胡為東系列文章之五--USB 3.0物理層測試中的一致性

2、通過信號源或者碼型發(fā)生器定制Polling.LFPS碼型讓DUT進入一致性測試模式，并根據(jù)需要切換一致性測試碼型，由于發(fā)射機物理層測試需要使用示波器來進行測試，因此如果用單獨的信號源或者碼型發(fā)生器來與示波器進行配合的話，則仍舊需要手動控制信號源或者碼型發(fā)生器來根據(jù)需要發(fā)送Polling.LFPS以切換一致性測試碼型，因為當示波器接收到DUT發(fā)來的一致性測試碼型并測試完成時，信號源或者碼型發(fā)生器卻并不知道示波器已經(jīng)測試完這個碼型而需要下一個碼型，因此需要人為的觀察并控制。

3、使用力科的一種比較創(chuàng)新型的設(shè)備PeRT3（具有協(xié)議握手能力的發(fā)送端和接收端容限測試儀），這款儀器的控制軟件可以安裝在PC上或者示波器上（當前的高速示波器都是基于Windows平臺的），力科的示波器上集成有PeRT3的選件，這樣就可以實現(xiàn)示波器和PeRT3之間的通信，每當示波器測試完成一個一致性測試碼型后，會自動通知PeRT3切換到下一個碼型，從而實現(xiàn)全自動化的完成發(fā)射機物理層一致性測試。

三、接收機誤碼率測試如何讓DUT進入環(huán)回模式

1、用戶通過軟件或者借助其它的USB3.0設(shè)備等辦法誘使DUT進入一致性測試模式。

2、通過信號源或者碼型發(fā)生器定制碼型序列發(fā)送給DUT，強制其進入環(huán)回模式

USB3.0規(guī)范規(guī)定進入環(huán)回模式以及進行誤碼測試需要的碼型序列為：（1）給被測DUT上電；（2）發(fā)送2ms的Polling LFPS；（3）發(fā)送65536 TSEQ；（4）發(fā)送256 TS1；（5）發(fā)送 256 TS2（Loopback位設(shè)置為1）；（6）開始發(fā)送碼型并計算BER.；（7）在進行誤碼計算之前需要先發(fā)送2ms的BDAT ；（8）DUT 必須無誤碼的運行3x109 symbols 或者3x1010 bits的BDAT碼. 且每354 symbols插入一個 SKP；（9）每個測試點重復(fù)上述1-8步.

這一初始化過程有兩個特別要點：一是USB3.0規(guī)范規(guī)定第（2）步和第（5）步被測DUT是需要和測試儀器進行握手的（handshake）；二是訓練序列碼之間的時序關(guān)系需要非常的精確；

而使用信號源或者碼型發(fā)生器定制的訓練碼型序列卻不能夠完全滿足上述的兩個要點：一是其在整個初始化過程不能夠和被測DUT進行握手（因為傳統(tǒng)的信號源或者碼型發(fā)生器都不具備USB3.0的協(xié)議能力）；二是由于缺乏握手，一旦DUT對訓練碼序列的時序要求有偏差，規(guī)定死的訓練碼序列將無法使得DUT進入到環(huán)回（Loopback）模式，必須重新調(diào)整訓練碼序列的時序關(guān)系，這就將大大增加測試的時間和難度。

3、使用力科公司的一款比較創(chuàng)新型的設(shè)備PeRT3（具有協(xié)議握手能力的發(fā)送端和接收端容限測試儀），因為具有和被測DUT之間的協(xié)議握手能力，因此能夠克服使用傳統(tǒng)的信號源或者碼型發(fā)生器所提到的問題。力科PeRT3的簡單介紹和特點如下：

力科PeRT3(Protocol enabled Receiver Transmitter Tolerance Tester)是具備協(xié)議識別和通信的接收機容限測試儀。PeRT3家族產(chǎn)品包括PeRT3 Eagle和PeRT3 Phoenix。

PeRT3 Eagle PeRT3Phoenix

產(chǎn)品特點

具備協(xié)議識別和通信能力

可測量誤碼率(Bit Error Ratio)、丟幀率(FER Error Rate)、抖動容限（Jitter tolerance）

支持USB3.0、SATA1.5/3/6Gbps、SAS1.5/3/ 6Gbps、PCIe 2.5/5Gbps/8Gbps的接收機測試

可以調(diào)節(jié)碼型發(fā)生器輸出信號的幅度、SSC、去加重、隨機抖動、正弦抖動

內(nèi)置3-taps De-emphasis

四、小結(jié)

本文簡要介紹了USB3.0的鏈路層初始化過程以及如何讓被測DUT進入到發(fā)射機物理層測試所需要的一致性測試模式以及接收機誤碼率測試所需要的環(huán)回模式。并介紹了當前業(yè)界針對USB3.0的測試方案中是如何讓被測DUT進入這兩種測試模式的以及其存在的優(yōu)缺點。

五、參考文檔

1、USB3.0測試規(guī)范