自1995年USB1 .0 的規(guī)范發(fā)布以來， USB(Universal Serial Bus)接口標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過了20多  年的持續(xù)發(fā)展和更新，已經(jīng)成為PC和外設(shè)連接使用的接口。USB歷經(jīng)了多年的發(fā) 展，從代的USB1 .0低速(Low Speed) 、USB1 . 1全速(Full Speed)標(biāo)準(zhǔn)，逐漸演進(jìn)到第 2代的USB2 .0高速(High Speed)標(biāo)準(zhǔn)和第3代的USB3 .0超高速(Super Speed)標(biāo)準(zhǔn)。這   些標(biāo)準(zhǔn)目前都已經(jīng)得到的應(yīng)用。

后來，為了應(yīng)對eSATA 、ThunderBolt等標(biāo)準(zhǔn)對USB標(biāo)準(zhǔn)的威脅， USB協(xié)會又分別在  2013年和2017年發(fā)布了USB3. 1及USB3.2的標(biāo)準(zhǔn)。在USB3. 1標(biāo)準(zhǔn)中新定義了10Gbps 速率以及對Type-C接口的支持；在USB3.2標(biāo)準(zhǔn)中，又基于Type-C接口提供了對X2模 式的支持，可以通過收發(fā)方向各捆綁2條10Gbps的鏈路實(shí)現(xiàn)20Gbps的數(shù)據(jù)傳輸。而新 的USB4.0標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)于2019年發(fā)布，可以通過捆綁2條20Gbps的鏈路實(shí)現(xiàn)40Gbps的接 口速率。表3. 1是USB各代總線的技術(shù)對比。

克勞德高速數(shù)字信號測試實(shí)驗(yàn)室

地    址： 深圳市南山區(qū)南頭街道中祥路8號君翔達(dá)大廈A棟2樓H區(qū) USB3.0信號質(zhì)量測試中的測試碼型和LFPS信號？信號完整性測試USB測試安裝

USB4.0技術(shù)簡介USB全稱UniversalSerialBus(通用串行總線)，早在1994年被眾多電腦廠商采納用以解決當(dāng)時(shí)接口不統(tǒng)一的問題。在隨后二十多年時(shí)間里，USB技術(shù)不斷發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了USB1.0/1.1、USB2.0、USB3.0、USB3.1到USB3.2，直到現(xiàn)在的USB4.0。

USB4.0 直接采用的是 Intel 和Apple 從 2015 年在筆記本電腦上 推出的、基于 Type-C 接口的“雷電”Thunderbolt 3 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，  數(shù)據(jù) 傳輸速率支持 10Gbps/lane 和 20Gbps/lane 兩種速率，選擇性地支 持 TBT3-compatible 10.3125Gbps/lane 和 20.625Gbps/lane 兩 種 速 率； 同時(shí)，  通 過交替模式 (ALT mode) 支持 DisplayPort，  PCIE 等信號標(biāo) 準(zhǔn)。為了避免混淆，  Intel 將未來準(zhǔn)備在筆記本電腦上部署的 Thunderbolt 接口，  統(tǒng)一命名為 Thunderbolt4.0。 數(shù)字信號USB測試執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)USB3.0電纜的測試環(huán)境？

USB3.x的測試碼型和LFPS信號在測試過程中，根據(jù)不同的測試項(xiàng)目，被測件需要能夠發(fā)出不同的測試碼型，如表3.2所示。比如CPO和CP9是隨機(jī)的碼流，在眼圖和總體抖動(TJ)的測試項(xiàng)目中就需要被測件發(fā)出這樣的碼型；而CP1和CP10是類似時(shí)鐘一樣跳變的數(shù)據(jù)碼流，可以用于擴(kuò)頻時(shí)鐘SSC以及隨機(jī)抖動(RJ)的測試。還有一些碼型可以用于預(yù)加重等項(xiàng)目的測試，供用戶調(diào)試使用。

根據(jù)USB3 . 1 的LTSSM(Link Training and Status State Machine)狀態(tài)機(jī)的定義( 圖3. 8),  在通過上下拉電阻檢測到對端的50Ω負(fù)載端接后，被測件就進(jìn)入Polling(協(xié)商)階段。在這 個(gè)階段，被測件會先發(fā)出Polling.LFPS的碼型和對端協(xié)商(LFPS的測試，后面我們還會提 到),如果對端有正?；貞?yīng)，就可以繼續(xù)協(xié)商直至進(jìn)入U(xiǎn)o的正常工作狀態(tài)；但如果對端沒 有回應(yīng)(比如連接示波器做測試時(shí)),則被測件內(nèi)部的狀態(tài)機(jī)就會超時(shí)并進(jìn)入一致性測試模 式(Compliance Mode ),在這種模式下被測件可以發(fā)出不同的測試碼型以進(jìn)行信號質(zhì)量的 一致性測試

USB4.0的發(fā)送端信號質(zhì)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(diǎn) ( 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(jìn) 行 眼 圖 相 關(guān) 參 數(shù) 的 測 試 。 U S B 4 . 0 的 數(shù) 據(jù) 速 率 很 高 ， 對 于 G e n 2 速 率 的 主 機(jī) 和 外 設(shè) 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(jī) 和 外 設(shè) 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(zhì) 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(yù)加重的測試碼型 。 USB3.1和3.0有什么區(qū)別？

USB測試

USB3.x的接收容限測試USB3.x規(guī)范除了對發(fā)送端的信號質(zhì)量有要求外，對于接收端也有一定的抖動容限要求。接收抖動容限的測試方法在被測件環(huán)回(loopback)模式下進(jìn)行誤碼率測量，即用高性能誤碼儀(BERT)的碼型發(fā)生部分產(chǎn)生精確可控的帶抖動的信號，通過測試夾具送給被測件的接收端，被測件再把接收到的數(shù)據(jù)環(huán)回后通過其Tx送回誤碼儀，由誤碼儀測量環(huán)回來 的數(shù)據(jù)的誤碼率。USB3.x測試規(guī)范對于接收容限的測試原理。

克勞德高速數(shù)字信號測試實(shí)驗(yàn)室

地址：深圳市南山區(qū)南頭街道中祥路8號君翔達(dá)大廈A棟2樓H區(qū) USB2.0一致性測試數(shù)據(jù)；數(shù)字信號USB測試執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

USB3.0一致性測試環(huán)境；示波器、測試軟件、夾具；信號完整性測試USB測試安裝

第二項(xiàng)測試是發(fā)射機(jī)均衡測試，這項(xiàng)測試也與USB4預(yù)置值有關(guān)。這項(xiàng)測試的目標(biāo)，是確保發(fā)射機(jī)均衡落在規(guī)范的極限范圍內(nèi)。新USB4方法要求每個(gè)預(yù)置值3個(gè)波形，而PCIe Gen 3/4則要求一個(gè)波形?，F(xiàn)在一共需要48個(gè)波形，因此耗時(shí)很長！

USB4中接收機(jī)測試和校準(zhǔn)變化現(xiàn)在我們討論一下USB4中接收機(jī)測試和校準(zhǔn)有哪些變化。首先，USB4必需對全部5個(gè)SJ頻率執(zhí)行接收機(jī)校準(zhǔn)。這較USB3.2接收機(jī)校準(zhǔn)變化很大，在USB3.2中我們只在100MHzSJ頻率執(zhí)行校準(zhǔn)，然后使用相同的壓力眼圖校準(zhǔn)進(jìn)行接收機(jī)測試。USB4還有兩種測試情況，我們需要進(jìn)行自動調(diào)諧或精調(diào)，來滿足壓力眼圖或總抖動目標(biāo)。情況1是低插損(短通道)，情況2是比較大插損(長通道)，這也要耗費(fèi)很長時(shí)間。下一步是USB4接收機(jī)測試，或者我們怎樣運(yùn)行傳統(tǒng)抖動容差測試。抖動容差測試的目標(biāo)之一，是掃描SJ或幅度，找到邊界，或者找到哪里開始出現(xiàn)誤碼。為了執(zhí)行這項(xiàng)測試，我們需要先使用邊帶通道初始化鏈路，然后開始BER測試。然后我們要一直監(jiān)測誤碼，因?yàn)閁SB4現(xiàn)在采用機(jī)載誤碼計(jì)數(shù)器，而不是BERT上的傳統(tǒng)誤碼檢測器。這個(gè)過程涉及到多個(gè)步驟。 信號完整性測試USB測試安裝