自1995年USB1 .0 的規(guī)范發(fā)布以來, USB(Universal Serial Bus)接口標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過了20多 年的持續(xù)發(fā)展和更新,已經(jīng)成為PC和外設(shè)連接使用的接口。USB歷經(jīng)了多年的發(fā) 展,從代的USB1 .0低速(Low Speed) 、USB1 . 1全速(Full Speed)標(biāo)準(zhǔn),逐漸演進(jìn)到第 2代的USB2 .0高速(High Speed)標(biāo)準(zhǔn)和第3代的USB3 .0超高速(Super Speed)標(biāo)準(zhǔn)。這 些標(biāo)準(zhǔn)目前都已經(jīng)得到的應(yīng)用。
后來,為了應(yīng)對eSATA 、ThunderBolt等標(biāo)準(zhǔn)對USB標(biāo)準(zhǔn)的威脅, USB協(xié)會(huì)又分別在 2013年和2017年發(fā)布了USB3. 1及USB3.2的標(biāo)準(zhǔn)。在USB3. 1標(biāo)準(zhǔn)中新定義了10Gbps 速率以及對Type-C接口的支持;在USB3.2標(biāo)準(zhǔn)中,又基于Type-C接口提供了對X2模 式的支持,可以通過收發(fā)方向各捆綁2條10Gbps的鏈路實(shí)現(xiàn)20Gbps的數(shù)據(jù)傳輸。而新 的USB4.0標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)于2019年發(fā)布,可以通過捆綁2條20Gbps的鏈路實(shí)現(xiàn)40Gbps的接 口速率。表3. 1是USB各代總線的技術(shù)對比。
克勞德高速數(shù)字信號測試實(shí)驗(yàn)室
地 址: 深圳市南山區(qū)南頭街道中祥路8號君翔達(dá)大廈A棟2樓H區(qū) USB3.0電纜的測試環(huán)境?HDMI測試USB測試調(diào)試
USB測試
在USB4.0的接收容限測試中,壓力信號的產(chǎn)生和校準(zhǔn)是非常復(fù)雜的工作,同時(shí)測試中 還需要和被測設(shè)備進(jìn)行頻繁的數(shù)據(jù)讀取和交互,因此接收容限測試都是在自動(dòng)測試軟件的 控制下進(jìn)行。
除了接收容限測試以外,為了控制接收端的反射影響,USB4.0的規(guī)范還要求對接收端 的回波損耗(Return Loss)進(jìn)行測試。這個(gè)測試主要借助于網(wǎng)絡(luò)分析儀,對端口的差模和共?;夭〒p耗進(jìn)行測試。圖3.38是USB4.0接收端回波損耗的測試組網(wǎng)。
克勞德高速數(shù)字信號測試實(shí)驗(yàn)室
地址:深圳市南山區(qū)南頭街道中祥路8號君翔達(dá)大廈A棟2樓H區(qū) 吉林USB測試工廠直銷示波器里的USB協(xié)議觸發(fā)條件;
USB接口測試USB3.0測試USB-IF標(biāo)準(zhǔn)隨著USB技術(shù)在消費(fèi)電子產(chǎn)品和其他電子產(chǎn)品上的快速發(fā)展和普及應(yīng)用,USB性能規(guī)范和符合性測試變得越來越重要。如果生產(chǎn)商希望在產(chǎn)品上粘貼符合USB-IF標(biāo)準(zhǔn)的USB認(rèn)證標(biāo)志,任何附有USB端口的產(chǎn)品,例如電腦、手機(jī)、音視頻產(chǎn)品以及其他電子設(shè)備等都必須進(jìn)行USB測試。是獲得認(rèn)可的測試實(shí)驗(yàn)室,完全符合USB-IF的標(biāo)準(zhǔn),可幫助制造商獲得USB認(rèn)證,并在產(chǎn)品上粘貼USB標(biāo)志。為滿足行業(yè)發(fā)展的需要,提供的USB測試服務(wù),包括USB一致性測試、USB性能測試以及USB產(chǎn)品調(diào)試實(shí)驗(yàn)室租賃服務(wù)。
測試服務(wù)USB測試服務(wù)包括:高速、全速、低速USB設(shè)備測試外部裝置主機(jī)內(nèi)插卡集線器系統(tǒng)集成電路電線組件連接器USBOTG
另外,由于5Gbps或10Gbps的信號經(jīng)過長電纜和PCB傳輸以后有可能眼圖就無法張開了,所以在芯片接收端內(nèi)部會(huì)提供CTLE(連續(xù)時(shí)間線性均衡)功能以補(bǔ)償高頻損耗,因此測試時(shí)示波器的測試軟件也要能支持CTLE才能模擬出接收端對信號均衡以后的真實(shí)的結(jié)果。圖3.6是在USB3.2的規(guī)范中,分別對于Genl的5Gbps信號和Gen2的10Gbps信號CTLE的均衡器的定義。
以下是USB3.x的信號測試方法相對于USB2.0的區(qū)別:
(1)示波器的測試點(diǎn)在一致性電纜(compliancecable)和一致性電路板(complianceboard)之后。而以前的測試是在發(fā)送端的連接器處(如USB2.0)。
(2)后處理需要使用CTLE均衡器,在均衡器后觀察和分析眼圖及其參數(shù)。
(3)需要連續(xù)測量1M個(gè)UI(比特間隔)。
(4)需要計(jì)算基于1.0×10-12誤碼率的DJ、RJ和TJ。 USB2.0一致性測試環(huán)和報(bào)告解讀;
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的供電能力 標(biāo)準(zhǔn)。USB3.0信號質(zhì)量測試中的測試碼型和LFPS信號?HDMI測試USB測試調(diào)試
usb2.0信號質(zhì)量測試系統(tǒng);HDMI測試USB測試調(diào)試
USB3.x發(fā)送端信號質(zhì)量測試在進(jìn)行USB3.x發(fā)送端信號質(zhì)量測試時(shí),會(huì)要求測試對象發(fā)出特定的測試碼型,用實(shí)時(shí)示波器對該碼型進(jìn)行眼圖分析,并測量信號的幅度、抖動(dòng)、平均數(shù)據(jù)率及上升/下降時(shí)間等。雖然看起來好像比較簡單,但實(shí)際上USB3.x針對超高速部分的信號測試與傳統(tǒng)USB2.0的測試方法有較大的不同,包括很多算法的處理和注意事項(xiàng)。首先,由于USB3.x信號速率很高,且信號的幅度更小,因此測試中需要更高帶寬的示波器。對于5Gbps信號的測試,推薦使用至少12.5GHz帶寬的示波器;對于10Gbps信號的測試,推薦使用至少16GHz帶寬的示波器。其次,對于USB3.x發(fā)送端測試,其測試的參考點(diǎn)不是像USB2.0那樣只是在發(fā)送端的連接器上進(jìn)行測試,還需要測試經(jīng)過“一致性通道”(ComplianceChannel)或“參考通道”(ReferenceChannel)傳輸,并經(jīng)參考均衡器均衡后的信號質(zhì)量。通常把直接在發(fā)送端連接器上進(jìn)行的測試叫作“ShortChannel”測試,把經(jīng)過傳輸通道進(jìn)行的測試叫作“LongChannel”測試。HDMI測試USB測試調(diào)試