USB 3.0实测评鉴与报告:快速领略问题症结与解决方案

时间:2012-08-08来源:电子产品世界
 

  问题分享二:LFPS低频周期信号的振幅不符合规范(800 mV<= X <=1.200mV)。

  在验证USB 3.0的过程中,另一项重要的测试LFPS(Low Frequency Periodic Signaling)信号,目的为验证LFPS在经过一定的传输信号长度后,其衰减值是否仍在规范之内,以确保USB 3.0的传输速度与质量。

  首先,根据USB 3.0的规范指出,其LFPS差分讯号的正常范围应属800 mV至1200mV之间。在测试我们选用的USB3.0产品时发现,其差分讯号测得604.4mV,并不符合协会规范。因此,我们从讯号的衰减因素着手进行解决方案,发现原因是由讯号复元组件也就是Repeater(Redriver)所造成,现今许多装置为了方便消费者使用,外嵌许多USB接口,但不是每个接口都直接建置在主机版上,为了让更多的USB接口可以延伸到各个位置,需要透过额外加的Cable来延长,这时讯号的传递就可能受到Chip与接口传输距离过长造成讯号质量严重衰减。此时透过Repeater可让原始讯号在经过延长后的传输距离后作一个重整与还原的动作,使讯号维持一定的强度。但Repeater的参数(EX: Gain)若调整不正确,将会造成错误的行为及振幅,而在我们重新更换过Repeater之后,立即发现如图四的结果,其差分讯号下降至1080.4mV并符合协会规范。

  这项问题肇因即可说明,如果USB 3.0主机芯片和连接器之间的距离太长,就会出现讯号幅度明显衰减的状况。若为了改善此情况而加入Repeater,其参数必须调整至一个最适当的值。Repeater所重整还原出来的讯号不一定符合系统或规范要求,有时候讯号经过Repeater的重整还原之后,虽然讯号强度得到了补偿;但因参数调整不正确,使其讯号振幅过大超出规范,所以Repeater的使用需要经过精密的设定与验证,才能得到最正线的传输讯号的稳定质量。  

 

  问题分享三:从hybrid sleep恢复后,系统会发生重置动作或USB装置无法续传。

  不同于前两项属于electrical或硬件端的问题,我们观察到也有因为软件设定而导致测试失败。这次我们用USB协会定义使用的三项USB产品(known good device)来作主机软件端的兼容性测试时发现,其中一项产品在从睡眠模式(hybrid sleep)中恢复后,会产生系统reset或USB传输中断的状况。根据协会规范,当USB正在传输档案时,即使进入睡眠模式后再重新启动,应要做续传的动作,如果发生停止或reset的状况即为测试失败。

  因此,我们从这个问题肇因可以发现USB传输效能与系统供电的关联性。其他两项USB产品皆是属于Self -Power的产品,因此在系统进入hybrid sleep后在重新复苏启动OS时,由于产品自我供电的特性,使产品不会因为所连接的Host中断V_BUS供电而在回到操作系统时做reset的动作,使原本的传输中断。反之,在这个测试出现失败的产品中,因为是属Bus-Power产品,其供电接来自于所连接的Host,因此从hybrid sleep苏醒时,其产品会因Host供应的V_BUS不足(或中断)导致来不及在回到操作系统前完成resume的动作,造成reset或中断传输的动作。基本上,我们推测其为产品BIOS的问题,因此在我们更换过产品的BIOS后,即可解决此供电状况的问题(如图五和图六)。特别的是,我们发现现今许多USB产品为了主打省电的功能,各家的BIOS都不尽相同;但为符合协会规范,其最低要求是系统从hybrid sleep的状态恢复时,至少要能来得及反应并启动OS,才不会造成其他装置动作出现中断或系统发生reset的情况。

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关键词: 百佳泰 USB SSC

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