字信号一般传输速率是可变的。在传输数字信号时,可以用最大信号速率(峰值速率)、平均信号速率或最小信号速率来描述数字信号。 数字信号的带宽单位是bps(bit per second)。其各种单位与数字信道带宽单位相同。 模拟信号经过数字编码后,可以变为数字信号。那么模拟信号的带宽与数字化以后的带宽是什么关系呢? 模拟信号的编码方式决定了其数字化后的带宽。比如一个带宽 3.1Khz的语音信号,采用标准PCM编码(不进行压缩),其数字信号的带宽是64Kbps。如果使用压缩编码技术,一路语音信号其数字化以后的带宽可以是16Kbps或者8Kbps。 速率: 衡量信息传输速度的指标,以每秒传输的bit数为单位,即 bps――bitpersecond。1Kbps代表每秒中传输1千个比特;1Mbps代表每秒中传输100万个比特;1Gbps代表每秒中传输10亿个比特;1Tbps代表每秒中传输1万亿个比特。半波整流与全波整流的区别 全波整流,就是对交流电的正、负半周电流都加以利用,输出的脉动电流,是将交流电的负半周也变成正半周,即将50Hz的交流电流,变成100Hz的脉动电流。

内存还有CPU带宽如何计算

内存还有CPU带宽如何计算 2009年08月03日星期一下午04:05 CPU带宽是指CPU与北桥之间的数据传输率,从CPU前端总线带宽的计算方法“前端总线带宽=系统外频×N倍速×64位总线位宽/8”中,我们可以知道,P4系列133MHz外频即前端总线为533MHz(133MHz外频×4倍速)的CPU的传输带宽可达4.2GB/s(533MHz×8)速率。 由此我们可以换算出其他不同前端总线CPU的带宽:266MHz FSB的传输带宽为2.1GB/s;333MHz FSB的传输带宽为2.7GB/s;400MHz FSB的传输带宽为3.2GB/s;533MHz FSB 的传输带宽为4.2GB/s,800MHz FSB的传输带宽为6.4GB/s。 内存速率是指内存的工作频率,例如DDR266的工作频率即为266MHz,根据内存带宽的算法:带宽=总线位宽/8×一个时钟周期内交换的数据包个数×总线频率,DDR266的带宽=64/8×2×133=2128,它的传输带宽为2.1GB/s,因此DDR266又俗称为PC2100,这里的2100就是指其内存带宽约为2100MB。 同理,DDR333的工作频率为333MHz,传输带宽为2.7GB/s,俗称PC2700;DDR400的工作频率为400MHz,传输带宽为3.2GB/s,俗称PC3200。[/ 内存带宽计算公式:带宽=内存时钟频率×内存总线位数×倍增系数/8。以目前的DDR400内存为例,它的运行频率为200MHz,数据总线位数为64bit,由于上升沿和下降沿都传输数据,因此倍增系数为2,此时带宽为:200×64×2/8=3.2GB/s(如果是两条内存组成的双通道,那带宽则为6.4 GB/s)。很明显,在现有技术水准下,运行频率很难成倍提升,此时数据总线位数与倍增系数是技术突破点。 计算内存带宽 内存的带宽总量可能是决定一组内存的性能的重要标准之一了。这个是什么意思呢?其实真

传输线阻抗匹配方法

传输线阻抗匹配方法 匹配阻抗的端接有多种方式,包括并联终端匹配、串联终端匹配、戴维南终端匹配、AC终端匹配、肖特基二极管终端匹配。 1.并联终端匹配 并联终端匹配是最简单的终端匹配技术,通过一个电阻R将传输线的末端接到地或者接到V CC上。电阻R的值必须同传输线的特征阻抗Z0匹配,以消除信号的反射。终端匹配到V CC可以提高驱动器的源的驱动能力,而终端匹配到地则可以提高电流的吸收能力。 并联终端匹配技术突出的优点就是这种类型终端匹配技术的设计和应用简便易行,在这种终端匹配技术中仅需要一个额外的元器件;这种技术的缺点在于终端匹配电阻会带来直流功率消耗。另外并联终端匹配技术也会使信号的逻辑高输出电平的情况退化。将TTL输出终端匹配到地会降低V OH的电平值,从而降低了接收器输入端对噪声的免疫能力。 对长走线进行并联终端匹配后仿真,波形如下: 2.串联终端匹配 串联终端匹配技术是在驱动器输出端和信号线之间串联一个电阻,是一种源

端的终端匹配技术。驱动器输出阻抗R0以及电阻R值的和必须同信号线的特征阻抗Z0匹配。对于这种类型的终端匹配技术,由于信号会在传输线、串联匹配电阻以及驱动器的阻抗之间实现信号电压的分配,因而加在信号线上的电压实际只有一半的信号电压。 而在接收端,由于信号线阻抗和接收器阻抗的不匹配,通常情况下,接收器的输入阻抗更高,因而会导致大约同样幅度值信号的反射,称之为附加的信号波形。因而接收器会马上看到全部的信号电压(附加信号和反射信号之和),而附加的信号电压会向驱动端传递。然而不会出现进一步的信号反射,这是因为串联的匹配电阻在接收器端实现了反射信号的终端匹配。 串联终端匹配技术的优点是这种匹配技术仅仅为系统中的每一个驱动器增加一个电阻元件,而且相对于其它的电阻类型终端匹配技术来说,串联终端匹配技术中匹配电阻的功耗是最小的,而且串联终端匹配技术不会给驱动器增加任何额外的直流负载,也不会在信号线与地之间引入额外的阻抗。 由于许多的驱动器都是非线性的驱动器,驱动器的输出阻抗随着器件逻辑状态的变化而变化,从而导致串联匹配电阻的合理选择更加复杂。所以,很难应用某一个简单的设计公式为串联匹配电阻来选择一个最合适的值。 对长走线进行串联终端匹配后仿真,波形如下: 3.戴维南终端匹配

PCB阻抗值因素与计算方法

PCB阻抗设计及计算简介

特性阻抗的定义 ?何谓特性阻抗(Characteristic Impedance,Z0) ?电子设备传输信号线中,其高频信号在传输线中传播时所遇到的阻力称之为特性阻抗;包括阻抗、容抗、感抗等,已不再只是简单直流电的“欧姆电阻”。 ?阻抗在显示电子电路,元件和元件材料的特色上是最重要的参数.阻抗(Z)一般定义为:一装置或电路在提供某特定频率的交流电(AC)时所遭遇的总阻力. ?简单的说,在具有电阻、电感和电容的电路里,对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。

设计阻抗的目的 ?随着信号传送速度迅猛的提高和高频电路的广泛应用,对印刷电路板也提出了更高的要求。印刷电路板提供的电路 性能必须能够使信号在传输过程中不发生反射现象,信号 保持完整,降低传输损耗,起到匹配阻抗的作用,这样才 能得到完整、可靠、精确、无干扰、噪音的传输信号。?阻抗匹配在高频设计中是很重要的,阻抗匹配与否关系到信号的质量优劣。而阻抗匹配的目的主要在于传输线上所有 高频的微波信号皆能到达负载点,不会有信号反射回源点。

设计阻抗的目的 ?因此,在有高频信号传输的PCB板中,特性阻抗的控制是尤为重要的。 ?当选定板材类型和完成高频线路或高速数字线路的PCB 设计之后,则特性阻抗值已确定,但是真正要做到预计的特性阻抗或实际控制在预计的特性阻抗值的范围内,只有通过PCB生产加工过程的管理与控制才能达到。

PCB的制造中影响阻抗的因素 ?从PCB制造的角度来讲,影响阻抗和关键因素主要有: –线宽(w) –线距(s)、 –线厚(t)、 –介质厚度(h) –介质常数(Dk) εr相对电容率(原俗称Dk介质常数),白容生对此有研究和专门诠释。 注:其实阻焊也对阻抗有影响,只是由于阻焊层贴在介质上,导致介电常数增大,将此归于介电常数的影响,阻抗值会相应减 少4%

各类总线的传输速度总结-加精

1. USB总线 USB1.1: -------低速模式(low speed):1.5Mbps -------全速模式(full speed):12Mbps USB2.0:向下兼容。增加了高速模式,最大速率480Mbps。 -------高速模式(high speed):25~480Mbps USB3.0:向下兼容。 -------super speed :理论上最高达4.8Gbps,实际中,也就是high speed 的10 倍左右。 2. UART RS232:传输速率一般不超过20Kbps,速率低,抗干扰能力差,RS-232C能传输的最大距离不超过15m(50英尺)。 RS422:定义了一种平衡通信接口,将传输速率提高到10Mbps,传输距离延长到4000 英尺(速率低于100Kbps时),并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。 RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范,被命名为 TIA/EIA-422-A标准。 RS485:增加了多点、双向通信能力,即允许多个发送器连接到同一条总线上,同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性,扩展了总线共模范围,后命名为 TIA/EIA-485-A标准。最高传输速率10Mbps,抗干扰能力强,可以传距离1.5km。 平衡双绞线的长度与传输速率成反比,在100Kbps速率以下,才可能使用规定最长的电缆长度。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长双绞线最大传输速率仅为1Mbps。 3. SPI总线 全双工通信,传输速率可达几Mbps水平,比I2C快。 4. I2C总线 半双工,只有2根线。数据线和时钟线。 --------标准速度:100kbps --------快速模式:400kbps --------高速模式:3.4Mbps 4. Ethernet,也就是通常的网速。 --------早期的以太网传输速率只有10Mbps。 --------百兆网:理论上最大100Mbps。 --------千兆网:理论上最大1Gbps。 5. SD总线:最高能达10Mbps。 6. SATA接口 --------SATA1.0:理论传输速度是150MB/s(或者1.5Gb/s),实际也就30MBps。 --------SATA2.0:300MBps,即3Gbps。实际也就80MBps。

各种带宽概念详解,适合初学者

?什么是带宽? ? 在各类电子设备和元器件中,我们都可以接触到带宽的概念,例如我们熟知的显示器的带宽,内存的带宽,总线的带宽和网络的带宽等等;对这些设备而言,带宽是一个 非常重要的指标.不过容易让人迷惑的是,在显示器中它的单位是MHz,这是一个频率 的概念;而在总线和内存中的单位则是GB/s,相当于数据传输率的概念;而在通讯领域, 带宽的描述单位又变成了MHz,GHz……这两种不同单位的带宽表达的是同一个内涵么 二者存在哪些方面的联系呢本文就带你走入精彩的带宽世界. 一, 带宽的两种概念 第一种如果从电子电路角度出发,带宽(Bandwidth)本意指的是电子电路中存在一个固有通频带,这个概念或许比较抽象,我们有必要作进一步解释.大家都知道,各类复杂 的电子电路无一例外都存在电感,电容或相当功能的储能元件,即使没有采用现成的电 感线圈或电容,导线自身就是一个电感,而导线与导线之间,导线与地之间便可以组成 电容——这就是通常所说的杂散电容或分布电容;不管是哪种类型的电容,电感,都会 对信号起着阻滞作用从而消耗信号能量,严重的话会影响信号品质.这种效应与交流电 信号的频率成正比关系,当频率高到一定程度,令信号难以保持稳定时,整个电子电路 自然就无法正常工作.为此,电子学上就提出了"带宽"的概念,它指的是电路可以保 持稳定工作的频率范围.而属于该体系的有显示器带宽,通讯/网络中的带宽等等. 而第二种带宽的概念大家也许会更熟悉,它所指的其实是数据传输率,譬如内存带宽,总线带宽,网络带宽等等,都是以"字节/秒"为单位.我们不清楚从什么时候起 这些数据传输率的概念被称为"带宽",但因业界与公众都接受了这种说法,代表数据 传输率的带宽概念非常流行,尽管它与电子电路中"带宽"的本意相差很远. 区别:对于电子电路中的带宽,决定因素在于电路设计.它主要是由高频放大部分元件的特性决定,而高频电路的设计是比较困难的部分,成本也比普通电路要高很多.这部分 内容涉及到电路设计的知识,对此我们就不做深入的分析.而对于总线,内存中的带宽, 决定其数值的主要因素在于工作频率和位宽,在这两个领域,带宽等于工作频率与位宽 的乘积,因此带宽和工作频率,位宽两个指标成正比.不过工作频率或位宽并不能无限制提高,它们受到很多因素的制约。 我们会在接下来的总线,内存部分对其作专门论述. 二, 总线中的带宽 在计算机系统中,总线的作用就好比是人体中的神经系统,它承担的是所有数据传输的职责,而各个子系统间都必须籍由总线才能通讯,例如,CPU和北桥间有前端总线, 北桥与显卡间为AGP总线,芯片组间有南北桥总线,各类扩展设备通过PCI,PCI-X总 线与系统连接;主机与外部设备的连接也是通过总线进行,如目前流行的USB 2.0, IEEE1394总线等等,一句话,在一部计算机系统内,所有数据交换的需求都必须通过总 线来实现! 按照工作模式不同,总线可分为两种类型,一种是并行总线,它在同一时刻可以传输多位数据,好比是一条允许多辆车并排开的宽敞道路,而且它还有双向单向之分;另 一种为串行总线,它在同一时刻只能传输一个数据,好比只容许一辆车行走的狭窄道路, 数据必须一个接一个传输,看起来仿佛一个长长的数据串,故称为"串行". 并行总线和串行总线的描述参数存在一定差别.对并行总线来说,描述的性能参数 有以下三个:总线宽度,时钟频率,数据传输频率.其中,总线宽度就是该总线可同时

内存传输标准

支持内存 传输标准 内存传输标准是指主板所支持的内存传输带宽大小或主板所支持的内存的工作频率。不同类型的内存其传输标准是不相同的。主板支持内存传输标准决定着,主板所能采用最高性能的内存规格,是 选择购买主板的关键之一。 以下分别说明各种主流内存的传输标准。SDRAM内存传输标准 DDR SDRAM内存传输标准 DDR2内存传输标准 RDRAM内存传输标准 SDRA M传输 标准 标准的SDRAM分为66MHz SDRAM(即俗称的PC 66,但PC 66并非正规术语),PC 100以及PC 133,其标准工作频率分别为66MHz,100MHz和133MHz,对应的内存传输带宽分别为533MB/sec,800MB/sec 和1.06GB/sec。非标准的还有PC 150等。需要注意的是,对所有的内存而言,内存的标准工作频率只是 指其在此频率下能稳定工作,而并非只能工作在该频率下。高标准的SDRAM可以工作在较低的频率下, 例如PC 133也可以工作在100MHz,只是此时内存性能不能得到完全发挥,性能大打折扣;而低标准的内 存通过超频也可以工作在较高频率上以获得较高的内存性能,只是稳定性和可靠性要大打折扣。

SDRAM 内存传输标准表: DDR 传输 标准 标准的DDR SDRAM分为DDR 200,DDR 266,DDR 333以及DDR 400,其标准工作频率分别100MHz,133MHz,166MHz和200MHz,对应的内存传输带宽分别为1.6GB/sec,2.12GB/sec,2.66GB/sec和3.2GB/sec, 非标准的还有DDR 433,DDR 500等等。初学者常被DDR 266,PC 2100等字眼搞混淆,在这里要说明一下, DDR 266与PC 2100其实就是一回事,只是表述方法不同罢了。DDR 266是指的该内存的工作频率(实际工 作频率为133MHz,等效于266MHz 的SDRAM),而PC 2100则是指其内存传输带宽(2100MB/sec)。同理, PC 1600就是DDR 200,PC 2700就是DDR 333,PC 3200就是DDR 400。 DDR SDRAM内存传输标准表: DDR2内 存传输标 准

怎样理解阻抗匹配,很难得的资料

怎样理解阻抗匹配 阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。 我们先从直流电压源驱动一个负载入手。由于实际的电压源,总是有内阻的(请参看输出阻抗一问),我们可以把一个实际电压源,等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型。假设负载电阻为R,电源电动势为U,内阻为r,那么我们可以计算出流过电阻R的电流为:I=U/(R+r),可以看出,负载电阻R越小,则输出电流越大。负载R上的电压为:Uo=IR=U/[1+(r/R)],可以看出,负载电阻R 越大,则输出电压Uo越高。再来计算一下电阻R消耗的功率为:P=I2×R=[U/(R+r)]2×R=U2×R/(R2+2×R×r+r2) =U2×R/[(R-r)2+4×R×r] =U2/{[(R-r)2/R]+4×r} 对于一个给定的信号源,其内阻r是固定的,而负载电阻R则是由我们来选择的。注意式中[(R-r)2/R],当R=r时,[(R-r)2/R]可取得最小值0,这时负载电阻R上可获得最大输出功率Pmax=U2/(4×r)。即,当负载电阻跟信号源内阻相等时,负载可获得最大输出功率,这就是我们常说的阻抗匹配之一。对于纯电阻电路,此结论同样适用于低频电路及高频电路。当交流电路中含有容性或感性阻抗时,结论有所改变,就是需要信号源与负载阻抗的的实部相等,虚部互为相反数,这叫做共扼匹配。在低频电路中,我们一般不考虑传输线的

匹配问题,只考虑信号源跟负载之间的情况,因为低频信号的波长相对于传输线来说很长,传输线可以看成是"短线",反射可以不考虑(可以这么理解:因为线短,即使反射回来,跟原信号还是一样的)。从以上分析我们可以得出结论:如果我们需要输出电流大,则选择小的负载R;如果我们需要输出电压大,则选择大的负载R;如果我们需要输出功率最大,则选择跟信号源内阻匹配的电阻R。有时阻抗不匹配还有另外一层意思,例如一些仪器输出端是在特定的负载条件下设计的,如果负载条件改变了,则可能达不到原来的性能,这时我们也会叫做阻抗失配。 在高频电路中,我们还必须考虑反射的问题。当信号的频率很高时,则信号的波长就很短,当波长短得跟传输线长度可以比拟时,反射信号叠加在原信号上将会改变原信号的形状。如果传输线的特征阻抗跟负载阻抗不相等(即不匹配)时,在负载端就会产生反射。为什么阻抗不匹配时会产生反射以及特征阻抗的求解方法,牵涉到二阶偏微分方程的求解,在这里我们不细说了,有兴趣的可参看电磁场与微波方面书籍中的传输线理论。传输线的特征阻抗(也叫做特性阻抗)是由传输线的结构以及材料决定的,而与传输线的长度,以及信号的幅度、频率等均无关。 例如,常用的闭路电视同轴电缆特性阻抗为75Ω,而一些射频设备上则常用特征阻抗为50Ω的同轴电缆。另外还有一种常见的传输线是特性阻抗为300Ω的扁平平行线,这在农村使用的电视天线架上

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