USB3.0的物理层测试简介与难点分析

难点1：

在USB3.0规范中定义了多种兼容性测试码型（Compliance Pattern，简称CP），如下图4所示包括了CP0-CP8九种测试码型。在TX测量中，需要用到CP0/CP1/CP7/CP8四种码型：CP0用于眼图与抖动、共模电压测量；CP1用于SSC展频测量、随机抖动测量；CP7用于去加重测量；CP8用于差分电压幅度测量。

对于板级研发的工程师，如果没有IC厂商提供的发包程序，很难让PUT发出不同的测试码型，而力科的USB3测试方案可以解决这个问题，如图5所示，PUT连接了USB3夹具，TX输出到示波器，RX与PeRT的信号输出端相连。通常PUT在上电后会发送出CP0码型，示波器通过USB电缆控制PERT，然后PeRT会发出1个Ping.LFPS命令给PUT，PUT接收到1个Ping.LFPS后，输出的码型切换为CP1，示波器捕获到CP1码型后，控制PERT又发送出1个Ping.LFPS，则PUT的输出码型切换为CP2，即PUT每收到1个Ping.LFPS就输出下一个CP（CP8的下一个码型为CP0），通过用示波器控制PERT，PERT控制PUT发出不同的CP，即可完成所有TX测试项目。

难点2：

在接收机测试中，需要通过Polling.LFPS->Rx.EQ->TS1->TS2->Loopback这一过程才能进入环回模式来测量接收机性能。在这个过程中接收机测试仪器（比如BERT）需要不断的和PUT进行“握手”（handshake），在链路层与PUT通信，使其一步一步的进入Loopback模式，这对一些接收机测试仪器是非常困难的，比如X公司的接收机测试仪器是传统BERT，不能与PUT进行“握手”，很难从Polling.LFPS逐步进入Loopback模式，而Y公司的接收机测试仪器为任意波形发生器，可以发送LFPS信令到PUT，但是无法从协议上识别PUT响应的信令，于是，很难逐步从Polling.LFPS进入到Loopback模式。如果未进入Loopback模式，通常使用人员会在信号源上编辑脚本，不断调整LFPS、Rx.EQ、TS1、TS2之间的时间间隔，以期望调整后的信令能逐步使PUT进入环回模式，当测量新的USB3.0的IC时，可能又要修改信号源输出脚本。我们称这种只发不收的方法为Blind handshake，即接收机测试仪盲目的发出信令与PUT“握手”，但是无法识别PUT响应的信令。

力科的USB3.0接收机测试仪器PeRT解决了进入环回模式困难这一问题。PeRT全名为Protocol-enabled Receiver and Transmitter Tolerance Tester，具备了链路层的协议分析能力，可以顺利的与PUT“握手”，逐步进入Loopback模式，快速测量接收机。