PCI-E测试USB物理层测试故障

USB4.0技术简介USB全称UniversalSerialBus(通用串行总线)，早在1994年被众多电脑厂商采纳用以解决当时接口不统一的问题。在随后二十多年时间里，USB技术不断发展，标准经历了USB1.0/1.1、USB2.0、USB3.0、USB3.1到USB3.2，直到现在的USB4.0。USB4.0直接采用的是Intel和Apple从2015年在笔记本电脑上推出的、基于Type-C接口的“雷电”Thunderbolt3协议标准，数据传输速率支持10Gbps/lane和20Gbps/lane两种速率，选择性地支持TBT3-compatible10.3125Gbps/lane和20.625Gbps/lane两种速率；同时，通过交替模式(ALTmode)支持DisplayPort，PCIE等信号标准。为了避免混淆，Intel将未来准备在笔记本电脑上部署的Thunderbolt接口，统一命名为Thunderbolt4.0。USB物理层测试是否需要对不同操作系统进行测试？PCI-E测试USB物理层测试故障

USB3.x的测试码型和LFPS信号在测试过程中，根据不同的测试项目，被测件需要能够发出不同的测试码型，如表3.2所示。比如CPO和CP9是随机的码流，在眼图和总体抖动(TJ)的测试项目中就需要被测件发出这样的码型；而CP1和CP10是类似时钟一样跳变的数据码流，可以用于扩频时钟SSC以及随机抖动(RJ)的测试。还有一些码型可以用于预加重等项目的测试，供用户调试使用。根据USB3.1的LTSSM(LinkTrainingandStatusStateMachine)状态机的定义(图3.8),在通过上下拉电阻检测到对端的50Ω负载端接后，被测件就进入Polling(协商)阶段。在这个阶段，被测件会先发出Polling.LFPS的码型和对端协商(LFPS的测试，后面我们还会提到),如果对端有正常回应，就可以继续协商直至进入Uo的正常工作状态；但如果对端没有回应(比如连接示波器做测试时),则被测件内部的状态机就会超时并进入一致性测试模式(ComplianceMode),在这种模式下被测件可以发出不同的测试码型以进行信号质量的一致性测试PCI-E测试USB物理层测试故障USB电缆的长度对物理层性能有影响吗？

a)USB-IFUSB4ETT软件下图是USB-IF新推出的USB4ETT(USB4.0ElectricalTestTool)工具的实际界面，它可以通过USB4ElectricalTestT；手动控制)或者USB4ElectricalTestToolCLI.exe(commandlineinterface；自动化编程控制)两种方式，使被测设备产生必须的测试码型。b)TransmitterPresetCalibrationUSB4.0信号为了补偿有损链路带来的损耗，定义了16种发送端均衡(Preset0~Preset15)，测试规范规定在做发送端测试前，需要对每一个接口的每一对高速信号支持的每一种速率分别做Preset的校准，选择能够提供值小DDJ值的Preset值，把它设定到被测体的固件里，作为后续验证的基础。

由于数据速率提升，能够支持的电缆长度也会缩短。比如USB2.0电缆长度能够达到5m,USB3.0接口支持的电缆长度在5Gbps速率下可以达到3m,USB3.1在10Gbps速率下如果不采用特殊的有源电缆技术只能达到1m。USB4.0标准中通过提升芯片性能，在10Gbps速率下可以支持2m的电缆传输，而在20Gbps速率下也能支持0.8m的无源电缆。随着新的更高速率接口的产生，原有的USB连接器技术也在不断改进。图3.2是一些类型的USB2.0和USB3.0连接器类型。其中，Type-C是随着USB3.x标准推出的新型高性能连接器，也可以向下兼容提供USB2.0的连接。对于不同类型连接器的主机、设备、电缆来说，其传输通道损耗的要求也不一样。图3.3是USB3.1标准中各种速率和接口类型组合对于链路损耗的要求(损耗值对应的是Nyquist频点，即信号数据速率的1/2频率处),在具体电路设计和测试中可以参考。USB物理层测试是否包括数据完整性验证？

测试系统搭建和介绍任何测试系统的搭建都是以测试目的为导向的，在测试之前一定要明确测试目的。对于完整的USB2.0信号完整性测试，需要对TX端和RX端都进行完整的测试，但是对于大多数厂商来讲，可能只能完成基本的TX端测试。我们这个测试也只对TX端进行测试，所以测试的系统就是一台示波器、DUT、测试夹具和测试线缆。示波器：TektronixTDS7704B，带宽为7GHz，采样率为20GS/s；测试探针：TektronixP7330/P7240USB2.0testfixture；测试夹具：TDSUSBFUSB2.0ComplianceTestFixtureWithPowerAdapter；测试软件：•USBHighSpeedElectricalTestToolRev:1.10；•TDSUSB2TestPackageApplicationV3.0.2；Tektronix的USB2.0发送端一致性测试软件TDSUSB2可以支持嵌入（Embed)、去嵌入（De-embed）的功能，这对研发工程师的作用非常大。在软件中还直接内置提供Host和Device的一致性通道传递函数，可以嵌入一致性通道模型，完成对一致性测试的要求，这主要体现在包含了测试过程中加入了长通道和短通道的S参数在其中，这时不管你是做的Host端的产品还是Device端的产品，只要在测试时选择对应参数即可真实的使用情况。这样也符合一致性测试规范。usb物理层测试,信号一致性测试？PCI-E测试USB物理层测试故障

USB物理层测试是否需要针对不同的USB版本进行测试？PCI-E测试USB物理层测试故障

USB4.0的规范是2021年5月份发布的”USB4SpecificationVersion1.0withErrataandECNthroughOct.15,2020”；测试规范是2021年7月份发布的”USB4ElectricalComplianceTestSpecificationV1.02”。因为USB4.0需要支持有源电缆和无源电缆两种应用场景，针对的测试点分别是TP2和TP3，即通俗讲的近端测试和远端测试。在进行远端测试时，需要考虑无源电缆的影响。因为一根实体的无源电缆很难完整的表征所有恶劣的场景，包括插入损耗、回波损耗、串扰等，为了保证测试的一致性和可重复性，发动端测试都是用软件的算法，利用示波器嵌入S参数/传递函数的方式，实现参考链路的模拟。同时，为了保证测试精度，USB4.0要求示波器在进行信号捕获前，需要通过去嵌(De-embedded)的方式去除测试电缆的影响。PCI-E测试USB物理层测试故障