USB 3.0测试宝典（下）

        USB 3.0接收机测试与其它高速串行总线接收机一致性测试类似，它一般分成三个阶段，第一个阶段是压力眼图校准，然后是抖动容限测试，最后是分析。让我们看一下这一过程的流程图(图4)。

    压力眼图校准需要使用最坏情况信号，其通常在水平方向（通过增加抖动的方式）和垂直方向（通过把幅度设置成接收机能看到的最低幅度）加压。在任何测试夹具、线缆或仪器变化时，都必须执行压力眼图校准。

    抖动容限测试使用校准后的压力眼图作为输入，在此基础上注入不同频率的正弦抖动(SJ)。应用的这个SJ考验的是接收机内部的时钟恢复电路，因此不仅测试了接收机对最坏信号情况的容忍能力，还测试了时钟恢复的能力。最后，根据分析结果就可以知道，是否需要执行进一步的调试，以满足一致性测试要求。

    压力眼图校准首先要使用标准夹具、线缆和通道设置测试设备(图5)。然后要反复测量和调节应用的各类压力，如抖动。然后使用标准测试夹具和通道及测试设备生成的特定数据码型，在没有DUT的情况下执行校准。测试仪器应能够执行两种功能：码型生成，能够增加各种压力；信号分析，如抖动和眼图测量。

图5. 主机（顶部）和设备（底部）压力眼图校准，首先设置标准夹具、线缆和通道，然后反复测量和调节各种应用的压力，如抖动。然后在使用标准测试夹具和通道及使用测试设备生成的特定数据码型，在没有DUT的情况下进行校准。

    必须进行三种损伤校准，以校准压力眼图，其分别是：RJ、SJ和眼高。每种校准都要求在码型发生器和分析仪上进行特定设置。对每套线缆、适配器和仪器，必须进行一次压力眼图校准。

    由于使用不同的适配器和参考通道，主机和设备的压力眼图校准也不同。在校准完成后，可以重复使用校准后的眼图设置，如果设备设置中有的东西发生变化，那么必须重新校准。

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其它码型发生器要求

    前面我们已经介绍了要求校准的项目，我们看一下码型发生器对每步校准的进一步要求，包括使用的数据码型、去加重数量以及应该不应该启用SSC。在压力眼图校准方法中，列出的两种码型是CP0和CP1。表3列出了所有USB 3.0一致性测试码型，以供参考。

表3.USB 3.0 一致性测试码型 

    CP0是一种经过8b/10b编码的PRBS-16 数据码型(USB 3.0发射机对D0.0字符加扰和编码的结果)。在8b/10b编码后，最长的连续1或连续0是5位，较标准PRBS-16 码型中最长16位的连续1或0明显下降。CP3是与8b/10b编码的PRBS-16类似的一种码型，类似之处在于，它同时包含着由相同的比特组成的最短序列(孤位lone bit)和最长序列。

    CP1是RJ校准使用的一种时钟码型。许多仪器采用双Diarc方法，把随机性抖动和确定性抖动分开，进行RJ测量。使用时钟码型是为了消除双Dirac方法中的一个缺陷，即其一般会把DDJ报告为RJ，特别是在长码型上。通过使用时钟码型，可以从抖动测量中消除ISI引起的DDJ，提高RJ测量精度。

    码型发生器和分析仪之间的有损通道(即USB 3.0 参考通道和线缆)在垂直方向和水平方向导致了频率相关损耗，这种损耗的表现是眼图闭合(图6)。为解决这种损耗，可以使用发射机去加重，提升信号的高频成分，以便接收的眼图在10-12（或更低）BER下足够好。

图6. 波形和眼图可以演示去加重的不同影响，在本例中使用PRBS-7 数据码型。

    从眼图上可以看到，在没有去加重时，所有比特位的幅度理论上是相同的。有了去加重，跳变位比非跳变位的幅度要高，有效地提高了信号的高频成分。

    在通过有损耗的通道和线缆后，没有去加重的信号的眼图会产生ISI，闭合程度会变严重，而有去加重的信号的眼图是完全张开的。我们从这里可以看到，去加重的量影响着ISI和DDJ的值，进而影响接收机上的眼图张开度。

    SSC通常用于同步的数字系统(包括USB 3.0)，以降低电磁干扰(EMI)。如果没有SSC，数字信号的频谱在其载频(即5 Gbits/s)及其谐波上将出现高能的尖峰值，可能会超过法规限制(图7)。