自动化USB测试维保

时间:2023年05月30日 来源:

性能特点USB2.0USB3.0USB3.1USB3.2USB4.0

发布时间2000年2008年2013年2017年2019年

比较高接口速率480Mbps5Gbps(Genl)10Gbps速率(Gen2)20Gbps(Gen2x2)40Gbps(Gen3x2)

连接器Type-A/B/CType-A/B/CType-A/B/CType-CType-CRetimer(中继器)无定义无定义无定义支持支持2级

编码方式无8b/10b128b/132b128b/132b128b/132b

典型电缆长度5m3mlm1m有源电缆1m,0.8m,有源电缆发送端预加重无2阶预加重3阶预加重3阶预加重3阶(16种预设值)

接收端均衡方式无CTLE(2种强度)CTLE(7种强度)+DFECTLE(7种强度)+DFECTLE(10种强度)+DFE

克劳德高速数字信号测试实验室

地址:深圳市南山区南头街道中祥路8号君翔达大厦A栋2楼H区 USB4.0一致性测试环境;示波器、测试软件、夹具;自动化USB测试维保

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USB测试

由 于 U S B 4 . 0 的 发 送 端 和 接 收 端 非 常 复 杂 , 且 要 根 据 实 际 链 路 质 量 进 行 协 商 和 调 整 。 为 了 方 便 进 行 链 路 协 商 的 信 息 交 互 , U S B 4 . 0 还 提 供 了 额 外 的 边 带 通 道 ( S i d e b a n d  C h a n n e l ) 。 边 带 通 道 借 助 于T y p e - C接 口 的S B U 1     和 S B U 2 信 号 , 并 重 新 定 义 成 S B T X 和  S B R X , 用 这 两 个 引 脚 实 现 双 向 的 信 息 交 互 。 边 带 通 道 上 传 输 的 是 1 M b p s 数 据 速 率 的 低 速  信 号 , 可 以 用 来 进 行 链 路 上 设 备 和 R e t i m e r 的 管 理 , 包 括 链 路 初 始 化 、 链 路 使 能 、 断 开 连 接 、 休眠管理 、 链路均衡等 。

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地址:深圳市南山区南头街道中祥路8号君翔达大厦A栋2楼H区 贵州信息化USB测试USB2.0一致性测试内容;

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USB4.0的发送端信号质量测试

在 发 送 端 测 试 中 , 需 要 用 U S B 4 . 0 的 测 试 夹 具 在 T P 2 点 ( 即 T y p e - C 的 输 出 接 口 ) 把 被 测 信 号 引 出 , 并 接 入 示 波 器 测 试 , 测 试 中 示 波 器 会 通 过 软 件 嵌 入 传 输 通 道 ( 对 G e n 2 速 率 是 嵌 入 2 m 电 缆 , 对 G e n 3 速 率 是 嵌 入 0 . 8 m 电 缆 ) 的 影 响 , 并 用 模 仿 接 收 端 的 均 衡 器 对 信 号 均 衡 后 再 进 行 眼 图 相 关 参 数 的 测 试 。 U S B 4 . 0 的 数 据 速 率 很 高 , 对 于 G e n 2 速 率 的 主 机 和 外 设 测 试 来 说 , 测 试 规 范 建 议 使 用 至 少 1 6 G H z 带 宽 的 示 波 器 ; 对 于 G e n 3 速 率 的 主 机 和 外 设 测 试 来 说 , 测 试 规 范 建 议 使 用 至 少 2 1 G H z 带 宽 的 示 波 器 。 图 3 . 3 2 是 典 型 U S B 4 . 0 的 发 送 端 信 号 质 量 测 试 环 境 , 测 试 中 通 过 测 试 夹 具 连 接 被 测 件 和 示 波 器 , 并 通 过 U S B 4 的 控 制 器 控 制 被测件发出不同的预加重的测试码型 。

,Type - C的接口是双面的,也就是同 一 时刻只有TX1+/TX1 一 或者TX2+/TX2 - 引脚上会有USB3 . 1信号输出,至于哪 一面有信号输出,取决于插入的方向。如图3 . 18所 示,默认情况下DFP设备在CC引脚上有上拉电阻Rp,UFP设备在CC引脚上有下拉电阻 Ra,根据插入的电缆方向不同,只有CCl或者CC2会有连接,通过检测CCl或者CC2上的 电压变化,DFP和UFP设备就能感知到对端的插入从而启动协商过程。

信号质量的测试过程中,由于被测件连接的是测试夹具,并没有真实地对端设备插入,这就需要人为在测试夹具上模拟电阻的上下拉来欺骗被测件输出信号 USB2.0来说,一致性测试分为host,hub,device三种模式。

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4.USB4.0Sideband信号测试因为USB4.0需要通过Type-C连接器的SBU1、SBU2等sideband信号完整复杂的初始化和协议控制,所以测试规范对它们的电气特性测试做了详细的要求。这部分测试比较简单,使用通用示波器和万用表就可以很方便的完成,感兴趣的同学可以直接参考测试规范。

小结:是德科技提供了完整的 USB4.0 电气测试方案,  包括发送端测试、 接收端测试、回波损耗测试 Sideband 信号测试。并且,这些方案 已经在实际中得到验证,  表现优异。 USB3.0信号和协议测试?DDR测试USB测试

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另外,由于5Gbps或10Gbps的信号经过长电缆和PCB传输以后有可能眼图就无法张开了,所以在芯片接收端内部会提供CTLE(连续时间线性均衡)功能以补偿高频损耗,因此测试时示波器的测试软件也要能支持CTLE才能模拟出接收端对信号均衡以后的真实的结果。图3.6是在USB3.2的规范中,分别对于Genl的5Gbps信号和Gen2的10Gbps信号CTLE的均衡器的定义。

以下是USB3.x的信号测试方法相对于USB2.0的区别:

(1)示波器的测试点在一致性电缆(compliancecable)和一致性电路板(complianceboard)之后。而以前的测试是在发送端的连接器处(如USB2.0)。

(2)后处理需要使用CTLE均衡器,在均衡器后观察和分析眼图及其参数。

(3)需要连续测量1M个UI(比特间隔)。

(4)需要计算基于1.0×10-12误码率的DJ、RJ和TJ。 自动化USB测试维保

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