一、概述
目前應用在設(shè)備上較多的是USB2.0和USB3.0,他們在傳輸速度上相差很大。USB3.0將 USB 2.0 硬件的四條連接線增加到八條,并允許數(shù)據(jù)雙向傳輸,同時向后兼容 USB 2.0。
主要區(qū)別:USB3.0核心架構(gòu)經(jīng)過大改造,高達5Gbps頻寬,傳輸速度比USB2.0快10倍。雖然USB 2.0能夠為外設(shè)供電,但功率有限,一般不超過2.5W。USB 3.0提升了供電能力,可提供高達45W的電力,支持更多高功耗設(shè)備,如移動硬盤、某些類型的LED燈等。USB2.0是一排四個針腳;USB3.0分為兩排,上面5個、下面4個,共9個針腳。
二、USB2.0及USB3.0協(xié)議一致性測試方案
(一)測試項目
1. TX測試: 包括信號的幅度、眼圖、抖動、上升時間等物理層特性的測試。使用高帶寬示波器、相應的測試夾具、一致性測試軟件和預加重均衡仿真軟件進行。
2. RX測試: 涉及接收機一致性測試,包括注入到CP0一致性測試碼中的SJ, RJ, Equalization, Amplitude Swing等。使用誤碼儀等設(shè)備,該設(shè)備具有協(xié)議握手能力,能與被測DUT實現(xiàn)握手通信,方便進入接收機測試所需的環(huán)回模式。
3. 線纜和連接器測試: 檢查USB-C連接器和電纜的物理狀況,進行插拔耐久性測試。
(二)測試設(shè)備:
1. TX測試設(shè)備:示波器+探頭+軟件;
2. RX測試設(shè)備:示波器+誤碼儀+探頭+軟件;
3. 線纜和連接器測試設(shè)備:插拔試驗機;
4. PD協(xié)議測試設(shè)備:快充協(xié)議雙向電源。
(三)測試步驟
1. 測試準備
(1)預熱示波器:確保示波器預熱20分鐘,以避免測量誤差。
(2)校準示波器:進行必要的校準工作,確保測量準確性。
(3)線纜De-skew:對測試線纜進行De-skew處理,以減少線纜偏差對測試結(jié)果的影響。
2. 軟件和硬件設(shè)置
(1)選擇示波器:使用具有足夠帶寬(如8GHz)和采樣率(如20GSa/s)的高帶寬示波器,如國產(chǎn)示波器SDS7804AP。
(2)選擇測試夾具:根據(jù)USB3.0規(guī)范,選擇合適的測試夾具,如USB3.0測試夾具。
(3)配置測試軟件:使用USB3.0軟件進行配置,選擇正確的測試方法和DUT類型(設(shè)備或主機)。
3. 測試執(zhí)行
(1)設(shè)置測試項目:根據(jù)USB3.0規(guī)范設(shè)置測試項目,包括LFPS信號測試、SSC信號測試、近端眼圖測試、抖動測試和遠端眼圖測試等。
(2)連接測試系統(tǒng):將示波器、測試夾具和DUT正確連接。
(3)運行測試:單擊“Run Test”開始測試。在測試過程中,根據(jù)軟件提示進行必要的觸發(fā)操作。
4. 結(jié)果分析和報告
(1)觀察波形:測試完成后,觀察示波器上捕獲的波形,確保波形符合預期。
(2)生成報告:測試完成后,軟件會自動生成測試報告,包括測試結(jié)果、波形和眼圖等信息。