USB3.0一致性測試那點事

USB3.0又稱為SuperSpeed USB，比特率高達5Gbps，相比目前USB2.0的480Mbps的速率，提高了10倍以上。

USB3.0和USB2.0相比有著非常本質的區別，USB3.0有兩對高速差分線分別進行信號的發送和接收，為全雙工工作模式，且使用了多種高速處理技術，如均衡、預加重等，對此進行全面的物理層一致性測試是非常重要的，USB3.0規范要求進行多個項目的測試，如發送端測試、接收端測試、線纜測試等，因此需要多種儀器進行測試。Tektronix為USB3.0的測試提供了非常領先完整的解決方案。

USB3.0接口· 電路圖

《淼森波實驗室》USB3.0一致性測試儀器：

1、Tektronix DSA71254示波器;

2、Tektronix USB3.0夾具；

3、USB3.0測試軟件；

4、Tektronix TCA-SMA；

5、Tektronix BSA125C。

USB3.0發射機物理層測試

1、發射機測試及規范要求

發射機信號質量測試是所有低速、高速信號都會要求測試的項目。主要內容有信號的幅度、眼圖、抖動、上升時間等。USB3.0規范也對發射機信號的物理層特性做了嚴格的要求。

2、測試儀器及測試方法

發射機測試原理上只需要一臺高帶寬示波器加上相應的測試夾具、一致性測試軟件、預加重均衡仿真軟件即可。而為了獲得更好的測試效果，USB3.0規范規定針對不同的測試項目需要使用不同的一致性測試碼型，比如說眼圖/Tj/Dj測量需要使用CP0一致性測試碼、SSC（擴頻時鐘）/Rj測量需要使用CP1測試碼、去加重測量需要CP7碼、差分信號擺幅測試需要CP8碼。

因此在進行不同的測試項目時需要用戶去設定被測DUT來輸出所需要的碼型，這樣不僅會降低測試效率，而且對于很多系統級用戶來說是很難去設置DUT的，因此如何能使這樣的測試更加自動化？如果測試儀器能夠和DUT進行握手，在需要什么類型的測試碼時候給DUT發指令要求其輸出這樣的碼，則不僅將解決設置的問題，而且將會使得發射機物理層信號測試變得非常的自動化?！俄瞪▽嶒炇摇穼嵤┑臏y試方案就具備這一功能。

具體的測試方法是將被測DUT的Tx端通過夾具和SMA同軸線纜連接到示波器上進行測試，并根據示波器上的一致性測試軟件的提示去切換DUT輸出相應的一致性測試碼，軟件會自動采集1百萬個UI碼進行測試。

USB3.0接收機物理層測試

1、接收機測試及規范要求

由于USB3.0速率比較高，因此規范規定不僅要測試發射機信號，同時還要測試接收機信號，USB3.0測試規范規定了接收機一致性測試時需要注入到CP0一致性測試碼中的Sj，Rj，Equalization，Amplitude Swing等。在實際調試中，不僅需要進行一致性測試還需要進行抖動容限測試。

2、測試儀器及測試方法

Tektronix的BSA125C是一款專門針對高速串行標準如USB3.0、PCIE3.0等的接收端測試而研制的。它的全名叫帶有協議能力的接收端和發送端容限測試儀。它與傳統的BERT誤碼測試儀的最大的區別之一就是其具有協議握手能力，能與被測DUT實現握手通信，這樣就可以非常方便的讓DUT進入到接收機測試所需要的環回（Loopback）模式。

具體測試方法是先結合示波器對BSA125C按照USB3.0規范設定的信號抖動、幅度等輸出的各項參數進行校準，校準完后，連接BSA125C和被測DUT，通過BSA125C的協議握手能力發送一系列的訓練碼使得被測DUT進入環回（Loopback）測試模式，DUT進入環回模式以后，BSA125C即開始發送帶有抖動和預加重的CP0一致性測試碼，開始誤碼的測試和分析。