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        使用USB Type-C連接器調試USB 3.2物理邏輯和鏈路訓練-云帆興燁

        發表日期:2022/09/28 瀏覽次數:

        USB Type-C連接器對于消費者來說,使用起來非常簡單,但其背后卻是一個支持多種標準的非常復雜的系統。首先是來自USB-IF的USB總線標準和Power Delivery標準,指定了 USB 數據傳輸和電力傳輸。在其之上是各種“替代模式”標準,例如基于 USB Type-C架構的VESA DisplayPort和Thunderbolt。一種結合了 USB-C 測試卡的互操作性故障調試方法可以讓您的開發和測試流程走上成功之路。
        本應用筆記展示了如何使用 TF-USB-C-HS 和安裝有串行觸發和解碼選項的示波器以及各種標準探頭來解決 USB 3.2 鏈路訓練問題。

        力科提供了兩種USB-C測試卡:用于低速邊帶信號測量和功率測量的TF-USB-C-SB測試卡,以及用于功率、邊帶和高速測量的TF-USB-C-HS測試卡。如下圖所示,TF-USB-C-SB和-HS使你能夠探測USB-C連接器上的所有信號,以測量和分    析活動鏈接。

        每個測試卡都配有一根0.3米長的電纜,電纜和測試卡整體組合的插入損耗曲線被設計為等同于0.8米黃金標準的USB Type-C電纜,因此可以用測試卡替換0.8 m電纜,而不會體驗到任何鏈路性能差異。每個測試卡還具有一個電流回路,可使用電流探頭進行負載電流測量。HS型與力科DH系列探頭兼容,用于高速差分信號測量。

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        調試鏈接訓練故障

        設備 


        要求

        推薦

        示波器

        ?4Ch,最小16 GHz帶寬 

        ?512 Mpts記錄長度 

        ?40 GS/s或80 GS/s采樣率

        WaveMaster/SDA 8 Zi-B

        LabMaster 10 Zi-A

        軟件

        選項

        USB 3.2 D

        用于USB的ProtoSync(需要安裝USB協議軟件)

        SDAII CompleteLinQ用于實時鏈接的眼圖分析

        探頭

        用于探測發射/接收:

        16或20 GHz差分(各2個)

        力科:

        DH16-PL 或 DH20-PL

        其他


        Voyager M310P、M310e或M4x USB協議分析儀


        USB 3.2的鏈路訓練是利用連接器引腳上的TX1/RX1和TX2/RX2電信號,通過LTSSM(鏈路訓練狀態機)協商完成的。必須先完成鏈路訓練,才能進行高速數據事務處理。

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        鏈路訓練期間可能遇到的一個問題是沒有訓練到USB 3.2 Gen 2。通過我們和很多客戶的交流溝通,他們大多反饋,大多數系統互操作性問題是由鏈路訓練或邊帶協商失敗引起的,而這可能是由電氣問題引起的,也可能是數字問題引起的,或者兩者兼而有之。

        可以使用TF-USB-C-HS測試卡、DH系列差分探頭和USB 3.2解碼軟件來驗證分析鏈路訓練/鏈路管理問題的根本原因。

        還可以利用力科ProtoSync軟件,該軟件直接在示波器上運行,提供類似協議分析儀的解碼數據視圖,如下圖所示。使用ProtoSync,當單擊協議分析儀視圖中的數據包時,會自動引導你到示波器電氣波形的相應部分。這有助于將鏈接層與物理層電氣行為關聯起來。

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        SDAIII軟件更能進一步對實時鏈路進行眼圖分析。

        使用TF-USB-C-HS測試卡進行探測

        TF-USB-C-HS使用附帶的USB-C電纜將DUT和已知的良好設備連接起來,或連接在DUT和Voyager分析儀(M310e/M310P或M4x)的訓練器/分析儀端口之間,信號通過測試卡輸入示波器:

        ?使用DH系列16或20 GHz差分探頭將TX1輸入到通道C1。

        ?使用相同的方法將TX2輸入到通道C2。

        ?邊帶信號CC1/CC2和Vbus可以使用無源探頭進行監測。

        ?如果使用Voyager(推薦),觸發輸出信號連接到示波器Ext In。

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