USB3.0的物理層測試簡介與難點(diǎn)分析

USB簡介
USB(Universal Serial Bus)即通用串行總線，用于把鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)、MP3、U盤等外圍設(shè)備連接到計(jì)算機(jī)，它使計(jì)算機(jī)與周邊設(shè)備的接口標(biāo)準(zhǔn)化，從2000年以后，支持USB2.0版本的計(jì)算機(jī)和設(shè)備已被廣泛使用，USB2.0包括了三種速率：高速480Mbps、全速12Mbps、低速1.5Mbps。目前除了鍵盤和鼠標(biāo)為低速設(shè)備外，大多數(shù)設(shè)備都是速率達(dá)480M的高速設(shè)備。

盡管USB2.0的速度已經(jīng)相當(dāng)快，對于目前高清視頻和TB級(jí)別的數(shù)據(jù)傳輸還是有些慢，在2008年11月，HP、Intel、微軟、NEC、ST-NXP、TI聯(lián)合起來正式發(fā)布了USB3.0的V1.0規(guī)范。USB3.0又稱為Super Speed USB，比特率高達(dá)5Gbps，相比目前USB2.0的480Mbps的速率，提高了10倍以上，引用Intel專家Jeff Ravencraft的話：“以25GB的文件傳輸為例，USB2.0需要14分鐘，而3.0只需70秒左右（如圖1所示）?！?5GB，正好是單面單層藍(lán)光光盤的容量。USB3.0預(yù)計(jì)將在2011年逐漸在計(jì)算機(jī)和消費(fèi)電子產(chǎn)品上使用。

圖1：USB2.0與USB3.0的速度對比

力科于2009年4月發(fā)布了USB3.0的物理層測試解決方案，能提供端到端的互操作測試和兼容性測試，包括了Transmitter測試、Receiver測試、TDR測試。此外，力科還提供了業(yè)界領(lǐng)先的USB3.0協(xié)議層測試方案。

USB3.0物理層測試內(nèi)容介紹
對于絕大多數(shù)高速串行信號(hào)的測量，通常包括了發(fā)送端測量和接收機(jī)測量，又稱為TX測量和RX測量。目前，對于板級(jí)設(shè)計(jì)的硬件工程師，對發(fā)送端測試已經(jīng)非常熟悉。通常使用高帶寬示波器加上測試夾具或差分探頭來測量，測試項(xiàng)目主要是眼圖、抖動(dòng)、上升/下降時(shí)間、幅度等等，探測點(diǎn)的位置一般是串行鏈路的發(fā)送端或接收端，由于測量的都是高速收發(fā)器芯片發(fā)送出的信號(hào)，對于這一類測試通常都稱為發(fā)送端測試，如下圖2為典型的TX測試的示意圖。

不過，一些工程師誤認(rèn)為在靠近鏈路接收端測量眼圖或抖動(dòng)就是接收機(jī)測量，這主要是在過去，接收機(jī)測試在板級(jí)的硬件研發(fā)中不是必測項(xiàng)目，造成了一些誤解。而在高速收發(fā)器芯片級(jí)的硬件研發(fā)中，接收機(jī)測試時(shí)必須的。