陕西自动化USB物理层测试

每一代USB新的标准推出，都考虑到了对前一代的兼容能力，但是一些新的特性可能只能在新的技术下支持。比如USB3.2的X2模式、USB4.0的20Gbps速率、更强的供电能力及对多协议的支持等，都只能在新型的Type-C连接器上实现。由于USB总线的信号速率已经很高，且链路损耗和链路组合的情况非常复杂，所以给设计和测试验证工作带来了挑战，对于测试仪器的功能和性能要求也与传统的USB2.0差别很大。下面将详细介绍其相关的电气性能测试方法。由于涉及的标准众多，为了避免混淆，我们将把USB3.0、USB3.1、USB3.2标准统称为USB3.x,并与USB4.0标准分开介绍。如何测试USB接口的时钟同步性能？陕西自动化USB物理层测试

测试系统搭建和介绍任何测试系统的搭建都是以测试目的为导向的，在测试之前一定要明确测试目的。对于完整的USB2.0信号完整性测试，需要对TX端和RX端都进行完整的测试，但是对于大多数厂商来讲，可能只能完成基本的TX端测试。我们这个测试也只对TX端进行测试，所以测试的系统就是一台示波器、DUT、测试夹具和测试线缆。示波器：TektronixTDS7704B，带宽为7GHz，采样率为20GS/s；测试探针：TektronixP7330/P7240USB2.0testfixture；测试夹具：TDSUSBFUSB2.0ComplianceTestFixtureWithPowerAdapter；测试软件：•USBHighSpeedElectricalTestToolRev:1.10；•TDSUSB2TestPackageApplicationV3.0.2；Tektronix的USB2.0发送端一致性测试软件TDSUSB2可以支持嵌入（Embed)、去嵌入（De-embed）的功能，这对研发工程师的作用非常大。在软件中还直接内置提供Host和Device的一致性通道传递函数，可以嵌入一致性通道模型，完成对一致性测试的要求，这主要体现在包含了测试过程中加入了长通道和短通道的S参数在其中，这时不管你是做的Host端的产品还是Device端的产品，只要在测试时选择对应参数即可真实的使用情况。这样也符合一致性测试规范。陕西自动化USB物理层测试USB物理层测试是否包括各种设备类型的测试？

新USB4标准新USB4标准引入了16种新的预置值，也就是说，发射机均衡现在有16种不同的组合。较USB 3.2发射机，这是一个很大的变化，前者支持1个前冲电平和3个加重电平。USB4采用双重角色数据操作，使主机到主机通信成为可能。USB4接收机测试和链路/通路初始化中的巨大差异之一，是它采用边带通道进行通信。USB4接收机测试不同于传统 USB 3. 2接收机测试。现在，USB4接收机测试采用机载误码计数器，来计算BER，因此我们现在需要USB4微控制器，来同时执行发射机测试和接收机测试。

对于捕获到的数据波形的分析，可以使用USB协会提供的Sigtest软件或者示波器厂商的自动测试软件。Sigtest是USB协会提供的进行USB3.0等总线分析的官方分析软件，但是需要用户手动捕获码型、切换码型、进行示波器触发设置等，操作比较烦琐，且设置不对可能影响捕获的波形或分析的结果。由于USB3.x的测试涉及被测件类型、速率、均衡器、测试脚本调用、传输通道设置等非常多的因素，而且不同的测试项目需要在不同的测试码型下进行，设置不当可能测试结果完全不对，所以一般建议使用用的自动测试软件配合示波器进行测试。图3.7是在示波器中安装的USB3.x自动测试软件的设置界面。通常用户只需根据设置向导选择相应的测试项目，然后按照向导连接DUT并把DUT设置成正确的模式即可自动运行测试，软件会自动捕获波形并测试生成html格式的测试报告。测试软件中还会自动调用设置好的通道模型和均衡器，以及内置的USB协会发布的SigTest脚本，从而简化了手动操作，并可以保证测试算法完全符合USB协会对信号分析的要求。USB3.2、PCIE G5/4等一致性测试？

从2015年到现在，是德科技基于磷化铟(InP)工艺的Infiniium系列高带宽示波器，凭借其优异的低噪声、低抖动底噪等硬件性能和的尾部拟合”Tail-fit”抖动分离算法等软件，一直是被Intel和Thunderbolt认证实验室认可和批准使用的高带宽示波器。进入到USB4.0时代，大家如果仔细通读每一个版本的测试规范，都可以发现，所以的仪表截屏、设定和算法，采用的都是德科技高带宽示波器。2019年，是德科技基于第二代磷化铟(InP工艺，推出了110GHz带宽，256GSa/s采样率，硬件10bitADC，25fs抖动底噪的UXR系列示波器，将高速信号量测精度推到了另外一个高度。如下所示，是是德科技UXR示波器和已是业内的是德科技V系列示波器，测试同一个USB4.0信号的测试结果比较，UXR示波器提供了更优的信号测试余量。USB电缆的长度对物理层性能有影响吗？陕西自动化USB物理层测试

如何测试USB接口在高温环境下的性能？陕西自动化USB物理层测试

选择测试项目，一般情况，工程师都会选择全部测试项，这样才能完整的按照规范要求进行测试，当然，这也要看测试目的，如果只是debug，那么可以选择相对应的选项即可，这样可以节约测试时间。配置测试条件。一般使用默认设置，常用的调整配置item有：使用的示波器通道，测试码型，测试的UI数，自动切换测试码型。连接测试系统，包含示波器、夹具和DUT。测试软件会指示工程师的每一步连接，连接完成后，将被测件接入夹具，观察示波器是否捕捉到参考波形，如参考波形和示波器显示波形相同，点击成这两个操作后，点击OK。这套测试软件可以免除费时的手动设定示波器、放置光标以及用USB2.0规格比较测试结果的麻烦。如图所示，能够自动以总结和详细报告形式显示量测结果。陕西自动化USB物理层测试