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應(yīng)用解決方案

USB

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USB 鏈路層和協(xié)議層測試解決方案

USB鏈路層一致性測試

USB鏈路層簡介

超高速鏈路層是由兩個(gè)端口的邏輯和物理連接。所連接的端口被稱為鏈路合作伙伴。鏈路層定義了一個(gè)端口的邏輯部分和鏈路雙方之間的通信。
鏈路層包含以下三個(gè)部件：
鏈路層可用于：
同時(shí)鏈路層可用于：



USB鏈路層測試

根據(jù)USB鏈路層的特性，USB-IF提出了針對鏈路層的測試方案，用于測試。
其中包含physical layer 的六個(gè)測試，以及Link layer上的42個(gè)測試



Universal Serial Bus 3.1
Link Layer Test Specification

USB鏈路層測試儀器

由于測試項(xiàng)目較多，需要針對測試不斷調(diào)整待測設(shè)備的狀態(tài)，以及對設(shè)備的響應(yīng)進(jìn)行判斷。這種測試對測試員來說，手動測試無疑是噩夢。
力科公司的VoyagerUSB兼容套件允許開發(fā)者驗(yàn)證設(shè)備是否符合USB3.2鏈接層規(guī)范。Voyager平臺和USB合規(guī)套件軟件是USB-IF批準(zhǔn)的鏈路驗(yàn)證系統(tǒng)(LVS)，用于對USB3.1(Gen1和Gen2)鏈路層測試規(guī)范（2019年7月）的一致性測試。 Voyager系統(tǒng)提供了全面的鏈路層測試覆蓋范圍，可以驗(yàn)證設(shè)備是否正確地實(shí)現(xiàn)了鏈路訓(xùn)練、鏈路恢復(fù)、電源管理等鏈路層行為（第7章）。該平臺還解決了幾個(gè)PHY層測試用例（第6章），以驗(yàn)證在USB3.2鏈接層合規(guī)規(guī)范中也定義的LFPS和SKIP行為。作為一個(gè)交鑰匙測試解決方案，它會自動驗(yàn)證USB-IF的鏈接層測試規(guī)范所要求的每個(gè)單獨(dú)的合規(guī)點(diǎn)。鏈接層合規(guī)性套件包括100%覆蓋USB-IF的USB3.1鏈接層測試規(guī)范。

 該USB3.1合規(guī)性測試套件可通過力科公司的Voyager M310E、 M4x、M310P、M310、M3x USB協(xié)議分析儀對待測物進(jìn)行測試結(jié)果的分析以及問題注入，并且內(nèi)置自動化腳本，可一鍵完成所有的測試。

USB協(xié)議層debug過程

USB協(xié)議層簡介

協(xié)議層管理設(shè)備與其主機(jī)之間的端到端數(shù)據(jù)流。這一層建立在鏈路層保證頭數(shù)據(jù)包交付的假設(shè)之上，并且這一層根據(jù)傳輸類型增加了其他數(shù)據(jù)包的端到端可靠性。
對于USB3.2，協(xié)議層負(fù)責(zé)以下功能：

數(shù)據(jù)包類型

數(shù)據(jù)包類型包括以下四種：

數(shù)據(jù)包格式

對主機(jī)和設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)包的預(yù)期響應(yīng)

四種USB定義的傳輸類型：

支持針對批量傳輸類型的流

USB協(xié)議層debug

為了在USB協(xié)議層對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包進(jìn)行觀察，就需要對數(shù)據(jù)包進(jìn)行捕獲。目前主要有軟件捕獲和硬件捕獲兩種方式。

軟件捕獲：

這種方式是通過對主機(jī)的xHCI控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)捕獲。

優(yōu)點(diǎn)：

無需額外的設(shè)備即可了解USB的數(shù)據(jù)包情況

缺點(diǎn)：

1、軟件捕獲有丟包的風(fēng)險(xiǎn)
2、win10操作系統(tǒng)下存在使下游HUB失效的風(fēng)險(xiǎn)
3、被測主機(jī)負(fù)責(zé)抓包，無法分開管理數(shù)據(jù)包

硬件抓包（USB協(xié)議分析儀）：

這種方式通過外置在USB通信路徑上的硬件采集數(shù)據(jù)包

優(yōu)點(diǎn)： 

1、捕獲靈活，獨(dú)立的存儲可以保證將所有數(shù)據(jù)包捕獲
2、不影響設(shè)備/HUB/主機(jī)之間的通信，主機(jī)的USB控制器不會失效。
3、可以將被測主機(jī)和數(shù)據(jù)捕獲主機(jī)分離，兼容更多類型的主機(jī)設(shè)備

缺點(diǎn)：

硬件設(shè)備的額外成本
在有一定經(jīng)濟(jì)能力的情況下，使用USB協(xié)議分析儀抓包可以更好地對USB進(jìn)行debug。

USB協(xié)議分析儀

USB協(xié)議分析儀是通過外接硬件捕捉數(shù)據(jù)包結(jié)果，并回傳至USB協(xié)議分析軟件進(jìn)行分析。其中，力科作為USB協(xié)議分析的一大實(shí)力廠商，其USB協(xié)議分析儀受到眾多用戶的肯定。

無與倫比的精度：

具有行業(yè)最高保真度探頭設(shè)計(jì)，并在以全USB4Gen3x2(40Gb/s總)速度或USB3.2Gen2x2(20Gb/s總)速度測試設(shè)備時(shí)提供無與倫比的可靠性。只需在線放置在主機(jī)和集線器之間，它將非侵入性地記錄所有USBType-C信號

分析軟件：

旅行者利用了傳奇的CATC跟蹤——行業(yè)事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)顯示，并在一個(gè)視圖中顯示所有標(biāo)記和交錯的數(shù)據(jù)包。來自邏輯USB3.2/USB4和側(cè)帶通道的流量可以單獨(dú)過濾、搜索或?qū)С鰪母?。傳輸級別可以擴(kuò)展和折疊，以顯示邏輯層，包括所有有序集和控制數(shù)據(jù)包

錯誤檢測：

可以檢測和標(biāo)記真正的USB3.2、USB4和PD協(xié)議錯誤。在較底層，訓(xùn)練序列、SCR內(nèi)容和CRC錯誤被自動驗(yàn)證和標(biāo)記。配置包定時(shí)檢查與許多USB4邏輯層定時(shí)要求。對PD和USB3.2協(xié)議有多次檢查，包括占用保留字段、無效的幀大小和可糾正的位錯誤。

協(xié)議解碼：

記錄并顯示所有邏輯鏈路子狀態(tài)，包括SLOS1/SLOS2、TS1、TS2和傾斜有序集。解析寬帶寄存器以自動將協(xié)議分配給hopid。注冊讀取請求/響應(yīng)事務(wù)已完全解碼。
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廣州綠測電子科技有限公司（簡稱：綠測科技）成立于2015年11月，是一家專注于耕耘測試與測量行業(yè)的技術(shù)開發(fā)公司。綠測科技以“工程師的測試管家”的理念向廣大客戶提供專業(yè)的管家服務(wù)。綠測科技的研發(fā)部及工廠設(shè)立于廣州番禺區(qū)，隨著公司業(yè)務(wù)的發(fā)展，先后在廣西南寧、深圳、廣州南沙、香港等地設(shè)立了機(jī)構(gòu)。綠測科技經(jīng)過深耕測試與測量領(lǐng)域多年，組建了一支經(jīng)驗(yàn)豐富的團(tuán)隊(duì)，可為廣大客戶提供品質(zhì)過硬的產(chǎn)品及測試技術(shù)服務(wù)等支持。

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