USB4.0的發(fā)送端信號質量測試

在 發(fā) 送 端 測 試 中 ， 需 要 用 U S B 4 . 0 的 測 試 夾 具 在 T P 2 點 ( 即 T y p e - C 的 輸 出 接 口 ) 把 被 測 信 號 引 出 ， 并 接 入 示 波 器 測 試 ， 測 試 中 示 波 器 會 通 過 軟 件 嵌 入 傳 輸 通 道 ( 對 G e n 2 速 率 是 嵌 入 2 m 電 纜 ， 對 G e n 3 速 率 是 嵌 入 0 . 8 m 電 纜 ) 的 影 響 ， 并 用 模 仿 接 收 端 的 均 衡 器 對 信 號 均 衡 后 再 進 行 眼 圖 相 關 參 數(shù) 的 測 試 。 U S B 4 . 0 的 數(shù) 據 速 率 很 高 ， 對 于 G e n 2 速 率 的 主 機 和 外 設 測 試 來 說 ， 測 試 規(guī) 范 建 議 使 用 至 少 1 6 G H z 帶 寬 的 示 波 器 ； 對 于 G e n 3 速 率 的 主 機 和 外 設 測 試 來 說 ， 測 試 規(guī) 范 建 議 使 用 至 少 2 1 G H z 帶 寬 的 示 波 器 。 圖 3 . 3 2 是 典 型 U S B 4 . 0 的 發(fā) 送 端 信 號 質 量 測 試 環(huán) 境 ， 測 試 中 通 過 測 試 夾 具 連 接 被 測 件 和 示 波 器 ， 并 通 過 U S B 4 的 控 制 器 控 制 被測件發(fā)出不同的預加重的測試碼型 。 USB 3.2 & 2.0 兼容性測試；湖南機械USB測試

2.USB4.0接收端測試下圖是USB4.0接收端測試的連接示意圖。同樣的，和其他的高速串行總線接口接收端一致性測試方案類似，USB4.0接收端測試也是由誤碼儀、夾具、低損耗相位匹配電纜等組成。這個方案和傳統(tǒng)的USB3.2、PCIEG5/4等一致性測試方案相比的不同是，USB4.0接收端測試只需要誤碼儀的碼型產生單元，誤碼比較單元在被測芯片內部，控制電腦運行USB4ETT軟件，通過Microcontroller讀取誤碼測試時Bert和USB4.0芯片Preset和鏈路協(xié)商過程、以及的誤碼測試結果。另外，還需要一個微波信號源，產生一個400MHz的AC共模干擾。是德科技提供基于M8020A誤碼儀+M8062A32GbpsMUX或者M8040A32/64Gbaud誤碼儀兩套方案，供客戶靈活選擇。智能化多端口矩陣測試USB測試執(zhí)行標準USB3.0信號測試軟件物理層接收端的測試方法；

a)USB-IFUSB4ETT軟件下圖是USB-IF新推出的USB4ETT(USB4.0ElectricalTestTool)工具的實際界面，它可以通過USB4ElectricalTestT；手動控制)或者USB4ElectricalTestToolCLI.exe(commandlineinterface；自動化編程控制)兩種方式，使被測設備產生必須的測試碼型。

b)TransmitterPresetCalibrationUSB4.0信號為了補償有損鏈路帶來的損耗，定義了16種發(fā)送端均衡(Preset0~Preset15)，測試規(guī)范規(guī)定在做發(fā)送端測試前，需要對每一個接口的每一對高速信號支持的每一種速率分別做Preset的校準，選擇能夠提供值小DDJ值的Preset值，把它設定到被測體的固件里，作為后續(xù)驗證的基礎。

（1）速度快：接口的傳輸速度高達480 Mbit／s，完全能滿足高速數(shù)據交換的要求；  （2）連接簡單快捷：所有的 USB設備利用通用的連接器，無需打開主機機箱就可簡單方便地連人計算機，實現(xiàn)熱拔插；  （3）無需外接電源：USB電源向低壓設備提供 5V電源；  （4）有不同的帶寬和連接距離：USB 2．0提供全速與高速 2種傳輸數(shù)率規(guī)格，使用戶有足夠的帶寬供新的外設使用；  （5）良好的兼容性：系統(tǒng)檢測到 1．1版本的接口類型時，會自動按照 12 Mbit／s的速度傳輸 ，而其他采用2．0版本的外設還是能以2．0所規(guī)定的速率傳輸。USB主機的低速和全速信號質量測試時的連接；

USB3.0、USB3.1、USB3.2、USB4.0每一代的數(shù)據速率都有非 常大的提升。需要注意的是，在USB3.1規(guī)范推出后，之前USB3.0中定義的5Gbps速被稱為Genl速率，新定義的10Gbps被稱為Gen2速率。而在2019年發(fā)布的USB4.0規(guī)范中，新增的20Gbps速率被稱為Gen3速率。

USB3.0和之后的標準都采用了雙總線架構(圖3.1),即在USB2.0的基礎上增加了超高速總線部分。超高速總線的信號速率達到5Gbps、10Gbps甚至20Gbps,采用全雙工方式工作。以PC上普遍使用的Type-A連接器為例，為了支持更高速率的信號傳輸，就在原有USB2.0的4根線(Vbus、Gnd、D+、D-)基礎上新增加了5根信號線，包括2對差分線和1根屏蔽地線(如果是Type-C連接器則增加更多)。原來的4根線完全兼容原來的USB2.0設備；新增的這兩對差分線采用全雙工作模式，一對線負責發(fā)送，另一對線負責接收，發(fā)送和接收都可實現(xiàn)5Gbps或以上速率的數(shù)據傳輸。

克勞德高速數(shù)字信號測試實驗室地址：深圳市南山區(qū)南頭街道中祥路8號君翔達大廈A棟2樓H區(qū) USB3.0電纜、連接器測試；智能化多端口矩陣測試USB測試執(zhí)行標準

USB3.0對于電纜傳輸損耗的要求；湖南機械USB測試

對于捕獲到的數(shù)據波形的分析，可以使用USB協(xié)會提供的Sigtest軟件或者示波 器廠商的自動測試軟件。Sigtest是USB協(xié)會提供的進行USB3.0等總線分析的官方分析 軟件，但是需要用戶手動捕獲碼型、切換碼型、進行示波器觸發(fā)設置等，操作比較煩瑣，且設 置不對可能影響捕獲的波形或分析的結果。

由于USB3.x的測試涉及被測件類型、速率、均衡器、測試腳本調用、傳輸通道設置等非 常多的因素，而且不同的測試項目需要在不同的測試碼型下進行，設置不當可能測試結果完 全不對，所以 一般建議使用用的自動測試軟件配合示波器進行測試。圖3 . 7是在示波器 中安裝的USB3 . x自動測試軟件的設置界面。通常用戶只需根據設置向導選擇相應的測試項目，然后按照向導連接DUT并把DUT設置成正確的模式即可自動運行測試，軟件會自 動捕獲波形并測試生成html格式的測試報告。測試軟件中還會自動調用設置好的通道模 型和均衡器，以及內置的USB協(xié)會發(fā)布的SigTest腳本，從而簡化了手動操作，并可以 保證測試算法完全符合USB協(xié)會對信號分析的要求。 湖南機械USB測試