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越測越開心 接收端RX電接口測試 接收端一致性測試： (摘自USB 3.0 Electrical Compliance Methodology White paper Rev0.5) 測試原理：在執(zhí)行一致性測試的時(shí)候，測試DUT會(huì)被設(shè)置成環(huán)回模式(loopback),碼型發(fā)生器會(huì)發(fā)出帶有抖動(dòng)的一致性測試碼型，通過參考通道，參考線纜送入接收端。DUT會(huì)將碼型發(fā)生器送入的波形重新環(huán)回輸出，如果碼型輸出與輸入有差異，會(huì)返回錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。 如果DUT支持內(nèi)部BERT，通過內(nèi)部BERT可以直接計(jì)算錯(cuò)誤，然后將其輸出，如果DUT不支持內(nèi)部BERT,就需要提供外部協(xié)議分析儀器進(jìn)行誤碼探測，然后解碼得出計(jì)數(shù)結(jié)果。兩種方法各有優(yōu)劣：內(nèi)部BERT性價(jià)比高，測試較為方便，局限性在與只能支持CP0碼型；外部BERT需要另外配置協(xié)議分析儀，但測試碼型可以另外支持CJPAT,PRBS等其他碼型。 DUT在環(huán)回模式下處理BERT的指令：BRST(測試復(fù)位),BDAT(開始測試數(shù)據(jù)),BERC(誤碼查詢),其中BRST,BDAT在該模式下環(huán)回輸出，BERC并沒有同樣環(huán)回輸出，而是被BCNT(誤碼計(jì)數(shù))取代輸出，BCNT中包含有錯(cuò)誤信息。 使用AWG任意波形發(fā)生器進(jìn)行誤幀測試的初始化過程是這樣的：首先發(fā)出PING.LFPS(此為低頻周期性碼型用以鏈路訓(xùn)練，可以使用任意波形發(fā)生器如AWG7000B或者函數(shù)發(fā)生器AFG3000發(fā)出該波形來切換DUT測試碼型：CP0->CP1->CP2->….CP8->CP0以進(jìn)行不同項(xiàng)目的測試); 接著發(fā)出TSEQ，用于接收端均衡器訓(xùn)練，CDR 鎖定，訓(xùn)練鏈路極性反轉(zhuǎn)；發(fā)出TS1序列將鏈路配置為回環(huán)和加擾模式；發(fā)出BRST測試復(fù)位命令，BDAT開始測試數(shù)據(jù)；接下來就可以發(fā)送加擾的帶有Rj 和Dj 的D0.0 碼型了,在Dj 中包含了USB3.0規(guī)范要求的參考通道的ISI 和Sj;最后發(fā)出BERC誤碼查詢命令進(jìn)行誤碼計(jì)數(shù)查詢。 支持內(nèi)部BERT的DUT測試方法： 如果DUT支持內(nèi)部BERT，測試可以通過AWG7000B系列任意波形發(fā)生器從RX端輸入帶抖動(dòng)的受損波形，通過內(nèi)部BERT，DUT可以記錄錯(cuò)誤個(gè)數(shù)，將其從TX端的輸出BCNT，可以使用帶有PTD(協(xié)議觸發(fā)解碼)軟件的DSA70000B系列的示波器直接解碼BCNT，統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。該方法使用DUT內(nèi)部BERT,可以進(jìn)行外部誤碼探測，因而不需要使用誤碼分析儀，操作相對(duì)簡單。性價(jià)比較高。 使用軟件通道仿真的支持內(nèi)部BERT的接收端測試連接圖 外部BERT的DUT接收端測試方法： 
如果DUT不支持內(nèi)部BERT環(huán)回，可以使用協(xié)議分析儀進(jìn)行錯(cuò)誤檢測，上圖顯示使用Ellisys 公司提供的280T協(xié)議分析儀捕獲TX的環(huán)回碼型，進(jìn)行協(xié)議解碼，最終得到錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。使用協(xié)議分析儀可以滿足USB3.0的TX和RX端分別采用異步的參考時(shí)鐘的要求，可以動(dòng)態(tài)的插入或者刪除碼流中的SKP碼型，來補(bǔ)償時(shí)鐘的相差。 進(jìn)行接收端抖動(dòng)容限測試 當(dāng)進(jìn)行抖動(dòng)容限測試的時(shí)候，除了發(fā)送端和接收端的參考時(shí)鐘必須加入SSC以外，預(yù)加重電平設(shè)置為-3dB，電壓設(shè)為0.75V，DUT設(shè)置為環(huán)回模式，測試需要注入確定性抖動(dòng)Dj(確定性抖動(dòng)的改變是通過改變每次注入Sj實(shí)現(xiàn))和隨機(jī)抖動(dòng)(Rj不變)。測試點(diǎn)在TP1注入抖動(dòng)的要求如下：
對(duì)于進(jìn)行USB3.0 的開發(fā)用戶，公司現(xiàn)在已經(jīng)提供了用于早期市場開發(fā)的基于EXCEL表的USB3.0 RX抖動(dòng)容限測試自動(dòng)執(zhí)行軟件ATE(Automated Test for Excel)，以滿足用戶進(jìn)行諸如Receiver jitter tolerance test 以及更高要求的Receiver Margin test等方面的測試要求(其測試抖動(dòng)頻率可以到100MHz,488MHz,860MHz甚至更高)。
使用早期市場RX自動(dòng)測試解決方案ATE 配合PTD軟件進(jìn)行USB3.0誤幀檢測
使用早期市場RX自動(dòng)測試解決方案ATE 進(jìn)行USB3.0抖動(dòng)容限測試測試報(bào)告 需要注意的問題： 異步的問題：RX測試在檢測錯(cuò)誤的時(shí)候在USB3.0規(guī)范里面明確的表述HOST和Device的參考時(shí)鐘是異步的，采用協(xié)議分析儀可以不需要同一個(gè)參考時(shí)鐘，進(jìn)行異步錯(cuò)誤檢測可以動(dòng)態(tài)的插入或者刪除SKP碼型；如果使用BERT的Error Counter測試BER時(shí)，需要BERT和Generator同步，這顯然有悖于USB3.0測試規(guī)范的初衷。其實(shí)在SATA測試中，使用BERT進(jìn)行Error counting時(shí)就會(huì)出現(xiàn)低頻錯(cuò)誤，導(dǎo)致SATA-IO使用幀錯(cuò)誤檢測儀取而代之 TX返回路徑：在進(jìn)行RX的測試時(shí)，置于LOOPBACK模式的DUT，從TX返回的信號(hào)路徑必須盡可能的短，如果使用硬件參考通道和參考線纜，容易引起因?yàn)榉祷芈窂竭^長帶來傳輸錯(cuò)誤導(dǎo)致協(xié)議分析儀或者PTD協(xié)議分析軟件誤判。
完整的USB3.0 接收端方案 硬件設(shè)備部分：從設(shè)備數(shù)量上來看，泰克的方案僅需要一臺(tái)示波器和一臺(tái)任意波形發(fā)生器，安裝使用十分方便，并且測試成本較低；Tek的AWG7000B系列任意波形發(fā)生器通過直接合成的方法設(shè)置波形，可重復(fù)性好，可以非常方便的復(fù)制當(dāng)前的測試環(huán)境，從而消除以前傳統(tǒng)接收端測試儀器繁多，連接操作復(fù)雜，可重復(fù)性差等一系列問題。 采用直接合成技術(shù)的任意波形發(fā)生器AWG7000B系列，能夠直接創(chuàng)建帶有預(yù)加重，抖動(dòng)和噪聲的加擾波形，代替了之前需要使用包括BERT、噪聲發(fā)生器和抖動(dòng)發(fā)生器等多臺(tái)儀器才能完成同樣功能的方案，大大提高了測試的精確度和效率。由于它能夠生成更高測試要求的受損波形，即使今后測試規(guī)范更新和改進(jìn)，也完全可以滿足要求。 泰克的任意波形發(fā)生器AWG7000B系列通過SerialXpress軟件可以非常方便的生成各種受損波形，加入PJ,RJ,ISI以及預(yù)加重；可以方便的進(jìn)行參考線纜仿真;通過仿真用戶自定義長度的線纜，用戶可以確定自己的DUT能夠正常工作的線纜的最大長度;產(chǎn)生用戶自定義SSC profile(比如測試需要仿真SSC的Noise以及df/dt的變化)；進(jìn)行Sj的注入而無需考慮硬件的限制完全通過軟件產(chǎn)生；支持復(fù)雜的預(yù)加重功能要求；直接合成相應(yīng)波形進(jìn)行LFPS的測試。 軟件部分：通過提供ATE自動(dòng)測試軟件，允許客戶不僅可以進(jìn)行接收端一致性測試，并且可以進(jìn)行像RMT(Receiver Margin Testing)這樣的要求更高的調(diào)試驗(yàn)證測試。 |
