胡為東系列文章之五--USB 3.0物理層測(cè)試中的一致性

2、通過信號(hào)源或者碼型發(fā)生器定制Polling.LFPS碼型讓DUT進(jìn)入一致性測(cè)試模式，并根據(jù)需要切換一致性測(cè)試碼型，由于發(fā)射機(jī)物理層測(cè)試需要使用示波器來進(jìn)行測(cè)試，因此如果用單獨(dú)的信號(hào)源或者碼型發(fā)生器來與示波器進(jìn)行配合的話，則仍舊需要手動(dòng)控制信號(hào)源或者碼型發(fā)生器來根據(jù)需要發(fā)送Polling.LFPS以切換一致性測(cè)試碼型，因?yàn)楫?dāng)示波器接收到DUT發(fā)來的一致性測(cè)試碼型并測(cè)試完成時(shí)，信號(hào)源或者碼型發(fā)生器卻并不知道示波器已經(jīng)測(cè)試完這個(gè)碼型而需要下一個(gè)碼型，因此需要人為的觀察并控制。

3、使用力科的一種比較創(chuàng)新型的設(shè)備PeRT3（具有協(xié)議握手能力的發(fā)送端和接收端容限測(cè)試儀），這款儀器的控制軟件可以安裝在PC上或者示波器上（當(dāng)前的高速示波器都是基于Windows平臺(tái)的），力科的示波器上集成有PeRT3的選件，這樣就可以實(shí)現(xiàn)示波器和PeRT3之間的通信，每當(dāng)示波器測(cè)試完成一個(gè)一致性測(cè)試碼型后，會(huì)自動(dòng)通知PeRT3切換到下一個(gè)碼型，從而實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的完成發(fā)射機(jī)物理層一致性測(cè)試。

三、接收機(jī)誤碼率測(cè)試如何讓DUT進(jìn)入環(huán)回模式

1、用戶通過軟件或者借助其它的USB3.0設(shè)備等辦法誘使DUT進(jìn)入一致性測(cè)試模式。

2、通過信號(hào)源或者碼型發(fā)生器定制碼型序列發(fā)送給DUT，強(qiáng)制其進(jìn)入環(huán)回模式

USB3.0規(guī)范規(guī)定進(jìn)入環(huán)回模式以及進(jìn)行誤碼測(cè)試需要的碼型序列為：（1）給被測(cè)DUT上電；（2）發(fā)送2ms的Polling LFPS；（3）發(fā)送65536 TSEQ；（4）發(fā)送256 TS1；（5）發(fā)送 256 TS2（Loopback位設(shè)置為1）；（6）開始發(fā)送碼型并計(jì)算BER.；（7）在進(jìn)行誤碼計(jì)算之前需要先發(fā)送2ms的BDAT ；（8）DUT 必須無誤碼的運(yùn)行3x109 symbols 或者3x1010 bits的BDAT碼. 且每354 symbols插入一個(gè) SKP；（9）每個(gè)測(cè)試點(diǎn)重復(fù)上述1-8步.

這一初始化過程有兩個(gè)特別要點(diǎn)：一是USB3.0規(guī)范規(guī)定第（2）步和第（5）步被測(cè)DUT是需要和測(cè)試儀器進(jìn)行握手的（handshake）；二是訓(xùn)練序列碼之間的時(shí)序關(guān)系需要非常的精確；

而使用信號(hào)源或者碼型發(fā)生器定制的訓(xùn)練碼型序列卻不能夠完全滿足上述的兩個(gè)要點(diǎn)：一是其在整個(gè)初始化過程不能夠和被測(cè)DUT進(jìn)行握手（因?yàn)閭鹘y(tǒng)的信號(hào)源或者碼型發(fā)生器都不具備USB3.0的協(xié)議能力）；二是由于缺乏握手，一旦DUT對(duì)訓(xùn)練碼序列的時(shí)序要求有偏差，規(guī)定死的訓(xùn)練碼序列將無法使得DUT進(jìn)入到環(huán)回（Loopback）模式，必須重新調(diào)整訓(xùn)練碼序列的時(shí)序關(guān)系，這就將大大增加測(cè)試的時(shí)間和難度。

3、使用力科公司的一款比較創(chuàng)新型的設(shè)備PeRT3（具有協(xié)議握手能力的發(fā)送端和接收端容限測(cè)試儀），因?yàn)榫哂泻捅粶y(cè)DUT之間的協(xié)議握手能力，因此能夠克服使用傳統(tǒng)的信號(hào)源或者碼型發(fā)生器所提到的問題。力科PeRT3的簡(jiǎn)單介紹和特點(diǎn)如下：

力科PeRT3(Protocol enabled Receiver Transmitter Tolerance Tester)是具備協(xié)議識(shí)別和通信的接收機(jī)容限測(cè)試儀。PeRT3家族產(chǎn)品包括PeRT3 Eagle和PeRT3 Phoenix。

PeRT3 Eagle PeRT3Phoenix

產(chǎn)品特點(diǎn)

具備協(xié)議識(shí)別和通信能力

可測(cè)量誤碼率(Bit Error Ratio)、丟幀率(FER Error Rate)、抖動(dòng)容限（Jitter tolerance）

支持USB3.0、SATA1.5/3/6Gbps、SAS1.5/3/ 6Gbps、PCIe 2.5/5Gbps/8Gbps的接收機(jī)測(cè)試

可以調(diào)節(jié)碼型發(fā)生器輸出信號(hào)的幅度、SSC、去加重、隨機(jī)抖動(dòng)、正弦抖動(dòng)

內(nèi)置3-taps De-emphasis

四、小結(jié)

本文簡(jiǎn)要介紹了USB3.0的鏈路層初始化過程以及如何讓被測(cè)DUT進(jìn)入到發(fā)射機(jī)物理層測(cè)試所需要的一致性測(cè)試模式以及接收機(jī)誤碼率測(cè)試所需要的環(huán)回模式。并介紹了當(dāng)前業(yè)界針對(duì)USB3.0的測(cè)試方案中是如何讓被測(cè)DUT進(jìn)入這兩種測(cè)試模式的以及其存在的優(yōu)缺點(diǎn)。

五、參考文檔

1、USB3.0測(cè)試規(guī)范