串行数据物理层一致性测试系列之一-- 一致性测试的共性问

图二可以很好地理解带宽问题。 能量谱密度曲线图（PSD）表示的是从三角波（蓝色）到方波（红色）的一组周期性波形。每个曲线对应的是相对于UI一定百分比的上升时间。三角波（蓝色） 的上升时间为100% UI，而方波（红色）的上升时间则为0% UI。一般来说，工业上应用的串行数据上升时间在30% UI左右。频率轴是根据信号(对NRZ信号而言)比特率归一化的频率,起始位置的频率是1/2倍比特率。随着上升时间增大到占UI的比较大的百分比，高次 谐波的PSD就会下降。随着上升时间下降到占UI的百分比变小，高次谐波的PSD会增加。在测量一定比特率信号时，通常要求覆盖5次谐波, 图中标识了5次谐波，在这一点PSD的变化范围在-15 dB到-33 dB之间。对于上升时间为本30% UI的信号，在2.5倍波特率的时候，仍然有明显的高次谐波成份。图示中对于10.3125Gbps信号，如果是用力科25GHz带宽的串行数据分析仪 SDA825Zi，则不能全部看到5次谐波周围的频谱成分，但如果用30GHz带宽则可以。

图二 能量谱密度曲线图（PSD）

图三 各种串行数据的推荐带宽和示波器

测试项目

每 种串行数据要求的测试项目种类不一，但大同小异，一般都要测试眼图，抖动，信号比特率，幅值，上升时间，下降时间等。各组织都详细规定了测试项目，仪器厂 家根据这些规定用软件包来实现。 比较关键的测试项目如眼图、抖动等用力科的SDA 系列标配的SDA II软件包就可以完成，不需要再另外购买软件包。我们需要研究每个测试项目的含义，理解这些测试项目对产品性能的影响。

如何将信号引到示波器

除USB2.0的某些测试项目以外，其它的一致性测试方案都使用夹具和SMA线的方式将信号从DUT引到示波器中。对于有些串行数据，在测试不同项目时需要改变夹具的连接方式。力科的QualiPHY软件包会弹出图四示的连接示意图，非常方便。

图四 软件包自动弹出彩色的连接示意图

发包问题

一致性测试的难点问题是 发包问题。 我每次在演示之前，都要先在办公室试一下演示的DUT能不能正常发包。一旦能发包，我们就感到万事了。而当我们测试客户的DUT时，我们常对客户说，“请 给我信号”。 很多客户常不知道怎么发包，而且认为这应是我们仪器厂家的事情。也有很多客户不理解为什么一定要发这样规定的波形，觉得这些规定的测试波形太有规律了，他 们认为应是跑业务数据流来测试更合理。这往往反而令我觉得难以解释。我说，“ ‘一致性’测试就是强制性测试，您一定要发出规定的波形去测试。如果每个人都按各自的业务数据来测试，就无法找到“一致性”标准了。测试工作状态的数据流 当然可以做眼图、抖动，但那是调试波形，不是一致性测试。” 有些行业的串行数据找不到“组织”，于是他们测试时就不管三七二十一,直接测试电路工作状态的数据眼图、抖动。这些行业一直没诞生一统天下的“大佬” ，我看那些工程师啊，整天在折腾呵！

而我们仪器厂商的很多SEs，AEs都认为发包应是工程师自己的事情。有些客户会因为我们没 有发包成功而认为我们不专业，所以，我们AE需要掌握发包方法以表现我们的专业性。大佬什么都好，但就是把有些串行数据的发包弄得玄乎得不得了，甚至有些 发包程序还很不好弄到手。

测试报告

一致性测试最终需要产生一个报告以。 PCI Express，SATA，FBDIMM等是基于sigtest测试的，sigtest会自动产生测试报告，如图 所示。 QualiPHY软件会自动产生一种最简洁最清晰最完整的报告,如图五所示。

图五 用QualiPHY产生的一致性测试报告