USB 3.0主控端系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用

現(xiàn)有的USB 2.0纜線及連接器提供了四條信號(hào)線，包含VBus 5V 500mA直流供電，一對(duì)DP/DM半雙工雙向差分信號(hào)線，以及GND接地，以此四條接線提供了USB 2.0的480Mbps的資料傳輸，及直流供電。USB 3.0為了提供高達(dá)5Gbps的資料傳輸率，額外增加五條訊號(hào)線，包括兩對(duì)單向傳輸?shù)某咚伲⊿uperSpeed）差分訊號(hào)：SSTX+， SSTX-， SSRX+， SSRX-，及多一組的接地接點(diǎn)，并將直流供電能力提升至5V 900mA。其中的兩對(duì)差分訊號(hào)分別負(fù)責(zé)傳輸及接收，提供雙向全雙工的5Gbps的傳輸能力。

圖1：USB 3.0連接器，后排的USB 3.0 SuperSpeed信號(hào)接點(diǎn)

圖2：USB 3.0纜線示意圖，藍(lán)色部分為SuperSpeed 5Gbps信號(hào)

　　SuperSpeed 5Gbps信號(hào)品質(zhì)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)及量測(cè)挑戰(zhàn)

　　USB 3.0 SuperSpeed位傳輸率高達(dá)5Gbps，且采用開放式接口，信號(hào)品質(zhì)將直接影響裝置兼容性及傳輸效率，與使用者體驗(yàn)息息相關(guān)。主控芯片、印刷電路板、連接器、纜線甚至裝置端芯片組，都是影響信號(hào)品質(zhì)的關(guān)鍵。對(duì)于芯片廠商的類比傳輸設(shè)計(jì)能力，半導(dǎo)體制程變異，系統(tǒng)廠商的印刷電路設(shè)計(jì)布局都是全新的考驗(yàn)。不同于USB 2.0的經(jīng)驗(yàn)，信號(hào)品質(zhì)的參考指標(biāo)將不再只是傳輸端的眼圖（Eye diagram）。USB 3.0獨(dú)立的傳輸及接收通道，系統(tǒng)接收能力也成為信號(hào)品質(zhì)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要量測(cè)指標(biāo)。接收端量測(cè)主要考驗(yàn)待測(cè)物對(duì)不同頻率的時(shí)基誤差容忍能力。容忍能力越強(qiáng)的芯片，代表其系統(tǒng)設(shè)計(jì)可較寬松，可使用較長(zhǎng)的信號(hào)走線，也有較佳的裝置兼容性。

圖3： USB 3.0 SuperSpeed傳輸端信號(hào)量測(cè)眼圖（Eye diagram）