USB 3.0物理層的一致性測(cè)試簡(jiǎn)介 -- 接收端測(cè)試簡(jiǎn)介（下）
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接收端一致性測(cè)試：
(摘自USB3.0 Electrical Compliance Methodology White paper Rev0.5)
測(cè)試原理：在執(zhí)行一致性測(cè)試的時(shí)候，測(cè)試DUT會(huì)被設(shè)置成環(huán)回模式(loopback),碼型發(fā)生器會(huì)發(fā)出帶有抖動(dòng)的一致性測(cè)試碼型，通過參考通道，參考線纜送入接收端。DUT會(huì)將碼型發(fā)生器送入的波形重新環(huán)回輸出，如果碼型輸出與輸入有差異，會(huì)返回錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。
如果DUT支持內(nèi)部BERT，通過內(nèi)部BERT可以直接計(jì)算錯(cuò)誤，然后將其輸出，如果DUT不支持內(nèi)部BERT,就需要提供外部協(xié)議分析儀器進(jìn)行誤碼探測(cè)，然后解碼得出計(jì)數(shù)結(jié)果。兩種方法各有優(yōu)劣：內(nèi)部BERT性價(jià)比高，測(cè)試較為方便，局限性在與只能支持CP0碼型；外部BERT需要另外配置協(xié)議分析儀，但測(cè)試碼型可以另外支持CJPAT,PRBS等其他碼型。
DUT在環(huán)回模式下處理BERT的指令：BRST(測(cè)試復(fù)位),BDAT(開始測(cè)試數(shù)據(jù)),BERC(誤碼查詢),其中BRST,BDAT在該模式下環(huán)回輸出，BERC并沒有同樣環(huán)回輸出，而是被BCNT(誤碼計(jì)數(shù))取代輸出，BCNT中包含有錯(cuò)誤信息。
使用AWG任意波形發(fā)生器進(jìn)行誤幀測(cè)試的初始化過程是這樣的：首先發(fā)出PING.LFPS(此為低頻周期性碼型用以鏈路訓(xùn)練，可以使用任意波形發(fā)生器如AWG7000B或者函數(shù)發(fā)生器AFG3000發(fā)出該波形來切換DUT測(cè)試碼型：CP0->CP1->CP2->….CP8->CP0以進(jìn)行不同項(xiàng)目的測(cè)試); 接著發(fā)出TSEQ，用于接收端均衡器訓(xùn)練，CDR 鎖定，訓(xùn)練鏈路極性反轉(zhuǎn)；發(fā)出TS1序列將鏈路配置為回環(huán)和加擾模式；發(fā)出BRST測(cè)試復(fù)位命令，BDAT開始測(cè)試數(shù)據(jù)；接下來就可以發(fā)送加擾的帶有Rj 和Dj 的D0.0 碼型了,在Dj 中包含了USB3.0規(guī)范要求的參考通道的ISI 和Sj;最后發(fā)出BERC誤碼查詢命令進(jìn)行誤碼計(jì)數(shù)查詢。
支持內(nèi)部BERT的DUT測(cè)試方法：
如果DUT支持內(nèi)部BERT，測(cè)試可以通過AWG7000B系列任意波形發(fā)生器從RX端輸入帶抖動(dòng)的受損波形，通過內(nèi)部BERT，DUT可以記錄錯(cuò)誤個(gè)數(shù)，將其從TX端的輸出BCNT，可以使用帶有PTD(協(xié)議觸發(fā)解碼)軟件的DSA70000B系列的示波器直接解碼BCNT，統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。該方法使用DUT內(nèi)部BERT,可以進(jìn)行外部誤碼探測(cè)，因而不需要使用誤碼分析儀，操作相對(duì)簡(jiǎn)單。性價(jià)比較高。
使用軟件通道仿真的支持內(nèi)部BERT的接收端測(cè)試連接圖
外部BERT的DUT接收端測(cè)試方法：
如果DUT不支持內(nèi)部BERT環(huán)回，可以使用協(xié)議分析儀進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)，上圖顯示使用Ellisys 公司提供的280T協(xié)議分析儀捕獲TX的環(huán)回碼型，進(jìn)行協(xié)議解碼，最終得到錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。使用協(xié)議分析儀可以滿足USB3.0的TX和RX端分別采用異步的參考時(shí)鐘的要求，可以動(dòng)態(tài)的插入或者刪除碼流中的SKP碼型，來補(bǔ)償時(shí)鐘的相差。
進(jìn)行接收端抖動(dòng)容限測(cè)試
當(dāng)進(jìn)行抖動(dòng)容限測(cè)試的時(shí)候，除了發(fā)送端和接收端的參考時(shí)鐘必須加入SSC以外，預(yù)加重電平設(shè)置為-3dB，電壓設(shè)為0.75V，DUT設(shè)置為環(huán)回模式，測(cè)試需要注入確定性抖動(dòng)Dj(確定性抖動(dòng)的改變是通過改變每次注入Sj實(shí)現(xiàn))和隨機(jī)抖動(dòng)(Rj不變)。測(cè)試點(diǎn)在TP1注入抖動(dòng)的要求如下：
| Frequency | SJ | RJ |
| 500kHz | 400ps | 2.42ps |
| 1MHz | 200ps | 2.42ps |
| 2MHz | 100ps | 2.42ps |
| 4.9MHz | 40ps | 2.42ps |
| 50MHz | 40ps | 2.42ps |
對(duì)于進(jìn)行USB3.0 的開發(fā)用戶，公司現(xiàn)在已經(jīng)提供了用于早期市場(chǎng)開發(fā)的基于EXCEL表的USB3.0 RX抖動(dòng)容限測(cè)試自動(dòng)執(zhí)行軟件ATE(Automated Test for Excel)，以滿足用戶進(jìn)行諸如Receiver jitter tolerance test 以及更高要求的Receiver Margin test等方面的測(cè)試要求(其測(cè)試抖動(dòng)頻率可以到100MHz,488MHz,860MHz甚至更高)。
評(píng)論