USB3.0一致性测试：进入模式与码型切换解析

"USB 3.0 一致性测试是验证USB设备是否符合标准规范的重要环节，主要涉及设备在特定模式下的行为以及使用不同测试码型来评估各项参数。在这个过程中，设备通过发送特定信号进入一致性测试模式，并根据预设的码型序列进行切换，以检查其通信能力和性能。本文由李军总结，主要探讨了USB 3.0一致性测试的进入方法和码型选择的原理。" USB 3.0的一致性测试主要关注设备能否在标准规定下正常工作，确保其兼容性和可靠性。进入一致性测试模式的过程包括以下步骤： 1. **启动模式**：当设备（DUT）上电并开机时，其USB芯片会向连接的另一端设备发送"Polling.LFPS"信号。如果另一端存在设备并且处于低阻端接状态，设备内部的Rx detect电路会响应，从而启动握手和通讯过程。 2. **模式切换**：如果DUT未检测到另一端设备的存在或在一定时间内未收到响应，它将自动进入"Compliance Mode"。在这个模式下，初始默认的码型是PRBS CP0，芯片将持续发送此码型。一旦接收到"Ping.LFPS"信号，码型将按照预定顺序（CP0 -> CP1 -> CP2 -> ... -> CP8 -> CP0...）进行切换。 测试码型的选择对评估不同参数至关重要，因为它们可以揭示设备的不同性能特性： - **Rj测试**：针对眼图测试和固有抖动（Intrinsic Jitter, IJ），USB 3.0 Gen1中通常使用CP1码型进行周期性测试。Rj主要反映的是芯片内部噪声引起的随机抖动，不受传输通道影响，因此无需特殊码型，只需基于信号上升或下降边缘即可。 - **Dj测试**：固有抖动（Dj）反映了ISI（Inter-Symbol Interference）、DCD（Data-Dependent Jitter）和串扰等因素，需要用到如PRBS这样的码型进行测试。这些码型包含不同频率成分，能全面分析信号质量，特别是在存在通道损耗、阻抗不匹配和串扰问题的情况下。 - **Tj计算**：总体抖动（Total Jitter, TJ）是基于Rj和Dj的结果，通过双迪拉克算法推导出的BER（Bit Error Rate）下的总抖动。Tj综合反映了系统级的性能，包括通道影响和设备内部因素。 在USB 3.0一致性测试中，选择正确的测试码型对于评估设备的性能、兼容性和稳定性至关重要。通过这种详尽的测试流程，开发者和制造商可以确保他们的产品满足USB 3.0标准，从而提升用户在实际应用中的体验。