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        你所了解和不了解的USB2.0、USB3.0結構與測試那些事

        作者: 時間:2017-01-12 來源:網絡 收藏

        USB 3.0

        USB 2.0

        數據速率

        5.0 Gb/s

        480 Mb/s

        信令

        8b/10b編碼,AC耦合,擴頻時鐘(SSC)

        NRZI編碼,DC耦合,沒有SSC

        總線功率

        未配置電源為150mA,配置電源為900 mA

        未配置設備及掛起設備為100 mA,配置設備最高為500 mA

        即插即用/熱插拔

        異步事件處理

        設備輪詢

        電源管理/鏈路控制

        優化電源管理,支持空閑狀態、睡眠狀態和掛起狀態

        端口級掛起,進入/退出時延

        電纜/接口

        2個差分對,半雙工,非屏蔽雙絞線

        3個差分對,全雙工,屏蔽雙絞線

        圖3. USB 2.0和3.0之間的物理層差別。

        USB 3.0和物理層測試挑戰

        USB 2.0技術的采用和接受速度表明這是一種成功的高帶寬總線。計算應用和數據存儲應用的持續演變既帶來了新機遇,也帶來了新挑戰。內存容量不斷提高、視頻性能(如實時視頻流)不斷加速、圖形處理單元(GPU)不斷增強、便攜式電子器件與PC快速同步等行業趨勢,使USB 2.0性能面臨著發展瓶頸。

        USB 3.0滿足了提高的帶寬需求,以支持應用提供更加實時的體驗。全世界目前正在使用的USB設備已經達到數十億,因此USB 3.0 (稱為SuperSpeed USB)還提供了必要的向下兼容能力,支持傳統USB 2.0設備。圖3列明了USB 2.0和3.0之間的物理層差異。

        除多種新功能外,SuperSpeed USB也帶來了新的設計和測試挑戰。USB 3.0擁有與現有高速串行技術(PCI Express.和串行ATA)類似的特點:8b/10b編碼,明顯的通道衰減,擴頻時鐘。熟悉SATA和PCIe測試方法的人可能會更好地準備處理與USB 3.0有關的測試挑戰。我們將考察一致性測試方法,以及怎樣獲得發射機、接收機、電纜和互連的最準確、最可重復的測量。此外,我們將介紹全面檢定和調試的其它技術,以提供完整的測試戰略。

        碼型

        說明

        CPO

        D0.0加擾

        偽隨機數據碼型,相當于沒有SKP的邏輯空閑

        CP1

        D10.2

        內奎斯特頻率

        CP2

        D24.3

        內奎斯特/ 2

        CP3

        K28.5

        COM碼型

        CP4

        LFPS

        低頻周期信令

        CP5

        K28.7

        有去加重

        CP6

        K28.7

        沒有去加重

        CP7

        50-2501’s和0’s

        有去加重,重復50-2501’s,然后重復50-2500’s

        CP8

        50-2501’s和0’s

        沒有去加重,重復50-2501’s,然后重復50-2500’s

        圖4. SuperSpeed USB發射機一致性測試碼型。

        信號特點

        最小值

        標稱值

        最大值

        單位

        注釋

        眼高

        100

        1200

        mV

        2, 4

        Dj

        0.43

        UI

        1, 2, 3

        Rj

        0.23

        UI

        1, 2, 3, 5

        Tj

        0.66

        UI

        1, 2, 3

        注:

        1. 在106個連續UI上測得,然后推斷到10-12BER。

        2. 在應用接收機均衡功能后測得。

        3. 在圖6-14中TP1的參考通道和電纜末端測得。

        4. 眼高在最大張開處測得(在眼寬中心± 0.05 UI)。

        5. Rj指標用14.069´ 10-12BER時的RMS隨機抖動計算得出。

        圖5. USB 3.0發射機眼高和抖動要求。


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        關鍵詞: USB2USB3結構與測

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