原创 USB 2.0 测试常见问题汇总

 2009-10-13 15:19  7299 6 7 分类: 测试测量

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问题1: 一个Workshop是否就是一个plug fest？什么是plug fest？
回答：Workshop就是Plug fest，即插拔大会。会上，有许多工作需要做，包括许多一致性测试和许多互操作测试。Plug fest最初来源于PCI plug fest和USB plug fest。那时候，你需要把每个被测试设备连接在一起，以验证互操作性，即确认是否可以在一起正常工作。现在我们通常叫Workshop而不是Plug fest，是因为我们需要做更多的测试，比以前的互操作测试多更多测试内容，比如电气参数一致性测试，与黄金组件连接的测试。因此，Workshop就是Plug fest。

问题2: 如果待测物是在某些罕见的情况下才需要消耗超过500mA的电流，则这些待测物能否获得授予waivers权利?
回答：这个问题是在特殊情况下，Device能否违规500mA最大电流的限制。答案是是。当我们测量500mA限制时，我们希望能够测量一个周期的平均指，比如1秒钟的平均电流。如果1秒钟的平均电流小于500mA，这样结果就是Pass。这经常在高功率的设备，如移动硬盘或大的U盘驱动器会遇到。USB-IF允许几安培电流的瞬间发生，只要1秒钟时间间隔内平均电流小于500mA即可。所以答案是可以获得Waivers权利，即通过测试。

问题3: 您能否说一下USB OTG的连接器，包括主机和设备端。
回答：USBIF在OTG中定义了更小的连接器，可以同时用于主机式和外设式的设备、具有更低的电源需求、扩展的电源保护模式和利于上层软件开发的简洁设计。
OTG和现有的USB2.0规范完全兼容，一个主要的机械上的改进是它的新式连接器。USB2.0定义了三种连接器对（插头和插座）：Standard- A、Standard-B和Mini-B。Mini-B连接器是专为较小的外设（如移动电话等）开发的。OTG规范增加了第四种插头： Mini-A，和两种插座：Mini-A和Mini-AB。这些连接器比最初的USB连接器要小许多（如：Mini-A插头截面积只有Standard-A插头的38%），更适合于便携式设备。
Mini-AB插座用于两用设备。Mini-A新增的ID脚（以前的USB插头不含此脚）在连接Mini-AB时接地短路，而Mini-B则使该脚断开，这样两用设备便可识别连接设备的类型以决定设备的默认角色。
Mini-A和Mini-B插头是严格配对适用的，如：不能将Mini-A插头和Mini-B插座配合使用。但是，Mini-AB插座适合于以上两种插头。在外形上，Mini-A更接近于椭圆形，而Mini-B更接近于正方形。另外，他们的插头和插座内部的塑料都有颜色：Mini-A为白色，Mini- B为黑色，Mini-AB为灰色。

问题4: 何时会有下一此USB-IF workshop? 如何获得这些信息？

回答：在USB-IF协会网站上的事件页里，我们可以查找到这些消息。因此，你可以到WWW.USB.ORG网站上，或发邮件给USB-IF管理员，都可以获得这些信息。在演讲的最后一页，你可以看到这些链接。

问题5: 我在哪里可以找到有关USB-IF waivers的信息？
回答：这是一个非常常见的问题。USB-IF并没有给出Waiver限制指标。然而许多Waiver限制都被嵌入到了一致性测试软件脚本里。安捷伦的USB2.0一致性测试软件使用同样的基于Matlab的测试软件脚本，保证与USB-IF的一致性。这些waiver主要包括：浪涌电流的200mC Waiver；斜率法的上升时间 Waiver；抖动 Waiver等。官方没有发布Waiver限制标准，因为USB-IF希望大家都按照规范进行设计。

问题6: 什么是USB OTG？

回答：USB OTG是USB On-The-Go的缩写，是近年发展起来的技术，2001年由USB Implementers Forum公布，主要应用于各种不同的设备或移动设备间的联接，进行数据交换。特别是PDA、移动电话、消费类设备。改变如数码照相机、摄象机、打印机等设备间多种不同制式连接器，多达7种制式的存储卡间数据交换的不便。USB技术的发展，使得PC和周边设备能够通过简单方式、适度的制造成本将各种设备连接在一起，上述我们提到应用，都可以通过USB总线，作为PC的周边，在PC的控制下进行数据交换。但这种方便的交换方式，一旦离开了PC，各设备间无法利用USB口进行操作，因为没有一个设备能够充当PC一样的Host。On-The-Go，即OTG技术就是实现在没有Host的情况下，实现设备间的数据传送。例如数码相机直接连接到打印机上，通过OTG技术，连接两台设备见的USB口，将拍出的相片立即打印出来；也可以将数码照相机中的数据，通过OTG发送到USB接口的移动硬盘上，野外操作就没有必要携带价格昂贵的存储卡，或者背一个便携电脑。

问题7: 我正在设计嵌入式主机，但不能运行HSET进入测试模式，因为这需要Windows XP。请问我如何测试我的待测物？
回答：HSET是一个高速电气测试工具，它运行在Windows XP或Windows2000系统平台上。它倾向于测试基于Windows的主机和外设。HSET控制规范的寄存器设置，以让被测件工作于各种测试模式。至于嵌入式设计，典型的方法是，自己控制被测件去进入测试模式。为了一致性测试，这是非常好的做法。但是在某些场合下，别人很难接入这些寄存器，造成测试和认证困难。这时候我们可以采样另外一种做法，芯片标准化测试模式VID或Vendor ID和测试模式PID。当嵌入式主机看到特殊的VID和PID设备接入，强迫进入测试模式。具体方法，请参考USB.ORG网站上提供的嵌入式主机一致性文档。

问题8:我想了解在USB2.0规范下执行测试模式的要求，请问我可以联系谁？

回答：你可以利用2类资源。如果你们不是USB－IF成员的话，你可以联系安捷伦本地的销售和技术支持或其他仪器供应商，他们应该能够提供一些测试模式执行要求的细节信息。如果你是
USB-IF成员，你可以得到来自USB-IF的免费技术支持。你可以发邮件到：techadmin@usb.org去获得细节信息。

问题9:感谢刚才精彩的USB2.0一致性测试的介绍。如果我们不能符合USB2.0一致性测试的话，怎样用示波器去进行调试？
回答：这分为物理层问题和协议层问题。如果是物理层问题，比如眼图、上升时间、下降时间不满足规范要求，可从3个方面去确认问题的根源。第一：互连通道的阻抗连续性；第二：电源噪声；第三：参考时钟。如果是协议层问题，这样依赖于你正在使用的示波器。如果使用低价的DSO/MSO 6000和7000进行USB2.0低速和全速的诊断的话。你可以使用DSO/MSO6000和7000的USB2.0低速和全速协议触发功能。这个触发功能可以触发在SOP，包开始位置；EOP，包结束SEO位置；RC，Reset完成位置；Enter Suspend，进入休眠位置；Exit Suspend 休眠复苏位置等。通过正确的协议触发去发现问题的根源。如果你是使用MSO9000A系列示波器的话，这更容易，9000A系列示波器提供协议译码功能，如果发现协议问题，可以直接定位到波形，从而判断可能的问题根源。

问题10: USB电缆的阻抗是多少？

回答：USB电缆的阻抗是90欧姆+-15%。

问题11:应该用什么类型的示波器探头来捕获信号的眼图？无源探头或差分探头？
回答：这是一个好问题。测量全速和低速，无源探头即可用来探测捕获眼图。但是对于高速的测量，我们需要使用差分有源探头去探测捕获信号，以进行眼图的分析。从测试夹具上也可以看出，对于全速和低速，提供2个单端探头接口；对于高速，只提供差分接入接口。

问题12:如果待测物在进行framework测试时没有指明是USB1.1或2.0，它默认使用2.0标准进行测试？

回答：待测物是应该给出具体速率的。如果仅仅满足1.1规范，它即是全速或低速。但是为了满足高速认证要求，它需要给出是否支持高速标准。

问题13:高速是否是差分信号或者只是2个单端信号，像全速一样？换句话说，是否能进入闲置状态和SEO状态？

回答：我认为高速是真差分信号，但是你却不能看到闲置状态或SEO状态。这些状态在信号上是3态特征。

问题14:您是否推荐使用共模抑制器，从而得到好的全速信号品质并减小EMI？

回答：当然推荐。但是需要确认差分和共模阻抗的具体值。在USB-IF网站上，有一个Design Guide设计指南给出具体的要求。

问题15:在低速和全速下，有些ESD产品对D+或D-信号影响较小，但它们的寄生电容可能会产生低通滤波效应。您是否知道一些在高速应用里的ESD产品？

回答：典型的集成芯片组方案不要求分离的ESD器件提供保护。但是如果这些芯片内的ESD保护不足的话，那么可以放置分离的ESD器件，这些器件不能影响信号品质太大。有一种脉冲保护器件，基于Spark Gap火花间隙技术，或一些低电容的二极管阵列可以满足要求，但是这些器件的电容都需要小于5pF，高于5pF会影响高速信号品质。

问题16:什么测试用于downstream接口？

回答：典型的，Downstrem接口仅仅出现在Host或Hub，Device设备端不会出现Downstrem接口。因此对于任何Host或Hub需要测试的内容，需要在Downstrem接口测试。对于高速，有些项目演讲中并没有介绍，我知道的主要有2个测试项目，一个是Hub/Host disconnect。这个项目测试你的产品是否能辨别电缆是否连接。另一个仅仅针对Hub，叫Hub repeater测试，去确认Hua不要去掉过多同步位。