usb一致性测试软件,USB 3.0一致性测试方法
一、USB 3.0高速线缆性能测试
1、USB3.0高速线缆及规范要求介绍
为了高速传输信号,USB3.0采用了全双工的通信方法,由两对高速差分线来进行发送数据和接收数据的传输,而USB2.0采用的是半双工通信的方法,只有一对差分线进行发送和接收数据的传输。USB3.0的线缆和横截面图如下图1所示。为了确保USB 3.0的高速线缆具有良好的信号完整性,确保能高质量传输5Gbps速率的信号,USB 3.0规范对其线缆特性做了特别的要求。如:
图1 USB3.0线缆及其横截面
规范的5.6.1.1.1规定了高速屏蔽线缆的特征阻抗为:90 ohms +/- 7ohms (使用快沿上升时间为200ps(10%-90%)的TDR进行测量)。
规范的5.6.1.1.2规定了高速屏蔽线缆对内的两条线缆之间的偏移要小于:15ps/m (使用快沿上升时间为200ps(10%-90%)的TDT进行测量)。
规范的5.6.1.2规定了高速连接器的阻抗变化范围为90 ohms +/- 15 ohms (使用快沿上升时间为50ps(20%-80%)的TDR进行测量)。
规范的5.6.1.3.1规定了高速屏蔽线缆不同频率下的差分插入损耗SDD12。
规范的5.6.1.3.2规定了高速差分对之间的近端串扰(Near-End Crosstalk)。
规范的5.6.1.3.3规定了高速差分对内两条信号之间的串扰,包括近端串扰和远端串扰(Near-End/Far-End Crosstalk)。
规范的5.6.1.3.4规定了高速差分对的差模和共模转换比(Differential-to-Common Mode-Coversion)。
规范对高速线缆的主要要求均是由S参数来表示的,如下图2中的曲线所示:
图2 USB3.0线缆的各项参数特性曲线
2、测试仪器及测试方法
SPARQ-S parameters,Qucik,是力科推出的主要用于高速信号的信号完整性领域的高性价比的S参数测试仪,可实现一键式快速测量,内部集成了校准件(省去了极其繁琐的手动校准过程),TDR上升沿时间为6ps,最大端口数为12端口,带宽范围0-40GHZ,非常小巧轻便,可测量TDR阻抗(可实现不同归一化的上升时间)、TDT传输延时、单端和混合模式S参数(传输损耗、差分对内的近端/远端串扰、差分对间的近端/远端串扰)等。
具体测试方法是将USB3.0的线缆两端分别连接到夹具上,然后通过夹具上的SMA同轴头和SPARQ的SMA线缆连接到SPARQ测试仪上,实现S参数(包含传输损耗、近端串扰、远端串扰等参数)、TDR阻抗、传输延时等参数的测量,如下图3所示。
图3 USB3.0线缆测试连接示意图
二、USB3.0发射机物理层测试
1、发射机测试及规范要求介绍
发射机信号质量测试是所有低速、高速信号都会要求测试的项目。主要内容有信号的幅度、眼图、抖动、上升时间等。USB3.0规范也对发射机信号的物理层特性做了严格的要求,如:
规范的6.7.1章节规定了发射机的一些电气性能参数(Normative)。
规范的6.7.3章节规定了发射机的眼图和抖动性能参数(Normative)。
规范的6.7.1章节和6.7.5章节还规定了发射机的一些参考要求(Informative)。
此外,USB3.0规范的第6.9章节还对低频周期信号LFPS(主要用于控制Low power link mode,Link Training,Warm reset等)的电气特性和时序特性做了规定。
2、测试仪器及测试方法
发射机测试原理上只需要一台高带宽示波器(力科的SDA813Zi-A)加上相应的测试夹具、一致性测试软件(力科的Qualiphy-USB3一致性测试软件)、预加重均衡仿真软件(EyedoctorII信号完整性分析软件)即可。而为了获得更好的测试效果,USB3.0规范规定针对不同的测试项目需要使用不同的一致性测试码型,比如说眼图/Tj/Dj测量需要使用CP0一致性测试码、SSC(扩频时钟)/Rj测量需要使用CP1测试码、去加重测量需要CP7码、差分信号摆幅测试需要CP8码。因此在进行不同的测试项目时需要用户去设定被测DUT来输出所需要的码型,这样不仅会降低测试效率,而且对于很多系统级用户来说是很难去设置DUT的,因此如何能使这样的测试更加自动化?如果测试仪器能够和DUT进行握手,在需要什么类型的测试码时候给DUT发指令要求其输出这样的码,则不仅将解决设置的问题,而且将会使得发射机物理层信号测试变得非常的自动化。在下文中将介绍的力科的PeRT3将具备这一功能。
具体的测试方法是将被测DUT的Tx端通过夹具和SMA同轴线缆连接到示波器上进行测试,并根据示波器上的Qualiphy-USB3软件的提示去切换DUT输出相应的一致性测试码,软件会自动采集1百万个UI码进行测试。测试连接图和测试结果报告如下图4、图5所示:
图4 发射机测试连接示意图
图5 测试报告(LFPS部分)
三、USB3.0接收机物理层测试
1、接收机测试及规范要求介绍
由于USB3.0速率比较高,因此规范规定不仅要测试发射机信号,同时还要测试接收机信号,USB3.0测试规范的第6.8.5章节规定了接收机一致性测试时需要注入到CP0一致性测试码中的Sj,Rj,Equalization,Amplitude Swing等。在实际调试中,不仅需要进行一致性测试还需要进行抖动容限测试(两者的区别可参考另外一篇文章:高速信号的接收机测试)。
图6 接收机测试连接示意图
图7 接收机容限测试需要注入的抖动参数
2、测试仪器及测试方法
力科的PeRT3是一款专门针对高速串行标准如USB3.0、PCIE3.0等的接收端测试而研制的。它的全名叫带有协议能力的接收端和发送端容限测试仪。它与传统的BERT误码测试仪的最大的区别之一就是其具有协议握手能力,能与被测DUT实现握手通信,这样就可以非常方便的让DUT进入到接收机测试所需要的环回(Loopback)模式。
因为PeRT3具有协议握手能力,因此前文发射机测试中提到的设置DUT发出不同的一致性测试码的困难即可通过示波器和PeRT3的组合来实现自动化测试。
具体测试方法是先结合示波器对力科的PeRT3按照USB3.0规范设定的信号抖动、幅度等输出的各项参数进行校准,校准完后,连接PeRT3和被测DUT,通过PeRT3的协议握手能力发送一系列的训练码使得被测DUT进入环回(Loopback)测试模式,DUT进入环回模式以后,PeRT3即开始发送带有抖动和预加重的CP0一致性测试码,开始误码的测试和分析。连接示意图如下图8所示。
图8 接收机测试连接示意图
图9 接收机测试设置步骤及测试结果
四、力科针对USB3.0的整体测试方案
力科设置了多种配置方案,用户可根据情况进行选择:
1、如果只测试发射机,而且用户能够自行设置DUT发出CP0-CP8中所需要的一致性测试码型,这时只需选择示波器SDA813Zi及相应的软件包、夹具即可。
2、如果只测试发射机,而且需要让DUT自动切换一致性测试码型,则可选择SDA813Zi+PeRT3以及相应的软件包和夹具。此时还可实现接收机一致性测试。
3、如果需要完全自动化的一次性测试发射机和接收机,测试完成后生成一份包括发射机和接收机测试在内的完整报告,则可选择SDA813Zi+PeRT3+高速电子开关以及相应的软件包和夹具。
除此以外,在USB3.0的调试过程中,力科的示波器还可以将USB3.0协议分析仪的功能集成到示波器上,使得在示波器上不仅可以实现物理层的测试分析,还可以实现协议层的测试分析,协议层分析如下图所示:
图10 基于示波器的USB3.0的协议层分析功能
五、小结
本文简要介绍了USB3.0的一致性测试的规范要求以及测试仪器、测试方法。力科的示波器、S参数测试仪SPARQ、具有协议使能功能的误码测试仪为USB3.0的一致性测试提供了非常全面的测试解决方案,
六、参考文献
1、USB3.0规范
usb一致性测试软件,USB 3.0一致性测试方法相关推荐
- USB2.0一致性测试方法_高速示波器
验证USB硬设计上的好坏,就是使用高速示波器,比如泰克,安捷伦,来测试USB的一致性. 对于USB2.0来说,一致性测试分为host,hub,device三种模式.这里指的模式,是对于发包电脑来说的, ...
- A-1.18 硬件设计--USB2.0一致性测试方法和报告解读
1 设备要求 USB2.0向下兼容USB1.1和USB1.0,它有三个速率模式,如下表,测试设备要有能力测量速率最高的 HS模式. VUSB2.0最高比特率是480Mbps,频率240MHz,幅度0~ ...
- USB2.0一致性测试方法和报告解读
作者:AirCity 2020.2.1 Aircity007@sina.com 本文所有权归作者Aircity所有 1 设备要求 USB2.0向下兼容USB1.1和USB1.0,它有三个速率模式,如下 ...
- USB一致性测试-USB2.0测试
USB一致性测试-USB2.0测试 泰克 USB Tx 和 Rx 软件解决方案可满足负责设计基于 USB 3.1 C 型.USB 3.1 和 USB 2.0 的系统(符合 USB-IF 测试标准)的工 ...
- USB | 2. 最新USB 4.0规范解析及一致性测试
Update: 2022 / 10 / 11 USB | 2. 最新USB 4.0规范解析及一致性测试 目录 背景 USB 1.0 - 4.0 Type-C 接口 拓扑结构 USB 4 USB Typ ...
- USB Redirector(usb设备共享软件)官方正式版V6.12.0.3230 | USB共享软件下载 | usb redirector是什么软件
usb redirector是什么软件?USB Redirector是一款类似USB Network Gate的专业usb设备共享软件,可以为企业或家庭网络中的用户组织功能齐全的 USB服务器,允许用 ...
- Linux USB驱动分析(一)----USB2.0协议分析
原文地址:http://blog.chinaunix.net/uid-25445243-id-4040449.html 一.USB硬件介绍 1.1.概述 一条USB传输线分别由地线.电源线.D+和D- ...
- 大势至USB管理软件教你如何禁用U盘、屏蔽USB端口而不影响USB鼠标键盘使用!
现在用户对USB的接口的利用已经非常普及,从当时的只针对U盘使用而慢慢演变成移动硬盘.USB充电.各种SD.TF卡的种种使用,当然随之而来的 USB安全问题相信也困扰着用户.企业等,例如进入企业中各种 ...
- HUB集线器测试软件,USB Hub.Connectivity 测试先决条件
USB Hub.Connectivity 测试先决条件 10/11/2018 本文内容 本主题介绍使用 Windows 硬件实验室工具包 (Windows HLK) 来测试 USB 集线器之前必须完成 ...
最新文章
- 产品经理岗位职责说明_公司销售经理岗位职责说明书
- Java代理模式/静态代理/动态代理
- ig信息增益 java_文本分类综述
- AWT架构生成与设计Token
- poj 3459(背包问题)
- ***不是已知元素 原因可能是网站中存在编译错误
- 项目开发优化技巧总结
- java spark yarn_《Spark官方文档》在YARN上运行Spark
- 微软将终止支持 Win7;今日头条不与微信竞争;诺基亚芬兰裁员 | 极客头条
- 对文件、字符串和byte数组进行MD5加密
- 微信小程序热潮或渐趋冷静
- JavaFX的webview下载文件的一种实现思路
- ARM926EJ-S/ARM920T 协处理器 CP14, CP15详解(转载)
- 961 计算机学科专业基础综合,2018年北京航空航天大学961计算机学科专业基础综合考研复习资料...
- 千万别活成自己最讨厌的样子
- LWP::UserAgent的用法
- APP合集,简单总结一下
- MySQL:环境搭建,初识数据库----Datawhale第一次打卡笔记
- 浙江大学pta答案python第四章_浙大PTA-Python题库 编程题第一章(1-1~1-3)题解
- 网络通是免费的内网端口映射软件
热门文章
- python语言的保留字有哪些_Python保留字(关键字)一览表
- Ciphertext-Policy Attribute-Based Encryption (CP-ABE) Toolkit Installation
- 生成式人工智能是否会是下一个风口?
- 中国大学MOOC浙江大学“程序设计入门——C语言”的PTA练习题目集答案
- 全球顶级手游开发商向数据极客们发出赛事邀请,用数据分析玩家行为,赢取十万大奖!...
- 解决笔记本电脑开机速度缓慢的几种措施,亲测有效
- 高中关于人工智能方面的课题_人工智能课题及其认识意义.doc
- 互联网春节红包的寓言:奇迹如斯,赢家寥寥
- 小程序加盟怎么样?加盟小程序赚钱吗?
- 蓝牙耳机电脑玩游戏进入没声音设置