本文档提供Rockchip平台USB 2.0/3.0信号完整性测试的方法。 USB 2.0信号完整性测试,包括:高速(High Speed)、全速(Full Speed)和低速(Low Speed)模式,测试项包括: High Speed Signal Quality、 Packet Parameters、 CHIRP Timing、 Suspend/Resume/Reset Timing、Test J/K、 SE0_NAK、Receiver Sensitivity 等。本文档只提供常用的 High Speed Signal Quality的测试方法。 USB 3.0信号完整性测试 ,包 括 Tx compliance test 和 Rx compliance test 。 由 于 Rx compliance test 的测试 环境和测试方法比较复杂,所以本文档没有提供详细的Rx测试方法,只提供 Tx的详细测试方法和Rx的测试原理说 明。Rockchip SOCs通常内置多个USB控制器,不同控制器之间互相独立,请在对应的
芯片TRM中获取详细信息。因为 不同的USB控制器,使用的测试命令和测试方法有所不同,所以测试USB信号完整性前,请先明确测试的USB接口 所对应的USB控制器。 本文档提供的测试方法适用于Agilent、
Tektronix、LeCroy
示波器和USB测试夹具。
产品版本
所有芯片(包括29系列、30系列、31系列、32系列、33系列、PX系列、Sofia、1108),所有内核版本
1、USB 2.0 SQ Test
1.1 USB 2.0 测试内容
眼图测试、信号速率、包尾宽度、交叉电压范围(用于低速和全速)、JK 抖动、KJ 抖动、连续抖动、单调性测试(用于高速)、上升下降时间
1.2 USB 2.0 测试命令和测试工具
USB 2.0 SQ的测试原理是,设置USB控制器的Test Control寄存器,使USB控制器进入Test Packet Mode,USB控 制器就会持续产生并发送周期性的Test Pattern。USB示波器通过检测Test Pattern的波形来分析USB的信号完整 性。 对于Rockchip平台的USB 2.0 Device和USB 2.0 Host接口,设置USB控制器进入Test Packet Mode的方法有 所不同:
-USB 2.0 Device,可以使用测试命令或者测试工具设置USB控制器进入Test Packet Mode
-USB 2.0 Host,只能使用测试命令设置USB控制器进入Test Packet Mode
1.2.1 USB 2.0 Device 测试命令和测试工具
测试命令
测试命令如下表1-1所示,可以通过串口或者ADB执行命令。
芯片名称 | DWC2_0 OTG 2.0 Device | DWC3_0 OTG 2.0 device | DWC3_1 OTG 2.0 device |
RK29XX RK30XX RK31XX | io-4 0x10180804 0x40 | N.A | N.A |
RK3228 RK3229 | io -4 0x30040804 0x40 | N.A | N.A |
RK3288 RK3228H RK3328 rk3368 | io -4 0xff580804 0x40 | N.A | N.A |
RK3308 | io -4 0xff400804 0x40 | N.A | N.A |
RK3326/PX30 | io -4 0xff300804 0x40 | N.A | N.A |
RV1108 | io-4 0x30180804 0x40 | N.A | N.A |
SOFIA- 3GR | io -4 0xe2100804 0x40 | N.A | N.A |
RK3366 | io -4 0xff4c0804 0x40 | io -4 0xff50c704 0x8c000a08 | N.A |
RK3399 | N.A | io -4 0xfe80c704 0x8c000a08 | io -4 0xfe90c704 0x8c000a08 |
1.3 USB 2.0 测试环境
测试USB 2.0 SQ,需要使用已安装USB专业测试软件的示波器,比如Agilent 9000系列示波器(或90000系列)、 Tektronix、LeCroy系列的示波器。本文档主要介绍Agilent 9000系列示波器的USB 2.0测试环境,需要的工具如 下:
●MSO9254A示波器,安装USB 2.0测试软件N5416A
●113xA差分有源探头
●E2678A差分探头前端
●E2649-66401 device夹具和E2649-66402 host夹具
●USB 2.0 cable
USB 2.0 cable的线材需要严格符合USB 2.0 Spec的规定,如果USB cable的线长小于10cm,则眼图测试时, 应采用Near End 模板,如果线长大于10cm,则眼图测试应采用Far End模板。近端(Near End)测试时, 如果使用太长的USB线缆或者USB线缆的
阻抗匹配不好,可能导致眼图测试指标不通过。
1.4 USB 2.0 测试步骤
1). 搭建测试环境 如果使用的是Agilent的测试套件,测试环境的搭建和示波器的设置方法,请参考如下的文档: 《Agilent N5416A USB 2.0 Compliance Test Option》 《Agilent USB2.0 High Speed Device SQ Test》 如果使用的是Tektronix或LeCroy的测试套件,请到Tektronix和LeCroy的官网上搜索测试说明文档。 以Agilent示波器测试USB2.0 Device SQ为例,搭建好的测试环境如图1-4所示:
2). 设置USB进入测试模式[Test Packet Mode]
设置USB控制器进入Test Mode前,需要先确认USB已经可以正常通信。 如果是测试USB 2.0 OTG Device接口,要保证待测试的USB口已经通过测试夹具和线缆连接到PC,并且PC可以正 常识别到USB设备。然后,再通过1.2.1节提到的PC端测试工具,或者使用 ADB (或串口)发送1.2.1节的测试命令, 设置USB控制器进入测试模式。
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