1.什么是眼圖

眼圖是一種表示鏈路性能指標的圖形，圖形內容像眼睛，所以簡稱眼圖。它可以直觀地評估信號性能指標，如信號質量、噪聲、抖動等。如圖1所示，橫軸單位為時間，即UI（單位傳輸時間），縱軸單位是電壓幅值，即mV（毫伏）。圖中眼高為356.36mV，眼寬為0.75 UI。眼高是按照一定的規則在眼圖圖案中獲取的縱軸的數值，眼寬是按照一定的規則在眼圖圖案中獲取的橫軸軸的數值。眼高和眼寬越大，表示眼圖張開程度越大，即說明信號質量越好。

圖1： On-Chip Eye Monitor Gradient Plot

2. On-Chip Eye Monitor是什么？

我們很多人都知道通過示波器可以生成眼圖，那么有沒有更方便的方式獲取眼圖呢？是有的，在主流的PHY中，都集成了On-Chip Eye Monitor模塊，通過此模塊可以完成數據的采樣，從而生成眼圖。On-Chip Eye Monitor在PHY的接收側PMA模塊中，采樣的數據通常是經過CTLE和DFE均衡后的數據，此位置的數據是接收端真實使用的數據。On-Chip Eye Monitor在數據采樣過程中不會對PHY RX側的主數據流造成不良影響，即在PHY正常使用過程中也可以放心使用。On-Chip Eye Monitor根據配置參數，在X軸（時間）和Y軸（電壓）確定采樣點，從而進行數據采樣。如果X軸設置了256個采樣點，Y軸設置了256個采樣點，(X,Y)的組合就有256x256=65536個，On-Chip Eye Monitor需要完成的采樣點就有65536個。如果誤碼率標準配置成e-6，每個采樣點至少需要采樣1000000個比特。每個采樣點的每次采樣獲取的數據都會跟主路徑使用的數據進行比較，如果數據不一致，則錯誤統計計數加1，每個采樣點完成采樣后，錯誤統計計數可能是0，也可能是一個很大的數值。所以針對65536個采樣點，On-Chip Eye Monitor都會產生一個統計計數。

如圖2所示，On-Chip Eye Monitor有一個異或邏輯，其本質上是一個比較器，比較器的有2組輸入，1組是主數據路徑的數據，另外一組是在(X,Y)位置采樣得到的數據

圖2：Overview of On-chip Eye Monitor

3.用戶是如何獲取眼圖的呢？

用戶通過寫特定的寄存器可以完成On-Chip Eye Monitor的配置和啟動，用戶通過讀特定寄存器就能獲得所有采樣點的錯誤統計計數。在當前的案例中，用戶就得到了65536個數據，用戶按照On-Chip Eye Monitor提供的掃描順序將65536個數據擺成256x256的矩陣，可以存在txt文件中。圖3是表格形式存儲的錯誤統計數據，可以看到中心區域的數值很小，數值為0或者接近0。

通過腳本（通常采樣python）讀取txt文件的所有數據，并且根據數據大小生成顏色鮮明的階梯圖形，即圖1。本質原理是每個數值轉成成一個像素點，不同的數值生成不同顏色的像素點，這樣就形成了一張圖片。在圖1中，數值越大（錯誤統計越多）則像素點顏色越紅，數值越小則像素點顏色越接近深藍色。

圖3：表格形式存儲的錯誤統計

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