自1994年USB(V0.7)串行接口發(fā)布以來(lái),由于USB接口具有即插即用(Plug and Play,Pn P)、傳輸速度較快、支持多類型設(shè)備連接和無(wú)需外設(shè)供電等優(yōu)點(diǎn),USB接口已成為計(jì)算機(jī)、手機(jī)、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)、打印機(jī)和掃描儀等設(shè)備最常用的標(biāo)準(zhǔn)接口。隨著半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,快速推動(dòng)了信息技術(shù)的進(jìn)步,USB2.0在超高清視頻、大量數(shù)碼照片和大型軟件程序等傳輸或存儲(chǔ)已不具優(yōu)勢(shì),2008年USB-IF(USB Implementers Forum)發(fā)布了USB3.0。USB3.0支持每秒5Gbps傳輸速率,能夠與USB2.0向上全面兼容,能夠?yàn)殡娏啃枨蟾蟮脑O(shè)備供電(從500m A提高到了900m A左右),全雙工數(shù)據(jù)通信使傳輸速度更快。由于USB3.0傳輸速率較USB2.0提升了10倍左右,并且在多方面性能上也具有較高的提升,但對(duì)USB3.0測(cè)試卻提出了更高的挑戰(zhàn)。為保證USB3.0接口性能和質(zhì)量,采用怎樣的方法進(jìn)行USB3.O接口測(cè)試,并如何具體實(shí)施USB3.0接口測(cè)試,本論文將針對(duì)上述問(wèn)題,對(duì)USB3.0接口測(cè)試方法進(jìn)行研究,并實(shí)現(xiàn)USB3.0接口測(cè)試。論文主要工作目的和研究方法如下:1.對(duì)USB3.0接口測(cè)試課題設(shè)計(jì)的背景和國(guó)內(nèi)外的技術(shù)狀態(tài)研究,對(duì)USB3.0接口總線架構(gòu)和物理層工作原理進(jìn)行了介紹,本文的USB3.0測(cè)試基于物理層的測(cè)試,主要進(jìn)行USB3.0接收測(cè)試和發(fā)送測(cè)試。2.對(duì)USB3.0接口的測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)介紹。USB3.0傳輸速率已達(dá)5Gbps,傳輸?shù)男盘?hào)已進(jìn)入微波射頻領(lǐng)域范圍,USB3.0測(cè)試必須基于多種測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)理論來(lái)研究。USB3.0測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)涉及到:眼圖測(cè)試技術(shù)、抖動(dòng)測(cè)試技術(shù)、加重測(cè)試技術(shù)和均衡測(cè)試技術(shù)。3.研究與實(shí)現(xiàn)USB3.0接口儀表測(cè)試法。為實(shí)現(xiàn)USB3.0測(cè)試方法的研究,對(duì)USB3.0接口的硬件測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā),以滿足USB3.0接口的發(fā)送測(cè)試和接收測(cè)試需要。利用示波器和誤碼儀等專用測(cè)試儀器和測(cè)試軟件,對(duì)USB3.0發(fā)送測(cè)試和接收測(cè)試進(jìn)行研究與實(shí)現(xiàn)。4.研究與實(shí)現(xiàn)USB3.0接口ATE測(cè)試法。為實(shí)現(xiàn)USB3.0測(cè)試方法的研究,進(jìn)行了ATE測(cè)試板的設(shè)計(jì)開發(fā),以滿足USB3.0接口的發(fā)送測(cè)試和接收測(cè)試需要。基于愛德萬(wàn)V93000測(cè)試儀,自主創(chuàng)建USB3.0測(cè)試工程,開發(fā)USB3.0測(cè)試程序,對(duì)USB3.0發(fā)送測(cè)試和接收測(cè)試進(jìn)行研究與實(shí)現(xiàn)。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP334.7
【部分圖文】：

第二章 USB3.0 介紹及測(cè)試要求設(shè)備終端，超高速通信層完成主機(jī)驅(qū)動(dòng)和設(shè)備邏輯功能間的信息交換。主機(jī)也可作為 USB3.0 超高速信息交換的源或沉，實(shí)現(xiàn)作為所需的主機(jī)終端，超高速通信層通過(guò)總線完成信息交換，擁有與其連接外設(shè)的數(shù)據(jù)活動(dòng)對(duì)安排和管理權(quán)。USB3.0 超高速總線是一種基于層次化通信結(jié)構(gòu)，從層次上由下至上分為物理層、鏈路層、協(xié)議層，以及最上層的設(shè)備和主機(jī)。USB3.0 的總線分層結(jié)構(gòu)使得各層間相對(duì)獨(dú)立，各層負(fù)責(zé)各自的特定功能，通過(guò)由下一層對(duì)上一層負(fù)責(zé)的機(jī)制，大幅度降低各層次間的交互，便于各層次的模塊化設(shè)計(jì)[8]。USB3.0 超高速總線結(jié)構(gòu)見圖 2-1 所示：

然后經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)恢復(fù)電路（DRC）恢復(fù)信號(hào)，恢復(fù)后數(shù)據(jù)由串行轉(zhuǎn)為并行，最后 8b/10b解碼，信號(hào)傳輸完成。超高速鏈接是兩個(gè)端口間邏輯和物理的連接，連接的兩個(gè)端口稱為鏈接對(duì)，鏈路層定義了鏈接對(duì)間的端口通信邏輯內(nèi)容。端口的邏輯部分主要具備三項(xiàng)功能：第一，對(duì)終端物理連接狀態(tài)機(jī)的管理，包括物理層初始化和事件管理；第二，鏈接對(duì)信息交換的狀態(tài)機(jī)和緩存管理，實(shí)現(xiàn)協(xié)議流的控制，數(shù)據(jù)包的可靠交互，以及鏈路層的電源管理。第三，作為數(shù)據(jù)和協(xié)議信息的緩存。協(xié)議層定義了主機(jī)與設(shè)備間終端到終端通信規(guī)則，超高速協(xié)議提供了主機(jī)與設(shè)備的超高速數(shù)據(jù)交換，是一種“流水線”的通信方式，也是一種面向主機(jī)的協(xié)議，由主機(jī)決定什么時(shí)候發(fā)送數(shù)據(jù)[8]。協(xié)議層的所有通信都是通過(guò)包的方式交換，協(xié)議層建立于鏈路層之上，增加了數(shù)據(jù)包傳輸?shù)目煽啃�。協(xié)議層包包括：鏈路管理包（LMP）、業(yè)務(wù)包（TP）、數(shù)據(jù)包（DP）和時(shí)間同步包（ITP）。2.3 USB3.0 物理層

圖 2-3 發(fā)送器圖 2-3 所示，發(fā)送器主要對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)傳輸，同時(shí)鞏固信號(hào)傳輸質(zhì)量。USB3.0數(shù)據(jù)，輸入數(shù)據(jù)類型為 D 碼或 K 碼。電路部分，當(dāng)輸入數(shù)據(jù)為 K 碼時(shí)直接進(jìn)進(jìn)行數(shù)據(jù)加擾，保證信號(hào)的直流平衡。加數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 10 比特并行數(shù)據(jù)，編碼結(jié)束到串行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)束后由發(fā)送差分驅(qū)成 USB3.0 數(shù)據(jù)的發(fā)送[8,11]。

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本文編號(hào)：2811651