USB 3.0物理层的一致性测试简介 -- 接收端测试简介(下)

2015-03-19 10:14:58   来源:eechina   

关键字: USB  3  物理层  一致性测试  接收端测试

接收端RX电接口测试

接收端一致性测试:              
                     
(摘自USB 3.0 Electrical Compliance Methodology White paper Rev0.5)

测试原理:在执行一致性测试的时候,测试DUT会被设置成环回模式(loopback),码型发生器会发出带有抖动的一致性测试码型,通过参考通道,参考线缆送入接收端。DUT会将码型发生器送入的波形重新环回输出,如果码型输出与输入有差异,会返回错误计数。

如果DUT支持内部BERT,通过内部BERT可以直接计算错误,然后将其输出,如果DUT不支持内部BERT,就需要提供外部协议分析仪器进行误码探测,然后解码得出计数结果。两种方法各有优劣:内部BERT性价比高,测试较为方便,局限性在与只能支持CP0码型;外部BERT需要另外配置协议分析仪,但测试码型可以另外支持CJPAT,PRBS等其他码型。

DUT在环回模式下处理BERT的指令:BRST(测试复位),BDAT(开始测试数据),BERC(误码查询),其中BRST,BDAT在该模式下环回输出,BERC并没有同样环回输出,而是被BCNT(误码计数)取代输出,BCNT中包含有错误信息。

使用AWG任意波形发生器进行误帧测试的初始化过程是这样的:首先发出PING.LFPS(此为低频周期性码型用以链路训练,可以使用任意波形发生器如AWG7000B或者函数发生器AFG3000发出该波形来切换DUT测试码型:CP0->CP1->CP2->….CP8->CP0以进行不同项目的测试); 接着发出TSEQ,用于接收端均衡器训练,CDR 锁定,训练链路极性反转;发出TS1序列将链路配置为回环和加扰模式;发出BRST测试复位命令,BDAT开始测试数据;接下来就可以发送加扰的带有Rj 和Dj 的D0.0 码型了,在Dj 中包含了USB3.0规范要求的参考通道的ISI 和Sj;最后发出BERC误码查询命令进行误码计数查询。

支持内部BERT的DUT测试方法:

如果DUT支持内部BERT,测试可以通过AWG7000B系列任意波形发生器从RX端输入带抖动的受损波形,通过内部BERT,DUT可以记录错误个数,将其从TX端的输出BCNT,可以使用带有PTD(协议触发解码)软件的DSA70000B系列的示波器直接解码BCNT,统计错误计数。该方法使用DUT内部BERT,可以进行外部误码探测,因而不需要使用误码分析仪,操作相对简单。性价比较高。

使用软件通道仿真的支持内部BERT的接收端测试连接图

外部BERT的DUT接收端测试方法:

1.jpg 

如果DUT不支持内部BERT环回,可以使用协议分析仪进行错误检测,上图显示使用Ellisys 公司提供的280T协议分析仪捕获TX的环回码型,进行协议解码,最终得到错误计数。使用协议分析仪可以满足USB3.0的TX和RX端分别采用异步的参考时钟的要求,可以动态的插入或者删除码流中的SKP码型,来补偿时钟的相差。

进行接收端抖动容限测试

当进行抖动容限测试的时候,除了发送端和接收端的参考时钟必须加入SSC以外,预加重电平设置为-3dB,电压设为0.75V,DUT设置为环回模式,测试需要注入确定性抖动Dj(确定性抖动的改变是通过改变每次注入Sj实现)和随机抖动(Rj不变)。测试点在TP1注入抖动的要求如下:

Frequency SJ RJ
500kHz 400ps 2.42ps
1MHz 200ps 2.42ps
2MHz 100ps 2.42ps
4.9MHz 40ps 2.42ps
50MHz 40ps 2.42ps

对于进行USB3.0 的开发用户,公司现在已经提供了用于早期市场开发的基于EXCEL表的USB3.0 RX抖动容限测试自动执行软件ATE(Automated Test for Excel),以满足用户进行诸如Receiver jitter tolerance test 以及更高要求的Receiver Margin test等方面的测试要求(其测试抖动频率可以到100MHz,488MHz,860MHz甚至更高)。
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编辑:什么鱼
本文引用地址: http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2015/0319/article_11074.html
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