USB3.0的物理層測試簡介與難點(diǎn)分析

難點(diǎn)3：

在USB3.0中，鏈路兩端的產(chǎn)品的參考時(shí)鐘頻率可能是不一樣的，參考時(shí)鐘允許的精度為+/-300ppm，SSC展頻引入的頻率偏差為0到-5000ppm，所以總的頻率偏差在-5300ppm到300ppm。為了補(bǔ)償頻率偏差，在USB3中的數(shù)據(jù)流中每354個symbol要插入兩個SKP（即K28.1碼），接收端需要能識別和刪除SKP，在USB3.0芯片中，添加和刪除SKP是由Elasticity Buffer來實(shí)現(xiàn)的（詳見USB3.0 Specification的6.4.3節(jié)）。于是，在接收機(jī)測試時(shí)，PUT發(fā)送出的碼流會加入一些SKP，誤碼檢測器接收到的數(shù)據(jù)包括了測試碼型和一些SKP，然后對比碼型發(fā)生器發(fā)送出的測試碼型，傳統(tǒng)的BERT會誤認(rèn)為測量到了誤碼。而力科的PeRT可以智能的添加和刪除SKP后，再來計(jì)算是否有誤碼。圖6為USB3.0的Elasticity Buffer處理SKP的示意圖。

力科USB3測試方案的特點(diǎn)
在2009年11月力科更新了USB3.0的物理層測試方案，可以全自動的完成兼容性測試的所有項(xiàng)目。如下圖7、8所示力科USB3.0的解決方案示意圖，測試儀器和附件由帶寬13GHz以上的示波器、PeRT3、RF Switch、USB3.0測試夾具等等組成。

在TX測試時(shí)，信號的傳輸鏈路如圖7的上半部分所示，力科示波器通過USB電纜控制PeRT3，PeRT3通過同軸電纜向PUT的RX端發(fā)送Ping.LFPS，PUT的TX連接到示波器的通道。PeRT每發(fā)送一次Ping.LFPS，則PUT的TX發(fā)送的碼型在CP0到CP8之間切換一次（比如從CP0變?yōu)镃P1，或從CP8變?yōu)镃P0），這樣無需測試人員去配置PUT發(fā)送不同的測試碼型了，通過PeRT3，力科的QualiPHY軟件會自動控制PUT發(fā)送不同的測試碼型，完成TX的所有測試。

在RX測試時(shí)，示波器通過GPIB接口控制RF Switch切換到另一鏈路，如圖7下部分所示，PeRT3的碼型發(fā)生器輸出的加入抖動的信號先通過Compliance Test Channel（由Intel的11英寸背板和3米USB3.0電纜組成），然后連接到USB3夾具，進(jìn)入PUT的RX端，PUT的TX端通過夾具，把信號發(fā)送給PeRT3的Error Dector端。

由于示波器通過USB電纜控制PeRT和并讀取PeRT的測試結(jié)果，并通過GPIB控制RF Switch在鏈路間自動切換，這樣，USB3.0的TX和RX測試完全自動化，無需人工干預(yù)，操作步驟非常簡單，節(jié)省了測試時(shí)間。

結(jié)語
本文簡要介紹了USB3.0的物理層測試內(nèi)容和測試難點(diǎn)。力科的一致性測試軟件QualiPHY-USB3.0可以控制示波器、誤碼率測試儀PeRT3，快捷的、全自動的測量USB3.0的所有測試項(xiàng)目，大大的簡化了工程師的測試與調(diào)試時(shí)間，是業(yè)內(nèi)最全面和 快捷的測試解決方案。

參考文獻(xiàn)
1, Universal Serial Bus 3.0 Specification, Revision 1.0.
2, Electrical Compliance Test Specification Rev0.9, SuperSpeed USB.
3, LeCroy USB3.0 Datasheet.