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USB 2.0歷史 通用串行總線已經被公認為連接個人電腦和其它外圍設備的事實上的標準。USB 2.0于2000年問世，其速度較傳統USB 1.1規范提高了40倍。這一規范對數據更加密集的應用打開了大門，改善了用戶體驗。盡管低速(1.5 Mb/s)和全速(12 Mb/s)速率對鍵盤或鼠標之類的設備已經足夠了，但高速速率(480 Mb/s)支持多媒體應用、數據存儲和傳送應用及其它高速輸入/輸出應用領域的開發工作。 USB 2.0結構、測試戰略和解決方案 USB 2.0是一種串行總線，它采用4線系統：VBUS、D-、D+和接地。D-和D+是信息的主要載體。USB的實現主要有三組：主機、設備和集線器。USB 2.0設備既可以自行供電(有自己的電源)，也可以通過總線供電(通過主機獲得電力)。 USB實現者論壇(USB-IF)概括了產品認證要求的一系列一致性測試，以保證強健性和互操作能力。滿足USB-IF一致性方案最低性能要求的產品會被添加到Integrators List (集成商名單)中。本應用指南重點介紹執行電接口測試，并為調試和解決測試問題提供指引。
圖1. TDSUSB2高速一致性測試軟件。
圖2. TDSUSB2測試報告。 圖1顯示了DPO7254示波器上選項USB一致性測試套件的操作。這個測試套件全面自動實現信號質量測試過程，允許設計人員簡便地測試設計。用戶必須選擇特定信號速度(低速、全速或高速)要執行的測量。測試套件消除了耗時的手動示波器設置、光標放置過程，可以自動比對測試結果與USB 2.0規范。測試結果自動作為詳細報告和摘要的一部分顯示，如圖2所示。
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。
圖4. SuperSpeed USB發射機一致性測試碼型。
注： 1. 在106個連續UI上測得，然后推斷到10-12 BER。 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 ´ 10-12 BER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。 |
