手把手教你如何进行USB3.0接收机测试

图2. USB 3.0接收机测试设置。

接收机测试的设备设置与受压眼图校准类似，也是把DUT插入测试环路中。但它不是把信号直接输回分析仪，而是码型发生器发出的测试信号流经DUT的接收机，“环回”通过发射机(所以叫作“环回”)，再向回通过适配器，到达误码检测器。与误码检测器的连接质量应尽可能高。(参见图2)

对抖动容限测试，测试仪器必须能够执行误码检测，追踪BER。BERT、某些协议分析仪和示波器等仪器拥有这种功能。

环回是USB 3.0链路状态中的一种，在这种状态下，设备把它收到的比特向回发送到发射机。如果接收机发生错误，那么误码将发回到发射机及下行分析仪进行检测。为发起环回，必须在码型发生器和DUT之间执行一系列握手。

USB 3.0采用8b/10编码，与8b/10b编码系统中常见的情况一样，接收机和发射机可能位于略微不同的时钟频率上，收到的数据流恢复的时钟可能并不完全等于发射机的时钟频率。在接收机测试环回模式下，这种频率不匹配会给DUT带来问题，比特进入的速度可能会快于其向回发出的速度，或反之。为补偿频率不匹配，可以使用时钟补偿符号，在从接收机向回传送到发射机时，这些符号要么删除，要么插入数据流中。例如，如果恢复的时钟频率小于(慢于)发射机时钟频率，那么应增加符号，反之亦然。USB 3.0采用SKP符号进行时钟补偿。

可以设置BERTScope BSA系列，处理输入数据流中这种数量不确定的时钟补偿符号，通常称为异步BER测试。这对某些BERT可能很难，因为BER一般通过比较输入数据流与已知数据码型测得。通过保持计算错帧数，协议分析仪可能会能够处理这种测试模式。

最后注意，USB 3.0规范对BER测试包括两种环回。第一种如前所述，收到的比特被向回重传到分析仪进行BER测试。第二种依赖DUT，追踪自己的BER，并在嵌入特殊码型(称为有序集合)的比特中向回报告这个值。但是，最新的一致性测试规范没有包括第二种方法。

一旦已经校准受压眼图，DUT和设备已经进行测试设置，DUT已被置于环回模式，那么可以准备测试DUT的接收机。

抖动容限测试应用特定SJ频率中不同的SJ幅度，来测试接收机。一般来说，SJ频率越低，SJ幅度会越高，因为这些频率很好地落在接收机时钟恢复的环路带宽范围内，因此可以追踪出来。在SJ频率接近并超过环路带宽时，SJ幅度会在小于1 UI的幅度上置平。高于接收机环路带宽的抖动将不会被追踪出来，将向回传送到接收机的判定电路。

USB 3.0 CTS规定，应使用3x1010个比特测试容限曲线上的每个SJ点。如果在任何SJ测试点上检测到一个以上的错误，那么DUT测试失败。

对正确的USB 3.0接收机测试，测试体系完全基于采用校准后的受压眼图输入的抖动容限。对接收机检定和调试，BERTScope BSA系列把校准后的受压眼图设置与自动功能融合在一起，保证成功的接收机测试调试环境。

对合规性测试，泰克AWG7000与泰克示波器和TekExpress自动软件相结合，提供了可靠的选择。

图3.环回BER的USB 3.0接收机检定测试设置。

图4.使用AWG和示波器检测错帧。

使用AWG进行接收机合规性测试

检定接收机的主要依据是确定有效误码率。通过使用AWG7000之类码型发生器的自动功能，已知码型被发送到接收机上，在接收机比较器之后检验数据。数据在外部通过接收机内部环回机制校验。接收机测试的一个挑战是生成要求的测试码型，在被测器件内部发起测试模式。这些测试模式包括强迫发射机“重复”检测到的数据，在重新定时后，通过发射机发出，然后调用内部误码检测状态。任意波形发生器(AWG)的优势是能够顺序经过要求的链路训练，可以进入接收机环回，发出环回误码率测试(BERT)命令。图3和图4显示了在AWG顺序通过下面的步骤时，在测试发起和误码检测中使用环回BERT方法测试主机的流程实例。泰克DSA70000实时示波器可以采集和解码接收机发出的误码数。