其它碼型發(fā)生器要求

　　前面我們已經(jīng)介紹了要求校準(zhǔn)的項(xiàng)目，我們看一下碼型發(fā)生器對(duì)每步校準(zhǔn)的進(jìn)一步要求，包括使用的數(shù)據(jù)碼型、去加重?cái)?shù)量以及應(yīng)該不應(yīng)該啟用SSC。在壓力眼圖校準(zhǔn)方法中，列出的兩種碼型是CP0和CP1。表3列出了所有USB 3.0一致性測(cè)試碼型，以供參考。

　　表3.USB 3.0 一致性測(cè)試碼型。

　　CP0是一種經(jīng)過8b/10b編碼的PRBS-16 數(shù)據(jù)碼型（USB 3.0發(fā)射機(jī)對(duì)D0.0字符加擾和編碼的結(jié)果）。在8b/10b編碼后，最長(zhǎng)的連續(xù)1或連續(xù)0是5位，較標(biāo)準(zhǔn)PRBS-16 碼型中最長(zhǎng)16位的連續(xù)1或0明顯下降。CP3是與8b/10b編碼的PRBS-16類似的一種碼型，類似之處在于，它同時(shí)包含著由相同的比特組成的最短序列（孤位lone bit）和最長(zhǎng)序列。

　　CP1是RJ校準(zhǔn)使用的一種時(shí)鐘碼型。許多儀器采用雙Diarc方法，把隨機(jī)性抖動(dòng)和確定性抖動(dòng)分開，進(jìn)行RJ測(cè)量。使用時(shí)鐘碼型是為了消除雙Dirac方法中的一個(gè)缺陷，即其一般會(huì)把DDJ報(bào)告為RJ，特別是在長(zhǎng)碼型上。通過使用時(shí)鐘碼型，可以從抖動(dòng)測(cè)量中消除ISI引起的DDJ，提高RJ測(cè)量精度。

　　碼型發(fā)生器和分析儀之間的有損通道（即USB 3.0 參考通道和線纜）在垂直方向和水平方向?qū)е铝祟l率相關(guān)損耗，這種損耗的表現(xiàn)是眼圖閉合（圖6）。為解決這種損耗，可以使用發(fā)射機(jī)去加重，提升信號(hào)的高頻成分，以便接收的眼圖在10-12（或更低）BER下足夠好。

　　圖6. 波形和眼圖可以演示去加重的不同影響，在本例中使用PRBS-7 數(shù)據(jù)碼型。

　　從眼圖上可以看到，在沒有去加重時(shí)，所有比特位的幅度理論上是相同的。有了去加重，跳變位比非跳變位的幅度要高，有效地提高了信號(hào)的高頻成分。

　　在通過有損耗的通道和線纜后，沒有去加重的信號(hào)的眼圖會(huì)產(chǎn)生ISI，閉合程度會(huì)變嚴(yán)重，而有去加重的信號(hào)的眼圖是完全張開的。我們從這里可以看到，去加重的量影響著ISI和DDJ的值，進(jìn)而影響接收機(jī)上的眼圖張開度。

　　SSC通常用于同步的數(shù)字系統(tǒng)（包括USB 3.0），以降低電磁干擾（EMI）。如果沒有SSC，數(shù)字信號(hào)的頻譜在其載頻（即5 Gbits/s）及其諧波上將出現(xiàn)高能的尖峰值，可能會(huì)超過法規(guī)限制（圖7）。

　　圖7. SSC可能會(huì)影響頻譜（圖中所示的單個(gè)頻點(diǎn)）。在本例中，使用SSC擴(kuò)展頻譜的能量，規(guī)避超出法規(guī)限制的可能。

　　為防止這個(gè)問題，SSC用來擴(kuò)散頻譜的能量。載頻被調(diào)制，在本例中被三角波調(diào)制。接收機(jī)測(cè)試中使用的頻率擴(kuò)展的幅度是5000 ppm，頻率調(diào)制以33 kHz或每隔30 μs循環(huán)，表現(xiàn)為三角波的一個(gè)周期。在SSC后，頻譜中的能量被擴(kuò)散，沒有一個(gè)頻率違反政策限制。

　　如前所述，USB 3.0中接收機(jī)一側(cè)的均衡技術(shù)改善了ISI破壞的信號(hào)，ISI來自于參考通道和線纜中的頻率相關(guān)損耗。去加重同理，其通過信號(hào)處理方法提升信號(hào)的高頻成分。

　　盡管設(shè)備或主機(jī)中的接收機(jī)均衡電路與實(shí)現(xiàn)方案有關(guān)，但USB 3.0標(biāo)準(zhǔn)為一致性測(cè)試規(guī)定了CTLE （圖8）。參考接收機(jī)必須實(shí)現(xiàn)這個(gè)CTLE，如誤碼率測(cè)試儀（BERT）或示波器，然后才能進(jìn)行一致性測(cè)試測(cè)量（同時(shí)用于發(fā)射機(jī)測(cè)試及本例的接收機(jī)壓力眼圖校準(zhǔn)），其通常采用軟件仿真的形式。

　　圖8. 參考接收機(jī)（如誤碼率測(cè)試儀或示波器）必須實(shí)現(xiàn)USB 3.0規(guī)范中規(guī)定的CTLE功能。

　　在抖動(dòng)測(cè)量中使用CTLE仿真主要會(huì)改善受信號(hào)處理方法影響的抖動(dòng)，即ISI。CTLE仿真不影響與數(shù)據(jù)碼型無關(guān)的抖動(dòng)成分，如RJ和SJ，盡管根據(jù)一致性測(cè)試規(guī)范（CTS），這兩種測(cè)量都要求使用CTLE。另一方面，眼高會(huì)直接受到影響，因?yàn)镮SI會(huì)影響其測(cè)量。

　　必須使用符合標(biāo)準(zhǔn)抖動(dòng)傳遞函數(shù)（JTF）的時(shí)鐘恢復(fù)“黃金鎖相環(huán)”進(jìn)行抖動(dòng)測(cè)量，如圖9中藍(lán)色曲線所示。JTF決定著有多少抖動(dòng)從輸入信號(hào)傳遞到分析儀。在本例中，–3-dB截止頻率是4.9 MHz。

　　圖9. 藍(lán)色曲線說明了“標(biāo)準(zhǔn)PLL”的抖動(dòng)傳遞函數(shù)，其來自USB 3.0標(biāo)準(zhǔn)圖6到圖9。

　　在最低的SJ頻率上（JTF的斜坡部分，或PLL環(huán)路響應(yīng)的平坦部分），恢復(fù)的時(shí)鐘可以跟蹤數(shù)據(jù)信號(hào)上的抖動(dòng)。因此，數(shù)據(jù)中相對(duì)于時(shí)鐘的抖動(dòng)根據(jù)JTF被衰減。在JTF平坦、PLL響應(yīng)向下傾斜的更高SJ頻率上，信號(hào)中存在的SJ被轉(zhuǎn)移到下行分析儀。除壓力眼圖校準(zhǔn)過程中的SJ以外，規(guī)定所有測(cè)量都要使用標(biāo)準(zhǔn)JTF。

　　一旦校準(zhǔn)了壓力眼圖，可以開始接收機(jī)測(cè)試。USB 3.0要求進(jìn)行BER 測(cè)試，這不同于其上一代技術(shù)USB 2.0。接收機(jī)測(cè)試要求的唯一測(cè)試是采用抖動(dòng)容限方式的BER 測(cè)試。抖動(dòng)容限測(cè)試使用最壞情況下的輸入信號(hào)來執(zhí)行接收機(jī)測(cè)試（上一節(jié)中提到的校準(zhǔn)的壓力眼圖）。在壓力眼圖的基礎(chǔ)上， JTF曲線的-3dB截止頻率附近的一系列SJ頻率（滿足相應(yīng)幅度要求）會(huì)被注入到測(cè)試信號(hào)中，同時(shí)誤碼檢測(cè)器監(jiān)測(cè)接收機(jī)中的錯(cuò)誤或誤碼，計(jì)算BER。