对于速度的渴求始终在增长，传输速率每隔几年就会加倍。这一趋势在诸如计算、SAS和SATA存储方面的PCIe以及云计算中的千兆以太网等很多现代通信系统中很普遍。信息革命对通过传输介质传送数据提出了巨大挑战。目前的传输介质仍然依赖于铜线，数据链路中的信号速率可以达到大于25Gbps，并且端口吞吐量可以大于100Gbps。 这些串行数据传输设计使用差分信号的方式，通过被称为差分对的一对铜线来传送数据。A线路和B线路内的信号是等振幅、反相位高速脉冲。差分信号在很多电路上有使用，比如LVDS，CML和PECL等等。 传送一个理想的串行比特流 串行比特流是通过一个差分对传播的差分信号。如图1所示，
嵌入式系统和ARM技术中的差分对是高速数据传输的核心技术之一，尤其在现代通信系统如计算、存储和网络中扮演着至关重要的角色。随着数据传输速率的不断提升，差分对成为解决高速数据传输中噪声抑制和信号完整性问题的有效手段。
差分对是由一对等振幅、反相位的高速脉冲信号线——A线路和B线路构成，这种设计能有效抵抗共模干扰，提高信号质量。差分信号广泛应用于各种电路标准，例如低电压差分信号（LVDS）、电流模式逻辑（CML）和正发射极耦合逻辑（PECL）。
理想的串行比特流是通过差分对传播的，两个信号线上的信号同时到达接收端，保持差分特性，使得接收器可以准确地采样和恢复数据，实现无误码传输。为实现这一目标，差分对需要满足几个关键要求：
1. **特性阻抗匹配**：A线路和B线路应保持恒定且相等的奇模阻抗，确保信号在传输过程中能量损失最小，减少反射和振荡。
2. **相位和振幅对齐**：差分信号在到达接收端时，振幅需几乎相等，相位需相反，以维持差分信号的优势。
3. **插入损耗平衡**：每条线路的损耗应尽可能接近，以确保信号强度的一致性。
4. **传播延迟匹配**：A线路和B线路的传播速度应一致，避免因延迟差异导致的相位失配。
在实际设计中，差分对的对称性至关重要，包括物理布局的对称、发射器和接收器电路的对称，以确保负载均衡。然而，由于元件差异、封装影响、PCB布线、连接器和电缆等因素，完全对称的差分对难以实现。因此，需要采取措施如使用高速信号调理IC（如重定时器和驱动器）来补偿不理想条件，提高信号质量和传输距离。
在后续的探讨中，会进一步深入到如何优化差分对设计，以减少信号失真，提高系统性能。德州仪器（TI）等公司提供的高速信号调理解决方案正是为了解决这些问题，确保在嵌入式系统和ARM技术中实现可靠的数据通信。
