巧妙測試嵌入式USB2.0主機(jī)接口信號質(zhì)量

USB Hub Up Stream Port飛線圖

我們使用了一臺裝有USB-IF HS Electrical Test Tool的ThinkPad R51作為控制平臺，在按照上面的圖示進(jìn)行測試連接并將產(chǎn)品上電之后我們在測試工具中選擇了Hub類測試并發(fā)現(xiàn)了板級的USB Hub。我們已經(jīng)初步實現(xiàn)了之前關(guān)于控制系統(tǒng)的設(shè)想，圖示如下：

控制工具設(shè)置界面

在圖示中的Port Control欄中選擇Test Packet命令，在相應(yīng)的Port欄中選擇我們需要測試的端口如1，示波器上出現(xiàn)了我們期待已久的信號波形（如下）。按照Lecroy示波器USB2.0測試軟件中的Step by Step，示波器很快就完成了測試并輸出了分析報告。有專業(yè)的分析工具就是不一樣，我們根據(jù)測試報告中的關(guān)鍵測試數(shù)據(jù)，優(yōu)化了我們的電路設(shè)計使得主機(jī)接口的信號更加理想（圖示如下，本文中不對分析內(nèi)容進(jìn)行展開）。

優(yōu)化調(diào)整后的USB-主機(jī)眼圖

三 測試總結(jié)

此次嵌入式USB2.0主機(jī)接口眼圖的測試到此算是順利完成了，重新回顧一下我們的測試過程，感觸頗深。可以說因為是第一次進(jìn)行USB高速主機(jī)接口的測試，前期的準(zhǔn)備工作并不是很充分。但正是有這些突如其來的問題，讓我們可以更加深入的理解和分析USB技術(shù)的原理和測試方法，有很多的收獲和經(jīng)驗和大家一起分享：

仔細(xì)和深入的解讀產(chǎn)品的規(guī)范是我們順利進(jìn)行測試的基礎(chǔ)和依據(jù)，例如此次的USB2.0 SPEC。所有的設(shè)計和測試都是依據(jù)規(guī)范展開的，只有解讀了規(guī)范，才能保證理解USB2.0的內(nèi)部架構(gòu)和狀態(tài)控制機(jī)，才能保證測試的順利進(jìn)行。

真正理解控制系統(tǒng)，此次測試的關(guān)鍵在于工程師首先理解的USB2.0 SPEC的同時大膽進(jìn)行了控制主機(jī)的假定替代。用歸一化的方法來審視我們的控制系統(tǒng)以及層次化系統(tǒng)功能層面是我們進(jìn)行測試設(shè)計創(chuàng)新的保證。

一套真正專業(yè)實用的分析設(shè)備和工具非常關(guān)鍵，此次使用的美國力科（Lecory）的數(shù)字示波器和USB2.0分析軟件對于我們高效的分析信號和準(zhǔn)確的定位問題非常關(guān)鍵。有了專業(yè)儀器廠商的支持才能確保產(chǎn)品的開發(fā)進(jìn)度和質(zhì)量。

當(dāng)然，USB主機(jī)信號質(zhì)量的測試不僅僅是眼圖部分，USB IF關(guān)于USB2.0一致性測試規(guī)范還有很多的測試項目需要完成。而且對于嵌入式USB測試而言，會面臨更多的挑戰(zhàn)，希望本文可以給到從事嵌入式USB開發(fā)測試的工程師一些思路和借鑒。

[參考文獻(xiàn)]

1：Universal Serial Bus Specification Revision 2.0,USB IF

2：USB2_OperatorsManual_RevD ,LeCroy Corporation