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胡为东系列文章之五--USB 3.0物理层测试中的一致性

时间:01-12 来源:互联网 点击:

需要切换一致性测试码型,由于发射机物理层测试需要使用示波器来进行测试,因此如果用单独的信号源或者码型发生器来与示波器进行配合的话,则仍旧需要手动控制信号源或者码型发生器来根据需要发送Polling.LFPS以切换一致性测试码型,因为当示波器接收到DUT发来的一致性测试码型并测试完成时,信号源或者码型发生器却并不知道示波器已经测试完这个码型而需要下一个码型,因此需要人为的观察并控制。

3、使用力科的一种比较创新型的设备PeRT3(具有协议握手能力的发送端和接收端容限测试仪),这款仪器的控制软件可以安装在PC上或者示波器上(当前的高速示波器都是基于Windows平台的),力科的示波器上集成有PeRT3的选件,这样就可以实现示波器和PeRT3之间的通信,每当示波器测试完成一个一致性测试码型后,会自动通知PeRT3切换到下一个码型,从而实现全自动化的完成发射机物理层一致性测试。

三、接收机误码率测试如何让DUT进入环回模式

1、用户通过软件或者借助其它的USB3.0设备等办法诱使DUT进入一致性测试模式。

2、通过信号源或者码型发生器定制码型序列发送给DUT,强制其进入环回模式

USB3.0规范规定进入环回模式以及进行误码测试需要的码型序列为:(1)给被测DUT上电;(2)发送2ms的Polling LFPS;(3)发送65536 TSEQ;(4)发送256 TS1;(5)发送 256 TS2(Loopback位设置为1);(6)开始发送码型并计算BER.;(7)在进行误码计算之前需要先发送2ms的BDAT ;(8)DUT 必须无误码的运行3x109 symbols 或者3x1010 bits的BDAT码. 且每354 symbols插入一个 SKP;(9)每个测试点重复上述1-8步.

这一初始化过程有两个特别要点:一是USB3.0规范规定第(2)步和第(5)步被测DUT是需要和测试仪器进行握手的(handshake);二是训练序列码之间的时序关系需要非常的精确;

而使用信号源或者码型发生器定制的训练码型序列却不能够完全满足上述的两个要点:一是其在整个初始化过程不能够和被测DUT进行握手(因为传统的信号源或者码型发生器都不具备USB3.0的协议能力);二是由于缺乏握手,一旦DUT对训练码序列的时序要求有偏差,规定死的训练码序列将无法使得DUT进入到环回(Loopback)模式,必须重新调整训练码序列的时序关系,这就将大大增加测试的时间和难度。

3、使用力科公司的一款比较创新型的设备PeRT3(具有协议握手能力的发送端和接收端容限测试仪),因为具有和被测DUT之间的协议握手能力,因此能够克服使用传统的信号源或者码型发生器所提到的问题。力科PeRT3的简单介绍和特点如下:

力科PeRT3(Protocol enabled Receiver Transmitter Tolerance Tester)是具备协议识别和通信的接收机容限测试仪。PeRT3家族产品包括PeRT3 Eagle和PeRT3 Phoenix。

PeRT3 Eagle PeRT3Phoenix

产品特点

具备协议识别和通信能力

可测量误码率(Bit Error Ratio)、丢帧率(FER Error Rate)、抖动容限(Jitter tolerance)

支持USB3.0、SATA1.5/3/6Gbps、SAS1.5/3/ 6Gbps、PCIe 2.5/5Gbps/8Gbps的接收机测试

可以调节码型发生器输出信号的幅度、SSC、去加重、随机抖动、正弦抖动

内置3-taps De-emphasis

四、小结

本文简要介绍了USB3.0的链路层初始化过程以及如何让被测DUT进入到发射机物理层测试所需要的一致性测试模式以及接收机误码率测试所需要的环回模式。并介绍了当前业界针对USB3.0的测试方案中是如何让被测DUT进入这两种测试模式的以及其存在的优缺点。

五、参考文档

1、USB3.0测试规范


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