USB测试方案.docx

1、USB测试方案USB2.0-HOST/SYSTEM测试方案参考资料:1USB Spec2。02Intel ICH4 USB Electrical Test Method( APAC Lab Workshop Q1/2002 )3USBIF Full and Low Speed Compliance Test Procedure Rev。1。0rc24USBIF Highspeed Electrical Test Toolkit Setup Instruction Rev。1。015USBIF Host High-speed Electrical Test Procedure Rev。1.06T

2、ektronix USB2.0 Compliance Test Fixture7Tektronix USB Measurements Package说明：1.本测试方案适用于USB2.0 HOST/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：28 AWG；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

3、速传输眼图测试；1.3器材示波器：Tek 7404（加载软件：Tek USB2。0 Test Package）；差分探头：Tek P73301个；夹具:Tek USB2.0 Test Fixture（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（Host Under Test)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“def

4、ault setup”,将示波器置于出厂设置；进入菜单File-Run Application，运行程序USB2.0 Test Package；选择“High Speed”，选中“Eye Diagram；在“Device ID”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，Down Stream，Near End，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“Enumer

5、ate Bus”，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Port Control为“TEST PACKET”；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USB EHCI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TDSUSB2 USB2.0 Test Package菜单Utilities,选择“PlugFest Specific”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

6、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（waiver limits）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:Tek 7404（加载软件:Tek USB2.0 Test Package）；探头:Tek P62452个；夹具：Tek USB2.0 Test Fixture（SQIDD板）；测试软件：USBHSET.EXE （从USBIF网站下载、升级) ；USB电缆线：5米1根;TCABNC转接器2个；2.4步骤(1)连接如下，探头分别

7、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“default setup”,将示波器置于出厂设置；进入菜单File-Run Application，运行程序USB2。0 Test Package;选择“Full Speed”,选中“Eye Diagram”;在“Device ID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，Down Stream，Near End，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

8、，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TDSUSB2 USB2.0 Test Package菜单Utilities，选择“PlugFest Specific”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（waiver limits）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.

9、3器材示波器：Tek 7404（加载软件：Tek USB2。0 Test Package）；探头：Tek P62452个；夹具：Tek USB2.0 Test Fixture(SQIDD板);测试软件：USBHSET。EXE （从USBIF网站下载、升级) ;USB电缆线：1米1根；TCABNC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“default setup,将示波器置于出厂设置;进入菜单File-Run Application,运行程序USB2。0 Test Pack

10、age;选择“Low Speed，选中“Eye Diagram”；在“Device ID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，Down Stream,Near End,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TDSUSB2 USB2.0 Test Packag菜单Utilities，选择“PlugFest Specific”格式（此为通用的USB报告形式）和所希望的路径，点击“Generat

11、e”，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（waiver limits）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4.75VVnl/Vloaded5。25V, Vdrop4.4V， Vdroop330mV；2.3器材示波器：Tek7404/7104；探头：P62452个；夹具:Tek USB2。0 Test Fixture（Dr

12、oop test load板,500mA负载板，Adjacent trigger droop test板);100mA droop board1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Droop test load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100mA droop board，替代夹具实现此项测试;(5)将夹具的Adjacent trigger&droop test板一端与USB端口

13、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Droop test load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23V左右，测试热插拔信号；(10)将另一探头与夹具的Adjacent trigger&droop test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Adjacent

14、 triggerdroop test板一端依次分别与端口3，4N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3，4N的Vbus和Vdroop；(12)将夹具的Droop test load板依次分别与USB端口2,3N相连，重复以上步骤,测量由于端口2,3N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)PORT1PORT2PORTNPORT1-PORT2-PORTN-2.5说明(1)100mA droop board制作，通过开关产生热插拔信号：(2

15、)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Termination Impedance ： 80ohm=ZHSTERM=100ohm;通路阻抗Through Impedance: 70ohm=ZHSTHRU=110ohm;3.器材TDR采样示波器；采样探头；50ohm SMA电缆*2根；夹具:Tek USB2.0 Test Fixture（HOST TDR板）;测试软件：USBHSET。EXE （从U

16、SBIF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Port Control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“internal clock

17、”;按面板按键“Waveform”，点击“Sampling Head Fncs”，选择“Diff TDR preset，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“Acquire Desc，设置选项“Average N”为“ON”，选项“Ser AvgN”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) ，enter desc；(5)用万用表测量夹具HOST TDR板的D+和GND、D和GND之间的直流偏压，如果小于10mV

18、,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USB A型连接器，验证从USB接口为参考点后的810ns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HOST TDR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：