USB31 TypeC信号测验中的码型切换办法

　　数据速率进步到10Gbps：USB接口的标准最早是上世纪90年代推出，数据速率为1.5Mbps（LowSpeed），后来进步到12Mbps（FullSpeed），在2000年又进步到480Mbps（HighSpeed），从此开端了USB接口一统PC外设接口的年代。到2008年时，面临很多数据传输的应战以及eSATA的竞赛，USB协会又推出3.0标准，把接口速率进步到了5Gbps，现在在PC及移动硬盘上现已遍及。因为原先的USB2.0的

　　的约束现已不能完结从1.5Mbp到5Gbps这么大跨度规模的信号传输，所以USB3.0是在本来的USB2.0的接口上别的增加了2对高速的差剖析，选用相似PCIe那样的预加剧、均衡和8b/10b编码技能。到2013年时，跟着关于数据传输速率要求的进一步进步，USB协会又经过3.1标准的推出把数据速率进步到10Gbps，一同选用了功率更高的128b/132b编码办法。不过跟着速率的进步，除了芯片做的愈加杂乱以支撑链路洽谈和战胜损耗以外，能够支撑的电缆的最长长度也从USB2.0年代的5米降到了USB3.0年代的3米，到USB3.1年代就只要2米了。

　　TypeC一致了PC外设接口：关于USB3.1标准推出来说，最让业界振奋的还不是数据速率的进步，而是对TypeC接口的选用。现在运用的USB接口首要为扁形的A型口和方形的B型口，以及在

　　等移动设备上广泛运用的的MicroB的接口。而TypeC接口的推出实在改动这一切。TypeC之所以引起业界的重视和活跃选用首要因为几个原因：更轻、更小，合适手机、PAD、笔记本等轻浮运用，一同信号的屏蔽更好；选用相似苹果Lightning接口的正反插形式，正不和的信号界说是对称的，经过CC1/CC2（ControlChannel）管脚能够自动识别，用户能够不区别方向盲插拔；正常状况下依据刺进的是正面仍是不和能够用TX1+/TX1-/RX1+/RX1-或许TX2+/TX2-/RX2+/RX2-这两对差分线的信号传输，但假如支撑AltMode，则能够四对差分一同支撑Displayport、MHL、Thunderbolt

　　或存储格局信号输出，并经过SBU1/SBU2（SecondaryBus）管脚来完结AltMode下一些低速视频操控信号的传输；支撑更智能、灵敏的

　　设置能够区别主机（DFP接口：DownstreamFacing Port）仍是外设（UFP接口：UpstreamFacing Port），也能够经过CC管脚去读取外设或电缆支撑的

　　Power Delivery技能完结更智能强壮的充电才能：即插即用、数据传输与充电合一是USB接口的的一个重要特征。在USB2.0年代，USB接口能够支撑2.5W的供电才能（5V/500mA），到USB3.0年代进步到了4.5W（5V/900mA），但这样的供电才能关于笔记本或许一些稍大点的电器供电都是不行的，并且因为一些

　　的质量问题，也呈现过因为充电进程中起火焚毁的事端。为了支撑更强壮的充电才能，一同防止安全隐患，USB3.1标准中引入了PowerDelivery的协议（即PD2.0协议），一方面答应更大规模的供电才能（比方5V/2A、12V/1.5A、12V/3A、12V/5A、20V/3A、20V/5A），另一方面会经过CC线进行PD的洽谈以了解线缆和对端支撑的供电才能，只要经过洽谈成功后才答应供给更高的电压或作业

　　。下图是PD洽谈的原理，以及实测到的一个被测件刺进进程中经过CC洽谈后把输出电压从5V进步到20V的信号波形。

　　某用户在对USB3.1TypeC接口的设备进行信号质量测验时，需求被测件宣布不同的测验码型，可是用户不知怎么完结码型的切换，这儿就来进行一下剖析。

　　首要，咱们要知道TypeC的接口是双面的，也便是同一时刻只要TX1+/TX1-或许TX2+/TX2-管脚上会有USB3.1信号输出，至于哪一面有信号输出，取决于刺进的方向。缺省状况下DFP设备在CC管脚上有上拉电阻Rp，UFP设备在CC管脚上有下拉电阻Rd，依据刺进的电缆方向不同，只要CC1或许CC2会有衔接，经过检测CC1或许CC2上的电压改变，DFP和UFP设备就能感知到对端的刺进然后发动洽谈进程。

　　在信号质量的测验进程中，因为被测件衔接的是测验夹具，并没有实在的对端设备刺进，这就需求人为在测验夹具上模仿电阻的上下拉来诈骗被测件输出信号。关于DFP设备的测验，需求模仿对端Rd的下拉；关于UFP设备的测验，需求模仿对端Rp的上拉。依据运用的测验夹具不同，其设置上下拉的办法也不相同。

　　假如运用USB协会的TypeC夹具，其套件包括16块不同功用的夹具，要区别运用的是做Host测验夹具仍是Device测验夹具，其上面的跳线和上下拉设置状况不太相同。

　　而假如运用的是Keysight公司的测验夹具，其夹具N7015A自身不做Host或Device的区别，而是经过N7016A的低速操控器来设置是上拉、下拉仍是开路，能够经过软件来操控。

　　接下来咱们来看一下在USB3.1的TypeC测验中怎么使被测件宣布测验码型。依据USB3.1的LTSSM（LinkTraining and Status State Machine）状况机的界说，在经过上下拉电阻检测到对端刺进以及检测到对端的50欧姆负载端接后，就进入Polling洽谈阶段。在这个阶段，被测件会先宣布Polling.LFPS的码型和对端洽谈（LFPS的测验后边咱们还会说到），假如对端有正常回应，就能够持续洽谈之际进入U0的正常作业状况；但假如对端没有回应（比方衔接示波器做测验时），则被测件内部的状况机就会超时并进入一致性测验形式（ComplianceMode），在这种形式下被测件能够宣布不同的测验码型以进行信号质量的一致性测验。

　　在一致性测验形式下，被测件或许宣布16种不同的测验码型以进行不同项目的测验，比方CP0CP8是5Gbps速率的测验码型，CP9CP16是10Gbps速率的测验码型，CP0和CP9用于眼图测验，CP1和CP10用于随机颤动测验等。刚刚进入一致性测验形式时，被测件会停留在CP0状况，假如收到Ping.LFPS的码型输入，就会切换到下一个测验码型，顺次往复循环。Ping.LFPS是频率大约几十MHz的低速的脉冲串，能够借助于函数发生器、码型发生器或许误码仪等设备生成，下图是用示波器捕获到的当被测件接收到Ping.LFPS的脉冲串并进行码型切换的比如。

　　在USB3.0的时分，只要一致的LFPS（LowFrequency Periodic Signaling）信号，用于上电阶段向对方声明自己支撑USB3.0的才能。LFPS是特别的低速脉冲串，其宽度和周期别离代表不同意义，用于总线的操控，因而其时刻和起伏参数的准确性关于体系作业非常重要。

　　在USB3.1的标准里，进一步扩展了LFPS信号的功用，它不再像USB3.0里那样运用等距离周期的脉冲串，而是用不同的脉冲串距离的宽窄编码来代表不同的意义，最典型的便是SCD1和SCD2信号。在USB3.1的设备上电阶段，会先宣布SCD1的信号，假如对端有SCD1的信号回应，则会进入下一阶段宣布SCD2的信号；假如对端再有SCD2的信号回应，则会又进入下一阶段用LBPM信号进行链路速率和其它参数的洽谈。下面的两张图别离显现了SCD1到SCD2信号的切换，以及SCD2信号到LBPM的信号切换进程。

　　因而，在测验中，假如要进行SCD1以及后续的SCD2、LBPM等相关参数的测验，就任然也需求一台信号发生器能够宣布SCD1、SCD2乃至LBPM的信号和被测件进行交互，以诈骗被测件进入后续的状况，这台信号发生器能够运用和前面做一致性码型切换相同的设备。

　　具有了高速示波器、测验夹具以及做信号码型切换的信号发生器后，再配合上示波器里的针对USB3.1的信号一致性测验软件，就能够在软件的提示下切换被测件的状况并完结相应的测验项目，并生成测验报告。

　　规划材料（英文版） /

　　规划事例 /

　　标准的一部分，但USBType-C这个标准，其实是在界说衔接器的界面款式，相比之下，

　　标准的一部分，但USBType-C这个标准，其实是在界说衔接器的界面款式，相比之下

　　ASW3410 /

　　光量子芯片成功面世，我国团队再次发力，可成功绕开光刻机！#光刻机 #芯片