USB测试方案.docx
《USB测试方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《USB测试方案.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
USB测试方案
USB2.0-HOST/SYSTEM测试方案
参考资料:
1．USBSpec2。
0
2．IntelICH4USBElectricalTestMethod（APACLabWorkshopQ1/2002）
3．USBIFFullandLowSpeedComplianceTestProcedureRev。
1。
0rc2
4．USBIFHigh—speedElectricalTestToolkitSetupInstructionRev。
1。
01
5．USBIFHostHigh-speedElectricalTestProcedureRev。
1.0
6．TektronixUSB2.0ComplianceTestFixture
7．TektronixUSBMeasurementsPackage
说明：
1.本测试方案适用于USB2.0HOST/SYSTEM级测试，包括主板;
2.进行USB测试，所使用的连接电缆线规格：
信号线：
28AWG；电源线:
22或24AWG；
本测试全部采用此种规格电缆线测试。
目录:
一、信号质量测试
1.高速信号质量测试
2.全速信号质量测试
3.低速信号质量测试
二、Drop、Droop测试
1.Drop测试
2.Droop测试
三、TDR测试
一、信号质量测试
1．高速信号质量测试
1.1目的
验证高速传输时，信号的质量；
1.2标准
通过高速传输眼图测试；
1.3器材
示波器：
Tek7404（加载软件：
TekUSB2。
0TestPackage）；
差分探头：
TekP7330×1个；
夹具:
TekUSB2.0TestFixture（SQIDD板）；
测试软件:
USBHSET。
EXE（从USBIF网站下载、升级）;
USB电缆线：
1米×1根；
1.4步骤
（1）连接如下，差分探头与夹具暂不连接：
（2）设置夹具上开关S6在Init位置,通电；
（3）被测设备（HostUnderTest）预安装要求：
∙安装Win2000操作系统;
∙安装芯片组、ICH4驱动程序;
∙安装测试软件USBHSET.EXE；
（4）设置示波器：
∙按示波器面板按键“defaultsetup”,将示波器置于出厂设置；
∙进入菜单File--—RunApplication，运行程序USB2.0TestPackage；
∙选择“HighSpeed”，选中“EyeDiagram"；在“DeviceID”中输入被测设备的编号（系统自动生成的报告将以此命名）；点击“Config”，选择tier1，DownStream，NearEnd，设置差分探头所在的通道;
∙点击图标
示波器进行自动设置，进入等待触发状态;
（5）设置被测设备:
∙进入Win2000,运行USBHSET。
EXE，选中“HostController/System"，点击“Test"，进入测试界面；
∙点击“EnumerateBus”，程序将列举所连接的高速USB设备；
∙选中设备，由下拉菜单设置PortControl为“TESTPACKET”；
∙将差分探头的正、负极与夹具上D+、D—相对应连接；
∙点击“EXECUTE”,程序将控制USBEHCI控制器，产生高速时测试包；
（6）示波器采样到准确信号后，点击“OK”，完成信号测试，检查测试结果；
（7）进入TDSUSB2USB2.0TestPackage菜单Utilities,选择“Plug－FestSpecific”格式（此为通用的USB报告形式）和所希望的路径,点击“Generate”，系统将自动生成报告；
（8）依次将被测设备的不同USB端口通过1米电缆线与夹具相连，测量每一个端口的信号;
1.5说明
1．
:
测试项通过测试;
：
测试项不能通过测试；
：
测试结果在限定的条件（waiverlimits）内通过.
2．参考图：
2．全速信号质量测试
2.1目的
验证全速传输时，信号的质量；
2.2标准
通过全速传输眼图测试;
2.3器材
示波器:
Tek7404（加载软件:
TekUSB2.0TestPackage）；
探头:
TekP6245×2个；
夹具：
TekUSB2.0TestFixture（SQIDD板）；
测试软件：
USBHSET.EXE（从USBIF网站下载、升级）；
USB电缆线：
5米×1根;
TCA—BNC转接器×2个；
2.4步骤
（1）连接如下，探头分别连接夹具上D+/GND和D—/GND：
（2）设置夹具上开关S6在Init位置，通电；
（3）设置示波器：
∙按示波器面板按键“defaultsetup”,将示波器置于出厂设置；
∙进入菜单File-—-RunApplication，运行程序USB2。
0TestPackage;
∙选择“FullSpeed”,选中“EyeDiagram”;在“DeviceID"中输入被测设备的编号（系统自动生成的报告将以此命名）；点击“Config”,选择tier6，DownStream，NearEnd，设置连接D+/GND、D—/GND探头所在的通道；
∙点击图标
，示波器进行自动设置，进入等待触发状态；
（4）重启被测设备，示波器采样到准确信号后，点击“OK”，完成信号测试,检查测试结果；
（5）进入TDSUSB2USB2.0TestPackage菜单Utilities，选择“Plug－FestSpecific”格式（此为通用的USB报告形式）和所希望的路径，点击“Generate”，系统将自动生成报告；
（6）依次将被测设备的不同USB端口通过5米电缆线与夹具相连,测量每一个端口的信号；
2.5说明
1．
：
测试项通过测试；
：
测试项不能通过测试；
：
测试结果在限定的条件（waiverlimits）内通过。
2．参考图：
3．低速信号质量测试
3.1目的
验证低速传输时，信号的质量；
3.2标准
通过低速传输眼图测试；
3.3器材
示波器：
Tek7404（加载软件：
TekUSB2。
0TestPackage）；
探头：
TekP6245×2个；
夹具：
TekUSB2.0TestFixture（SQIDD板）;
测试软件：
USBHSET。
EXE（从USBIF网站下载、升级）;
USB电缆线：
1米×1根；
TCA—BNC转接器×2个；
3.4步骤
（1）连接如下，探头分别连接夹具上D+/GND和D—/GND:
（2）设置夹具上开关S6在Init位置，通电;
（3）设置示波器：
∙按示波器面板按键“defaultsetup",将示波器置于出厂设置;
∙进入菜单File——-RunApplication,运行程序USB2。
0TestPackage;
∙选择“LowSpeed"，选中“EyeDiagram”；在“DeviceID"中输入被测设备的编号（系统自动生成的报告将以此命名）；点击“Config”，选择tier1，DownStream,NearEnd,设置连接D+/GND、D—/GND探头所在的通道；
∙点击图标
，示波器进行自动设置，进入等待触发状态；
（4）重启被测设备,示波器采样到准确信号后,点击“OK”，完成信号测试，检查测试结果；
（5）进入TDSUSB2USB2.0TestPackag菜单Utilities，选择“Plug－FestSpecific”格式（此为通用的USB报告形式）和所希望的路径，点击“Generate”，系统将自动生成报告；
（6）依次将被测设备的不同USB端口通过1米电缆线与夹具相连,测量每一个端口的信号;
3.5说明
1．
：
测试项通过测试；
：
测试项不能通过测试；
：
测试结果在限定的条件（waiverlimits）内通过。
2．参考图：
二、Drop、Droop测试
1.Drop测试
1.1目的
验证每个USB端口的Vbus直流输出电压在没有负载和全负载情况下是否满足要求；
1.2标准
4.75V〈Vnl/Vloaded〈5。
25V,Vdrop<250mV；
1.3器材
负载：
500mA负载×USB端口数;
USB电缆线:
1米×USB端口数；
数字万用表；
夹具：
TekUSB2.0TestFixture（500mA负载板）;
1.4步骤
（1）将测试系统、夹具、负载共地；
（2）系统进入Win2000;
（3）在未接负载情况下，用万用表测量每个端口的Vbus电压,记录此电压为相应端口的Vnl，如port1：
Vnl，port2：
Vnl；
（4）同时将所有端口连接负载,如图所示,用万用表测量每个端口的Vbus电压，记录此电压为相应端口的Vloaded，如port1：
Vloaded，port2：
Vloaded；
（5）根据Vdrop＝Vnl－Vloaded，计算各端口的Vdrop；
（6）记录测试结果:
PORT1
PORT2
…
PORTN
Vnl（V）
Vloaded（V）
Vdrop（mV）
1.5说明
（1）Vdrop＝Vnl－Vloaded，
Vnl：
USB端口开路,没有负载时的Vbus电压；
Vloaded:
USB端口接入负载时的Vbus电压；
必须将USB端口同时接入所有负载进行测量；
（2）TekTDSUSBF夹具共提供了4个500/100mA的负载，使用时，将开关S1，S2,S3，S4设置为500mA处，开关S6在Init位置，通电；
根据需要制作500mA负载：
2.Droop测试
2.1目的
验证由于设备热插拔引起的压降Vdroop是否在规范内，确保其他设备不会因为热插拔而工作不正常；
2.2标准
Vbus>4.4V，Vdroop<330mV；
2.3器材
示波器：
Tek7404/7104；
探头：
P6245＊2个；
夹具:
TekUSB2。
0TestFixture（Drooptestload板,500mA负载板，Adjacenttrigger＆drooptest板）;
100mAdroopboard＊1个（可选）；
500mA负载*（USB端口数—1）个；
USB电缆线1米＊USB端口数；
2.4步骤
（1）连接图如下：
（2）将测试系统、夹具、负载共地；
（3）系统进入Win2000；
（4）将夹具的Drooptestload板与USB端口1相连，此板提供2Hz交换式动态100mA负载开关，产生热插拔信号；也可以通过制作100mAdroopboard，替代夹具实现此项测试;
（5）将夹具的Adjacenttrigger&drooptest板一端与USB端口2相连，另一端通过1米电缆线与500mA负载相连;
（6）将其他所有USB端口与500mA负载相连;
（7）将夹具开关S6在Init位置,通电；
（8）设置示波器水平时基为25us/div;
（9）将探头与夹具的Drooptestload板OSC/GND相连，设置为2V/div,并用该通道信号上升沿触发，触发电平在2~3V左右，测试热插拔信号；
（10）将另一探头与夹具的Adjacenttrigger&drooptest板Vbus/GND相连，设置为1V/div,测试此端口电压信号Vbus；用光标测量Vbus的最高与最低值之差,此即为此端口的衰落电压Vdroop;
（11）将夹具的Adjacenttrigger＆drooptest板一端依次分别与端口3，4…N相连，另一端通过1米电缆线与500mA负载相连；将其他USB端口与500mA负载相连（端口1除外）；测量由于端口1热插拔引起USB端口3，4…N的Vbus和Vdroop；
（12）将夹具的Drooptestload板依次分别与USB端口2,3…N相连，重复以上步骤,测量由于端口2,3…N热插拔,引起的其他端口的Vbus和Vdroop;
（13）记录测试结果；
触发信号Vdroop（mV）
PORT1
PORT2
…
PORTN
PORT1
———-
PORT2
--——
…
-———
PORTN
——-——
2.5说明
（1）100mAdroopboard制作，通过开关产生热插拔信号：
（2）500mA负载：
（3）被测端口Vdroop=Vbus（相邻端口100mA负载开路）-Vbus（相邻端口加载100mA负载）；
（4）参考图:
三、TDR测试
1.目的
验证从USB端口到控制器IC内部（包括封装）链路的阻抗连续性。
2.标准
终端阻抗TerminationImpedance：
80ohm<=ZHSTERM〈=100ohm;
通路阻抗ThroughImpedance:
70ohm〈=ZHSTHRU〈=110ohm;
3.器材
TDR采样示波器；
采样探头；
50ohmSMA电缆*2根；
夹具:
TekUSB2.0TestFixture（HOSTTDR板）;
测试软件：
USBHSET。
EXE（从USBIF网站下载、升级）；
数字万用表；
4.步骤
（1）连接如图，SMA电缆线接头与夹具暂不连接：
（2）将夹具通电，设置开关S6在TEST位置；
（3）被测系统在Win2000下运行测试软件USBHSET.EXE,选中HostController/System，点击“Test”,进入测试界面;由下拉菜单设置PortControl为“Test_SE0_NAK"模式；点击“EXECUTE”执行；
（4）设置TDR采样示波器如下：
∙校准;
∙按面板按键“Utility”,点击“Initialize”，初始化TDR采样器；
∙按面板按键“Trigger”,点击“Source”,设置触发为“internalclock”;
∙按面板按键“Waveform”，点击“SamplingHeadFnc’s”，选择“DiffTDRpreset"，设置为差分模式测量；
∙将纵轴单位设置为阻抗欧姆；
∙按面板按键“waveform"，点击“AcquireDesc"，设置选项“AverageN”为“ON”，选项“SerAvgN”为8；
∙按面板“Autoset”键;
∙Deskew用来测量的两个通道；
∙设置deltra，以使用通道1,2为例，filter（mainframe1-mainframe2，4eex-10），enterdesc；
（5）用万用表测量夹具HOSTTDR板的D+和GND、D—和GND之间的直流偏压，如果小于10mV,将SMA电缆与板上D+，D-接头相连，采样头差分信号的正、负与夹具上D+、D—对应，测量链路的阻抗波形；如果大于10mV，则不能将SMA电缆与夹具相连,否则，会损坏TDR测试仪;
（6）将测试连接链路与波形相对应验证阻抗是否满足要求。
对于USBA型连接器，验证从USB接口为参考点后的8～10ns后的阻抗ZHSTERM是否符合规范；从USB接口为参考点前500ps到后8ns,ZHSTHRU是否符合规范；
（7）将夹具依次分别和所有USB端口相连，测量每个端口的链路阻抗；
5.说明
（1）警告：
∙测试前必须带好静电手环，否则，会损坏TDR测试仪；
∙在将采样探头与夹具连接前,务必先用万用表测量夹具HOSTTDR板的D+和GND、D-和GND之间的直流偏压，确保小于10mV，否则，会损坏TDR测试仪;
（2）参考图：
升级会员 