USB3.0的物理層接收端的測(cè)試方法

　　USB3.0的Receiver測(cè)試的兩種方法

　　由于USB3.0的速率高達(dá)5Gbps，在USB3.0規(guī)范中接收機(jī)測(cè)試成為必測(cè)項(xiàng)目。接收機(jī)測(cè)試包括了誤碼率測(cè)試和接收機(jī)抖動(dòng)容限測(cè)試兩部分。

　　對(duì)于Receiver Compliance測(cè)試，需要使用誤碼率測(cè)試儀BERT(Bit Error Ratio Tester，簡(jiǎn)稱BERT)，比如力科的PeRT3。BERT由Pattern Generator和Error Detector組成。如下圖1左圖所示為傳統(tǒng)的BER測(cè)試和抖動(dòng)容限測(cè)試的示意圖。BERT的Pattern Generator發(fā)送出特定的測(cè)試碼流，碼流中添加了定量的抖動(dòng)，通過(guò)參考測(cè)試信道后到達(dá)待測(cè)試芯片(DUT)的RX端，DUT設(shè)置為retimed loopback模式(重定時(shí)自環(huán)模式)，將接收到的數(shù)據(jù)從芯片的TX端發(fā)送到BERT的Error Detector，BERT分析收到的碼流和發(fā)送的碼流，對(duì)錯(cuò)誤的比特計(jì)數(shù)，得到誤碼率。調(diào)節(jié)Pattern Generator輸出碼流在各種頻段的抖動(dòng)值，并測(cè)試誤碼率，可以得到DUT的抖動(dòng)容限。

　　對(duì)于USB3.0的接收機(jī)測(cè)試還可以使用另一種方法：即Loopback BERT Method。如下圖1的右圖所示：DUT的接收端工作在Loopback BERT模式，直接分析BERT發(fā)送出的已知的測(cè)試碼流，對(duì)接收到的誤碼計(jì)數(shù)，誤碼數(shù)量存入誤碼寄存器(如下圖1的Error Register)，LeCroy PeRT3直接讀取誤碼寄存器，得到誤碼率和抖動(dòng)容限測(cè)試結(jié)果。

　　兩種測(cè)試方法對(duì)比，前者是串行信號(hào)接收端測(cè)試通常使用的傳統(tǒng)方法，其誤碼判定在BERT端，即在DUT的外部進(jìn)行BER測(cè)試;后者是USB3.0芯片接收端直接測(cè)量誤碼率，測(cè)試儀器讀取待測(cè)試芯片的誤碼寄存器來(lái)了解誤碼值，即DUT內(nèi)部進(jìn)行BER測(cè)量。力科的PeRT3同時(shí)支持以上兩種測(cè)試方法。

　　力科的接收機(jī)測(cè)試方案——PeRT3

　　PeRT3是Protocol-enabled Receiver and Transmitter Tolerance Tester的簡(jiǎn)寫(xiě)(如下圖2所示)。首先具備了BERT的Pattern Generator和Error Detector功能，可以對(duì)輸入信號(hào)注入不同頻段的隨機(jī)抖動(dòng)和固有抖動(dòng)，而且獨(dú)有的協(xié)議層分析能力可以對(duì)DUT進(jìn)行初始化和遙控，控制其進(jìn)入或退出環(huán)回模式，使接收機(jī)測(cè)試更加方便和快捷，還可以測(cè)量Frame Error Rate，并識(shí)別和記錄協(xié)議層的錯(cuò)誤。