自1994年USB(V0.7)串行接口發(fā)布以來,由于USB接口具有即插即用(Plug and Play,Pn P)、傳輸速度較快、支持多類型設備連接和無需外設供電等優(yōu)點,USB接口已成為計算機、手機、平板電腦、數(shù)碼相機、打印機和掃描儀等設備最常用的標準接口。隨著半導體集成電路產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,快速推動了信息技術的進步,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已不具優(yōu)勢,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,能夠為電量需求更大的設備供電(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USB3.0測試卻提出了更高的挑戰(zhàn)。為保證USB3.0接口性能和質(zhì)量,采用怎樣的方法進行USB3.O接口測試,并如何具體實施USB3.0接口測試,本論文將針對上述問題,對USB3.0接口測試方法進行研究,并實現(xiàn)USB3.0接口測試。論文主要工作目的和研究方法如下:1.對USB3.0接口測試課題設計的背景和國內(nèi)外的技術狀態(tài)研究,對USB3.0接口總線架構(gòu)和物理層工作原理進行了介紹,本文的USB3.0測試基于物理層的測試,主要進行USB3.0接收測試和發(fā)送測試。2.對USB3.0接口的測試關鍵技術介紹。USB3.0傳輸速率已達5Gbps,傳輸?shù)男盘栆堰M入微波射頻領域范圍,USB3.0測試必須基于多種測試關鍵技術理論來研究。USB3.0測試關鍵技術涉及到:眼圖測試技術、抖動測試技術、加重測試技術和均衡測試技術。3.研究與實現(xiàn)USB3.0接口儀表測試法。為實現(xiàn)USB3.0測試方法的研究,對USB3.0接口的硬件測試平臺進行設計開發(fā),以滿足USB3.0接口的發(fā)送測試和接收測試需要。利用示波器和誤碼儀等專用測試儀器和測試軟件,對USB3.0發(fā)送測試和接收測試進行研究與實現(xiàn)。4.研究與實現(xiàn)USB3.0接口ATE測試法。為實現(xiàn)USB3.0測試方法的研究,進行了ATE測試板的設計開發(fā),以滿足USB3.0接口的發(fā)送測試和接收測試需要�；趷鄣氯fV93000測試儀,自主創(chuàng)建USB3.0測試工程,開發(fā)USB3.0測試程序,對USB3.0發(fā)送測試和接收測試進行研究與實現(xiàn)。
【學位單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TP334.7
【部分圖文】：

第二章 USB3.0 介紹及測試要求設備終端，超高速通信層完成主機驅(qū)動和設備邏輯功能間的信息交換。主機也可作為 USB3.0 超高速信息交換的源或沉，實現(xiàn)作為所需的主機終端，超高速通信層通過總線完成信息交換，擁有與其連接外設的數(shù)據(jù)活動對安排和管理權。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，以及最上層的設備和主機。USB3.0 的總線分層結(jié)構(gòu)使得各層間相對獨立，各層負責各自的特定功能，通過由下一層對上一層負責的機制，大幅度降低各層次間的交互，便于各層次的模塊化設計[8]。USB3.0 超高速總線結(jié)構(gòu)見圖 2-1 所示：

然后經(jīng)過數(shù)據(jù)恢復電路（DRC）恢復信號，恢復后數(shù)據(jù)由串行轉(zhuǎn)為并行，最后 8b/10b解碼，信號傳輸完成。超高速鏈接是兩個端口間邏輯和物理的連接，連接的兩個端口稱為鏈接對，鏈路層定義了鏈接對間的端口通信邏輯內(nèi)容。端口的邏輯部分主要具備三項功能：第一，對終端物理連接狀態(tài)機的管理，包括物理層初始化和事件管理；第二，鏈接對信息交換的狀態(tài)機和緩存管理，實現(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)議層定義了主機與設備間終端到終端通信規(guī)則，超高速協(xié)議提供了主機與設備的超高速數(shù)據(jù)交換，是一種“流水線”的通信方式，也是一種面向主機的協(xié)議，由主機決定什么時候發(fā)送數(shù)據(jù)[8]。協(xié)議層的所有通信都是通過包的方式交換，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)務包（TP）、數(shù)據(jù)包（DP）和時間同步包（ITP）。2.3 USB3.0 物理層

圖 2-3 發(fā)送器圖 2-3 所示，發(fā)送器主要對發(fā)送數(shù)據(jù)經(jīng)過傳輸，同時鞏固信號傳輸質(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，當輸入數(shù)據(jù)為 K 碼時直接進進行數(shù)據(jù)加擾，保證信號的直流平衡。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：2811651