SATA简介及信号测试方法-更新

2015-05-27 09:54:37来源: ednchina
在台式机、笔记本**务器的应用中,硬盘是必不可少的存储介质,传统的硬盘和计算机主板间的连接接口是并行的ATA接口。为了能够提供更高的传输速度和更方便的连接,目前串行ATA(Serial ATA,即SATA)已经取代并行ATA成为硬盘接口的主流。SATA用7pin的连接器取代了传统并行ATA的40pin电缆,因此连接更加方便,还可以支持热插拔。SATA用两对差分线提供双向数据收发,因此可以用比较小的信号摆幅提供更高的传输速率,而且差分线本身具有更好的抗干扰能力和更小的EMI,因此可以支持更长的电缆传输。

目前市面上的SATA标准主要有SATA1和SATA2和SATA 6G两种,SATA1的数据速率到1.5Gbps,SATA2的数据速率到3Gbps,SATA6G的数据速率到6Gbps。由于SATA的信号速率比较高,因此要对SATA信号进行可靠的探测,对于示波器器和探头的要求也非常高。SATA的信号电气规范主要是参照SATA-IO发布的SATA规范的。我们通常会根据信号的上升时间来估算需要的示波器和探头带宽,下图是SATA对于信号上升时间的要求:

 

 

我们看到SATA 6G的信号最快上升时间是33ps,按照SATA的规范,对于SATA 6G的信号测试需要至少12GHz带宽的示波器。除了带宽满足要求以外,由于SATA的最小信号摆幅只有240mV,SATAII的信号bit宽度只有167ps,因此要进行准确的信号测量,需要示波器的底噪声和固有抖动都比较小。Agilent的90000X系列示波器由于具有业内最小的底噪声和触发抖动,最平坦的带内频响特性和很小的Return Loss,因此非常适合于进行象SATA这样的高速信号的测量。

 

 

要进行SATA信号的测试,只有示波器是不够的,为了方便地进行SATA信号的分析,还需要有测试夹具和测试软件。测试夹具的目的是把SATA信号引出,提供一个标准的测试接口以方便测试,测试夹具可以从第三方公司购买。下图是一种夹具的图示。

 

另外,SATA-IO规定了很多SATA信号的参数,对于电气参数,参考的是SATA规范的7.2节。如果不借助相应的软件,要完全手动进行这些参数的测量是一件非常烦琐和耗时耗力的工作,为了便于用户完成SATA信号的测量,Agilent在Infiniium系列示波器上提供了SATA的一致性测试软件N5411B。

下图是N5411B SATA一致性测试软件提供的测试项目。

 

 

这个软件的使用也非常简便,用户只需要顺序选择好测试速率、测试项目并根据提示进行连接,然后运行测试软件即可。下图是软件中提供的一个连接示意图:

 

软件运行后,示波器会自动设置时基、垂直增益、触发等参数并进行测量,测量结果会汇总成一个html格式的测试报告,报告中列出了测试的项目、是否通过、spec的要求、实测值、margin等。如下图所示:

关键字:SATA  信号测试

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2015/0527/article_11921.html
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