2002年Intel将USB2.0端口整合到计算机南桥芯片ICH4上的行为，推动了USB2.0的遍及。USB2.0版别支撑三种速率：高速 480Mbps、全速12Mbps以及低速1.5Mbps。跟着电子职业的快速开展，480Mbps关于蓝光DVD、高清视频、TB等级大容量硬盘的数据传输而言现已稍显缺乏，所以在2008年11月，HP、Intel、微软、NEC、ST-NXP、TI等公司联合起来正式发布了USB3.0的V1.0标准。USB3.0又称为SuperSpeed USB，比特率高达5Gbps，如图1所示，运用USB2.0复制25GB的文件需求14分钟，3.0却只需70秒左右，而25GB恰好是单面单层蓝光光盘的容量。USB3.0估计将在2011年逐渐在计算机和消费电子产品中露脸，因而现在就USB 3.0的测验问题展开评论十分必要。本文在介绍USB 3.0测验难点以及力科处理计划的一起，也迁就USB3.0的物理层测验内容进行要点评论。
图1：USB2.0与USB3.0的速度比照
USB3.0 的测验难点
现在在USB3.0的物理层测验中首要存在以下难点：
1. 发送端(TX)的悉数测验需求不同的兼容性测验码型(悉数测验需求CP0/CP1/CP7/CP8)，而关于USB3.0的板级开发工程师来说，去装备 PUT发送出不同的测验码型比较困难；
2. 接纳端(RX)的测验需求让待测验产品(PUT)进入环回(Loopback)形式，而板级开发工程师很难让PUT的芯片进入环回形式来测验其误码和颤动容限；
3. TX和RX都是兼容性测验的必测项目，可是现在的测验计划需求多台仪器，TX和RX的测验成果别离出现在两台仪器上，生成两个独立的测验报告，测验的装备和操作过程十分复杂，完结悉数项目丈量需求很长时刻。
处理上述难点，能够考虑采用力科最新的USB3.0物理层测验计划。图 8、9即为力科USB3.0的处理计划示意图，测验仪器和附件由带宽13GHz以上的示波器、PeRT3、RF Switch、USB3.0测验夹具等组成。
图8：USB3.0的全主动测验原理示意图
在TX测验时，信号的传输链路如图8的上半部分所示，力科示波器通过USB电缆操控PeRT3，PeRT3通过同轴电缆向PUT的RX端发送Ping.LFPS，PUT的TX连接到示波器的通道。PeRT每发送一次 Ping.LFPS，则PUT的TX发送的码型在CP0到CP8之间切换一次(比如从CP0变为CP1，或从CP8变为CP0)，这样就无需测验人员去装备PUT发送不同的测验码型。通过PeRT3，力科的QualiPHY软件会主动操控PUT发送不同的测验码型，完结TX的一切测验。
在RX测验时，示波器通过GPIB接口操控RF Switch切换到另一链路，如图8下部分所示，PeRT3的码型发生器输出的参加颤动的信号先通过Compliance Test Channel(由Intel的11英寸背板和3米USB3.0电缆组成)，然后连接到USB3夹具，进入PUT的RX端，PUT的TX端通过夹具，把信号发送给PeRT3的Error Dector端。
图2：力科的USB3.0测验夹具
因为示波器通过USB电缆操控PeRT并读取PeRT的测验成果，并通过GPIB操控RF Switch在链路间主动切换，因而USB3.0的TX和RX测验彻底完结主动化，无需人工干预，操作过程十分简略，节省了测验时刻。
USB3.0 物理层测验内容
本文以力科最新版别的一致性测验软件QualiPHY-USB3对USB 3.0的物理层测验内容进行剖析。该软件依据2009年11月发布的USB3.0的电气兼容性测验标准Rev0.9版别开发，安装在示波器上，示波器通过 USB电缆连接到PeRT3，运用USB与PeRT3进行通讯，在测验中，QualiPHY软件能够操控PeRT3发送特定的信号，或从PeRT3中读取 RX测验成果，这样只需QualiPHY软件即可完结TX和RX的一切测验。在QualiPHY-USB3测验软件中，包含了以下测验项目：
LFPS(Low Frequency Periodic Signaling)信号丈量
丈量Polling.LFPS信令的电压和时刻参数，这在 USB3.0标准CTS Rev0.9中是必测项目。测验办法为：待测验产品(PUT)的端口上刺进USB3.0夹具，夹具上的TX端通过同轴电缆连接到示波器的两个通道，将 PUT上电后，PUT会发送出Polling.LFPS信令，示波器捕获后丈量其水平或笔直参数。如图3所示为LFPS的信号特征。在力科一致性测验软件中会剖析脉冲的上升、下降时刻、周期、占空比、峰峰值、共模电压，以及脉冲串的突发持续时刻(tBurst)和重复时刻(tRepeat)。
图3：LFPS信号的波形
SSC（Spread Spectrum Clock）展频丈量
SSC常常运用在计算机主板的电路上，用于减小电磁辐射。在USB3.0中，需求测验扩频时钟的调制频率(SSC Modulate Rate)、频偏最大值(SSC Deviation Max)和频偏最小值(SSC Deviation Min），测验时PUT发送出CP1码型的数据流(CP是Compliance Pattern的简写，在USB3的物理层测验中，各项测验需求不同的测验码型)，CP1码型为D10.2，即0101接连跳变的码型，相当于频率 2.5GHz的时钟，标准要求扩频时钟的调制频率为30-33KHz之间，频偏最小值在+/-300ppm之间，频偏最大值在-5300ppm到 -3700ppm之间。图4为力科示波器丈量扩频时钟的成果。SSC在CTS Rev0.9中是必测项目，跟USB3.0芯片输入时钟严密相关，假如输入时钟的SSC不符合要求，一般USB3.0输出信号的SSC也无法通过测验。
图4：扩频时钟测验成果
颤动与眼图丈量
在USB3.0的TX眼图和颤动测验中，丈量的是待测验信号通过参阅测验信道后TP1点的眼图和颤动。如图5中的Reference test channel即为参阅测验信道，在标准中界说了long channel、short channel和3米电缆三种参阅测验信道。假如运用long channel或许较长电缆，信号抵达接纳端时衰减比较大，眼图现已闭合，USB3.0芯片接纳端运用了CTLE均衡器对信号进行均衡后，信号眼图的质量将大大改进，所以要求测验仪器剖分出CTLE均衡器处理后信号的眼图和颤动。现在业界常用的是Intel的11英寸背板和3米USB电缆作为参阅信道。
