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再谈 USB 3.0 测试的关键技术 安捷伦科技(中国)有限公司 马卓凡 前言: 随着 Intel 发布 Ivy Bridge 平台，Panther Point 芯片组直接支持 USB 3.0 接口， AMD 之前也有直接支持 USB 3.0 的 Hudson D3/M3 芯片组推出，PC 厂商已不必再采 用第三方桥接芯片从 PCIe 2.0 扩展 USB 3.0，这将会加速推动 USB 3.0 技术的推广与 发展，现在已经有越来越多外围的硬盘等存储设备支持 USB 3.0 标准，也有一些视 频传输的产品支持 USB 3.0 的接口，USB - IF（USB 实施者论坛）预计在 2012 年底 智能手机和平板电脑等移动终端也会发布配备有 Micro USB 接口 USB3.0 产品。笔 者最近也遇到不少开发测试人员希望了解如何测试 USB 3.0 Rx（接收端）性能，相 对来说开发测试者可能对 Tx（发射端）指标的测试验证更熟悉，其方案是基于示 波器来完成的，测试方法也相对容易着手，但对于 Rx 的测试，在计算机及高速总 线领域却是很新的，笔者这篇文章将总结 USB3.0 的测试方案，归纳 USB3.0 发射并 重点介绍接收测试的一些关键技术和原理，比如 USB 3.0 的一致性通道、抖动传递 函数、接收端的均衡技术、接收端抖动一致性和容忍度测试的原理、如何进入环回、 如何进行 SER（误符号率）测试、以及一些实际测试中的常见问题，与读者分享。 USB 3.0 概述 自从 USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）诞生起，这种接口因为其简单 易用、支持热插拔、速度快等特点而被广泛应用于当今的电子产品中，堪称是 PC 平台上最成功的 I/O 接口技术，除了 PC 及外设外，也成为手机、数码相机、打印 机及各种消费电子产品标配的接口。USB 规范历经多年的发展从第一代的 USB 1.0 低速（Low Speed）、USB 1.1 全速（Full Speed），演进到 USB 2.0 高速（High Speed）标准，传输速率达到 480Mb/s，但考虑到总线的协议开销、接口性能等问 题，实际上优化的传输速度最高也???有二三十 MB/s。由于计算机性能及外设技术 的发展，高清视频传输以及大容量数据存储的需求，USB2.0 的传输速度逐渐成为 瓶颈，USB 组织在 2008 年底正式发布了 USB 3.0 规范，总线信号速率达到 5Gb/s， 实际的数据吞吐速率可达 200MB/s 以上。 USB 3.0 又称为 SuperSpeed USB 总线，与高速（High Speed）USB 总线相比， 为了做到对 USB2.0 的向下兼容，它保留了 USB2.0 信号线（D+，D-，Vbus，GND）， 在此基础上增加了两对 USB 3.0 超高速差分信号（SSTX+，SSTX-，SSRX+，SSRX-）， 一组差分对用来发射信号，另一组接收信号，从而实现全双工传输，超高速信号传 输速率达到 5Gb/s，采用 8B/10B 编码机制，电流最大达到 900mA，为了降低 EMI， 增加了 SSC（扩频时钟）功能。 目录 前言: ............................................................................................................................... 1