自動(dòng)化USB測(cè)試PCI-E測(cè)試

USB（Universal Serial Bus2.0，通用串行總線）是一種應(yīng)用在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的新型接口技術(shù)。USB接口具有傳輸速度更快，支持熱插拔以及連接多個(gè)設(shè)備的特點(diǎn)。已經(jīng)在各類外部設(shè)備中的被采用。USB接口有四（五）種：USB1.1，USB2.0，USB3.0和USB3.1（3.1Gen 1和3.1Gen 2）。理論上USB1.1的傳輸速度可以達(dá)到12Mbps，而USB2.0則可以達(dá)到速度480Mbps，并且可以向下兼容USB1.1。早在1995年，就已經(jīng)有個(gè)人電腦帶有USB接口了，但由于缺乏軟件及硬件設(shè)備的支持，這些個(gè)人電腦的USB接口都閑置未用。1998年后，隨著微軟在Windows 98中內(nèi)置了對(duì)USB接口的支持模塊，加上USB設(shè)備的日漸增多，USB接口才逐步走進(jìn)了實(shí)用階段。這幾年，隨著大量支持USB的個(gè)人電腦的普及，USB逐步成為個(gè)人電腦的標(biāo)準(zhǔn)接口已經(jīng)是大勢(shì)所趨。在主機(jī)端，推出的個(gè)人電腦幾乎100%支持USB；而在外設(shè)端，使用USB接口的設(shè)備也與日俱增，例如數(shù)碼相機(jī)、掃描儀、游戲桿、磁帶和軟驅(qū)、圖像設(shè)備、打印機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)等等。

USB2.0來說，一致性測(cè)試分為host，hub，device三種模式。自動(dòng)化USB測(cè)試PCI-E測(cè)試

根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同，這個(gè)“Long Channel”的定義也不同。比如對(duì)于 A型接口5Gbps速率的主機(jī)的測(cè)試，它模擬的是3m長(zhǎng)電纜+5英寸PCB走線的影響；對(duì) 于B型接口外設(shè)的測(cè)試，它模擬的是3m長(zhǎng)電纜+11英寸PCB走線的影響。因此，USB3.x 的信號(hào)質(zhì)量測(cè)試中，5Gbps速率下不同設(shè)備類型或者接口類型下嵌入的參考通道模型可能 不一樣，測(cè)試結(jié)果也就可能不一樣。但對(duì)于10Gbps信號(hào)來說，由于USB協(xié)會(huì)定義的主機(jī) 和外設(shè)端允許的通道損耗是對(duì)稱的(都是8.5dB),所以對(duì)于主機(jī)和外設(shè)的測(cè)試來說，其嵌入 的通道模型就是一樣的。測(cè)試服務(wù)USB測(cè)試PCI-E測(cè)試USB接口可靠性測(cè)試方法；

USB4.0 的 規(guī)范 是 2021 年 5 月份發(fā) 布 的 ”USB4 Specification Version 1.0 with Errata and ECN through Oct. 15, 2020”；測(cè) 試 規(guī) 范 是 2021 年 7 月 份 發(fā) 布的 ”USB4 Electrical Compliance Test Specification V1.02”。

因?yàn)?USB4.0 需要支持有源電纜和無源電纜兩種應(yīng)用場(chǎng)景，  針對(duì) 的測(cè)試點(diǎn)分別是 TP2 和TP3，  即通俗講的近端測(cè)試和遠(yuǎn)端測(cè)試。 在進(jìn)行遠(yuǎn)端測(cè)試時(shí)，需要考慮無源電纜的影響。因?yàn)橐桓鶎?shí)體的 無源電纜很難完整的表征所有惡劣的場(chǎng)景，  包括插入損耗、回 波損耗、串?dāng)_等，為了保證測(cè)試的一致性和可重復(fù)性，發(fā)動(dòng)端測(cè) 試都是用軟件的算法，  利用示波器嵌入 S 參數(shù) / 傳遞函數(shù)的方式， 實(shí)現(xiàn)參考鏈路的模擬。同時(shí)，  為了保證測(cè)試精度，  USB4.0 要求示 波器在進(jìn)行信號(hào)捕獲前，需要通過去嵌 (De-embedded) 的方式去除 測(cè)試電纜的影響。

USB信號(hào)完整性測(cè)試

USB3.0和USB2.0相比有著非常本質(zhì)的區(qū)別，USB3.0有兩對(duì)高速差分線分別進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送和接收，為全雙工工作模式，且使用了多種高速處理技術(shù)，如均衡、預(yù)加重等，對(duì)此進(jìn)行的物理層一致性測(cè)試是非常重要的，USB3.0規(guī)范要求進(jìn)行多個(gè)項(xiàng)目的測(cè)試，如發(fā)送端測(cè)試、接收端測(cè)試、線纜測(cè)試等，因此需要多種儀器進(jìn)行測(cè)試。

接著就是設(shè)置DUT類型、速率、夾具和測(cè)試分析模式，由于DUT是Host，所以在Host一欄選擇Host；USB3.2的速率為10G；測(cè)試的夾具分為了兩類，一類是USB-IF協(xié)會(huì)的，另一類就是Tektronix的，在這里選擇的是USB-IF的測(cè)試夾具；另外一個(gè)非常關(guān)鍵的點(diǎn)就是Test Method，是否選用USB-IF SigTest的分析方法，通常，我們會(huì)選擇使用；選擇參考時(shí)鐘，一般高速串行信號(hào)都會(huì)選用SSC模式；還要根據(jù)產(chǎn)品使用。 USB2.0外設(shè)的高速信號(hào)質(zhì)量測(cè)試項(xiàng)目的連接；

基于Type-C接口還可以更好地支持Power Delivery技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)更智能強(qiáng)大的 充電能力。即插即用、數(shù)據(jù)傳輸與充電合一是USB接口的一個(gè)重要特征。在USB2.0時(shí) 代，USB接口可以支持2.5W的供電能力(5V/500mA),到USB3.0時(shí)代提高到了4.5W (5V/900mA),但這樣的供電能力對(duì)于筆記本或者一些稍大點(diǎn)的電器都是不夠的。由于一 些產(chǎn)品的質(zhì)量問題，也出現(xiàn)過充電過程中起火燒毀的事故。為了支持更強(qiáng)大的充電能力，同 時(shí)避免安全隱患，USB3.1標(biāo)準(zhǔn)中引入了Power Delivery協(xié)議(即PD協(xié)議),一方面允許更 大范圍的供電能力(比如5V/2A、12V/1.5A、12V/3A、12V/5A、20V/3A、20V/5A),另一方 面要通過CC線進(jìn)行PD的協(xié)商以了解線纜和對(duì)端支持的供電能力，只有協(xié)商成功后才允 許提供更高的電壓或工作電流。圖3. 16展示了PD協(xié)議中定義的不同等級(jí)的供電能力 標(biāo)準(zhǔn)。usb3.0的接收容限測(cè)試？測(cè)量USB測(cè)試一致性測(cè)試

USB3.0的總線架構(gòu)展示？自動(dòng)化USB測(cè)試PCI-E測(cè)試

USB測(cè)試

在USB4.0的接收容限測(cè)試中，壓力信號(hào)的產(chǎn)生和校準(zhǔn)是非常復(fù)雜的工作，同時(shí)測(cè)試中 還需要和被測(cè)設(shè)備進(jìn)行頻繁的數(shù)據(jù)讀取和交互，因此接收容限測(cè)試都是在自動(dòng)測(cè)試軟件的 控制下進(jìn)行。

除了接收容限測(cè)試以外，為了控制接收端的反射影響，USB4.0的規(guī)范還要求對(duì)接收端 的回波損耗(Return Loss)進(jìn)行測(cè)試。這個(gè)測(cè)試主要借助于網(wǎng)絡(luò)分析儀，對(duì)端口的差模和共模回波損耗進(jìn)行測(cè)試。圖3.38是USB4.0接收端回波損耗的測(cè)試組網(wǎng)。

克勞德高速數(shù)字信號(hào)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室

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