陜西USB物理層測試方案

來源: 發(fā)布時間:2023-12-31

此外,在USB4中,我們要參考路由器主機或路由器設(shè)備組件通道預(yù)算。利好是我們在執(zhí)行USB4一致性測試時(其在TP2和TP3測試點上執(zhí)行),TP2和TP3測試點的連接或設(shè)置仍是一樣的。新的測試要求和挑戰(zhàn)USB4中出現(xiàn)了許多新的測試要求,同時帶來了需要解決的對應(yīng)的測試挑戰(zhàn)。第一步是發(fā)射機預(yù)置校準(Transmitter Present Calibration),這是發(fā)射機測試的前提步驟。在這一測試中,我們捕獲全部16個預(yù)置波形,然后測量數(shù)據(jù)確定性抖動 (DDJ)。在USB4中,在通路初始化過程中,接收機會請求改變預(yù)置值,對被測參數(shù)可能并不會使用比較好的預(yù)置值。因此,比較好先驗證和測量所有其他預(yù)置值,然后再執(zhí)行發(fā)射機測試。USB4.0 電氣測試方案,包括發(fā)送端測試、接收端測試、回波損耗測試Sideband信號測試。陜西USB物理層測試方案

陜西USB物理層測試方案,USB物理層測試

自1995年USB1.0的規(guī)范發(fā)布以來,USB(UniversalSerialBus)接口標準經(jīng)過了20多年的持續(xù)發(fā)展和更新,已經(jīng)成為PC和外設(shè)連接使用的接口。USB歷經(jīng)了多年的發(fā)展,從代的USB1.0低速(LowSpeed)、USB1.1全速(FullSpeed)標準,逐漸演進到第2代的USB2.0高速(HighSpeed)標準和第3代的USB3.0超高速(SuperSpeed)標準。這些標準目前都已經(jīng)得到的應(yīng)用。后來,為了應(yīng)對eSATA、ThunderBolt等標準對USB標準的威脅,USB協(xié)會又分別在2013年和2017年發(fā)布了USB3.1及USB3.2的標準。在USB3.1標準中新定義了10Gbps速率以及對Type-C接口的支持;在USB3.2標準中,又基于Type-C接口提供了對X2模式的支持,可以通過收發(fā)方向各捆綁2條10Gbps的鏈路實現(xiàn)20Gbps的數(shù)據(jù)傳輸。而新的USB4.0標準已經(jīng)于2019年發(fā)布,可以通過捆綁2條20Gbps的鏈路實現(xiàn)40Gbps的接口速率。表3.1是USB各代總線的技術(shù)對比。陜西USB物理層測試方案什么是USB電氣特性測試?

陜西USB物理層測試方案,USB物理層測試

USB2.0是一種通用串行總線接口標準,被廣泛應(yīng)用于計算機和外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸和供電。為了確保USB2.0設(shè)備的性能和功能正常,需要進行USB2.0測試。下面將介紹USB2.0測試的主要內(nèi)容和方法。傳輸速率測試:USB2.0的比較高傳輸速率為480Mbps,可以使用USB2.0測試儀連接計算機和USB設(shè)備,在不同數(shù)據(jù)傳輸場景下測試傳輸速率是否符合標準要求。可以通過記錄傳輸所需的時間并計算出傳輸速率來進行測試。信號完整性測試:USB2.0設(shè)備的信號完整性對數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性至關(guān)重要??梢允褂肬SB2.0測試儀對數(shù)據(jù)線進行信號完整性測試,檢查信號的幅度、波形和噪音等參數(shù),以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

由于數(shù)據(jù)速率提升,能夠支持的電纜長度也會縮短。比如USB2.0電纜長度能夠達到5m,USB3.0接口支持的電纜長度在5Gbps速率下可以達到3m,USB3.1在10Gbps速率下如果不采用特殊的有源電纜技術(shù)只能達到1m。USB4.0標準中通過提升芯片性能,在10Gbps速率下可以支持2m的電纜傳輸,而在20Gbps速率下也能支持0.8m的無源電纜。隨著新的更高速率接口的產(chǎn)生,原有的USB連接器技術(shù)也在不斷改進。圖3.2是一些類型的USB2.0和USB3.0連接器類型。其中,Type-C是隨著USB3.x標準推出的新型高性能連接器,也可以向下兼容提供USB2.0的連接。對于不同類型連接器的主機、設(shè)備、電纜來說,其傳輸通道損耗的要求也不一樣。圖3.3是USB3.1標準中各種速率和接口類型組合對于鏈路損耗的要求(損耗值對應(yīng)的是Nyquist頻點,即信號數(shù)據(jù)速率的1/2頻率處),在具體電路設(shè)計和測試中可以參考。如何測試USB 3.0接口的超級速度線纜的性能?

陜西USB物理層測試方案,USB物理層測試

USB3.x發(fā)送端信號質(zhì)量測試在進行USB3.x發(fā)送端信號質(zhì)量測試時,會要求測試對象發(fā)出特定的測試碼型,用實時示波器對該碼型進行眼圖分析,并測量信號的幅度、抖動、平均數(shù)據(jù)率及上升/下降時間等。雖然看起來好像比較簡單,但實際上USB3.x針對超高速部分的信號測試與傳統(tǒng)USB2.0的測試方法有較大的不同,包括很多算法的處理和注意事項。首先,由于USB3.x信號速率很高,且信號的幅度更小,因此測試中需要更高帶寬的示波器。對于5Gbps信號的測試,推薦使用至少12.5GHz帶寬的示波器;對于10Gbps信號的測試,推薦使用至少16GHz帶寬的示波器。其次,對于USB3.x發(fā)送端測試,其測試的參考點不是像USB2.0那樣只是在發(fā)送端的連接器上進行測試,還需要測試經(jīng)過“一致性通道”(ComplianceChannel)或“參考通道”(ReferenceChannel)傳輸,并經(jīng)參考均衡器均衡后的信號質(zhì)量。通常把直接在發(fā)送端連接器上進行的測試叫作“ShortChannel”測試,把經(jīng)過傳輸通道進行的測試叫作“LongChannel”測試。USB 3.0高速線纜性能測試?陜西USB物理層測試方案

USB物理層測試是否需要考慮端到端的電纜連接質(zhì)量?陜西USB物理層測試方案

USB2.0測試的目的是確保USB2.0設(shè)備在數(shù)據(jù)傳輸和供電方面的性能和功能符合規(guī)范,并能夠穩(wěn)定可靠地工作。以下是USB2.0測試的重要性:確保數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量:USB2.0設(shè)備通過USB接口進行數(shù)據(jù)傳輸,測試可以驗證設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸速率和穩(wěn)定性。這有助于確保設(shè)備能夠快速、準確地傳輸數(shù)據(jù),避免數(shù)據(jù)丟失或損壞,提高數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。保證供電能力:USB2.0接口不僅用于數(shù)據(jù)傳輸,還可以為許多設(shè)備提供電源供應(yīng)。USB2.0測試可以確保設(shè)備的電源輸出穩(wěn)定,電壓和電流在規(guī)定范圍內(nèi),從而保證設(shè)備能夠正常供電,并滿足設(shè)備的電力需求。陜西USB物理層測試方案