USB3.0的物理层测试简介与难点分析

难点3：

在USB3.0中，链路两端的产品的参考时钟频率可能是不一样的，参考时钟允许的精度为+/-300ppm，SSC展频引入的频率偏差为0到-5000ppm，所以总的频率偏差在-5300ppm到300ppm。为了补偿频率偏差，在USB3中的数据流中每354个symbol要插入两个SKP（即K28.1码），接收端需要能识别和删除SKP，在USB3.0芯片中，添加和删除SKP是由Elasticity Buffer来实现的（详见USB3.0 Specification的6.4.3节）。于是，在接收机测试时，PUT发送出的码流会加入一些SKP，误码检测器接收到的数据包括了测试码型和一些SKP，然后对比码型发生器发送出的测试码型，传统的BERT会误认为测量到了误码。而力科的PeRT可以智能的添加和删除SKP后，再来计算是否有误码。图6为USB3.0的Elasticity Buffer处理SKP的示意图。

力科USB3测试方案的特点
在2009年11月力科更新了USB3.0的物理层测试方案，可以全自动的完成兼容性测试的所有项目。如下图7、8所示力科USB3.0的解决方案示意图，测试仪器和附件由带宽13GHz以上的示波器、PeRT3、RF Switch、USB3.0测试夹具等等组成。

在TX测试时，信号的传输链路如图7的上半部分所示，力科示波器通过USB电缆控制PeRT3，PeRT3通过同轴电缆向PUT的RX端发送Ping.LFPS，PUT的TX连接到示波器的通道。PeRT每发送一次Ping.LFPS，则PUT的TX发送的码型在CP0到CP8之间切换一次（比如从CP0变为CP1，或从CP8变为CP0），这样无需测试人员去配置PUT发送不同的测试码型了，通过PeRT3，力科的QualiPHY软件会自动控制PUT发送不同的测试码型，完成TX的所有测试。

在RX测试时，示波器通过GPIB接口控制RF Switch切换到另一链路，如图7下部分所示，PeRT3的码型发生器输出的加入抖动的信号先通过Compliance Test Channel（由Intel的11英寸背板和3米USB3.0电缆组成），然后连接到USB3夹具，进入PUT的RX端，PUT的TX端通过夹具，把信号发送给PeRT3的Error Dector端。

由于示波器通过USB电缆控制PeRT和并读取PeRT的测试结果，并通过GPIB控制RF Switch在链路间自动切换，这样，USB3.0的TX和RX测试完全自动化，无需人工干预，操作步骤非常简单，节省了测试时间。

结语
本文简要介绍了USB3.0的物理层测试内容和测试难点。力科的一致性测试软件QualiPHY-USB3.0可以控制示波器、误码率测试仪PeRT3，快捷的、全自动的测量USB3.0的所有测试项目，大大的简化了工程师的测试与调试时间，是业内最全面和 快捷的测试解决方案。

参考文献
1, Universal Serial Bus 3.0 Specification, Revision 1.0.
2, Electrical Compliance Test Specification Rev0.9, SuperSpeed USB.
3, LeCroy USB3.0 Datasheet.