手把手教你如何進行USB3.0接收機測試

圖2. USB 3.0接收機測試設置。

接收機測試的設備設置與受壓眼圖校準類似，也是把DUT插入測試環路中。但它不是把信號直接輸回分析儀，而是碼型發生器發出的測試信號流經DUT的接收機，“環回”通過發射機(所以叫作“環回”)，再向回通過適配器，到達誤碼檢測器。與誤碼檢測器的連接質量應盡可能高。(參見圖2)

對抖動容限測試，測試儀器必須能夠執行誤碼檢測，追蹤BER。BERT、某些協議分析儀和示波器等儀器擁有這種功能。

環回是USB 3.0鏈路狀態中的一種，在這種狀態下，設備把它收到的比特向回發送到發射機。如果接收機發生錯誤，那么誤碼將發回到發射機及下行分析儀進行檢測。為發起環回，必須在碼型發生器和DUT之間執行一系列握手。

USB 3.0采用8b/10編碼，與8b/10b編碼系統中常見的情況一樣，接收機和發射機可能位于略微不同的時鐘頻率上，收到的數據流恢復的時鐘可能并不完全等于發射機的時鐘頻率。在接收機測試環回模式下，這種頻率不匹配會給DUT帶來問題，比特進入的速度可能會快于其向回發出的速度，或反之。為補償頻率不匹配，可以使用時鐘補償符號，在從接收機向回傳送到發射機時，這些符號要么刪除，要么插入數據流中。例如，如果恢復的時鐘頻率小于(慢于)發射機時鐘頻率，那么應增加符號，反之亦然。USB 3.0采用SKP符號進行時鐘補償。

可以設置BERTScope BSA系列，處理輸入數據流中這種數量不確定的時鐘補償符號，通常稱為異步BER測試。這對某些BERT可能很難，因為BER一般通過比較輸入數據流與已知數據碼型測得。通過保持計算錯幀數，協議分析儀可能會能夠處理這種測試模式。

最后注意，USB 3.0規范對BER測試包括兩種環回。第一種如前所述，收到的比特被向回重傳到分析儀進行BER測試。第二種依賴DUT，追蹤自己的BER，并在嵌入特殊碼型(稱為有序集合)的比特中向回報告這個值。但是，最新的一致性測試規范沒有包括第二種方法。

一旦已經校準受壓眼圖，DUT和設備已經進行測試設置，DUT已被置于環回模式，那么可以準備測試DUT的接收機。

抖動容限測試應用特定SJ頻率中不同的SJ幅度，來測試接收機。一般來說，SJ頻率越低，SJ幅度會越高，因為這些頻率很好地落在接收機時鐘恢復的環路帶寬范圍內，因此可以追蹤出來。在SJ頻率接近并超過環路帶寬時，SJ幅度會在小于1 UI的幅度上置平。高于接收機環路帶寬的抖動將不會被追蹤出來，將向回傳送到接收機的判定電路。

USB 3.0 CTS規定，應使用3x1010個比特測試容限曲線上的每個SJ點。如果在任何SJ測試點上檢測到一個以上的錯誤，那么DUT測試失敗。

對正確的USB 3.0接收機測試，測試體系完全基于采用校準后的受壓眼圖輸入的抖動容限。對接收機檢定和調試，BERTScope BSA系列把校準后的受壓眼圖設置與自動功能融合在一起，保證成功的接收機測試調試環境。

對合規性測試，泰克AWG7000與泰克示波器和TekExpress自動軟件相結合，提供了可靠的選擇。

圖3.環回BER的USB 3.0接收機檢定測試設置。

圖4.使用AWG和示波器檢測錯幀。

使用AWG進行接收機合規性測試

檢定接收機的主要依據是確定有效誤碼率。通過使用AWG7000之類碼型發生器的自動功能，已知碼型被發送到接收機上，在接收機比較器之后檢驗數據。數據在外部通過接收機內部環回機制校驗。接收機測試的一個挑戰是生成要求的測試碼型，在被測器件內部發起測試模式。這些測試模式包括強迫發射機“重復”檢測到的數據，在重新定時后，通過發射機發出，然后調用內部誤碼檢測狀態。任意波形發生器(AWG)的優勢是能夠順序經過要求的鏈路訓練，可以進入接收機環回，發出環回誤碼率測試(BERT)命令。圖3和圖4顯示了在AWG順序通過下面的步驟時，在測試發起和誤碼檢測中使用環回BERT方法測試主機的流程實例。泰克DSA70000實時示波器可以采集和解碼接收機發出的誤碼數。