USB 3.0實(shí)測評鑒與報告:快速領(lǐng)略問題癥結(jié)與解決方案
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問題分享二:LFPS低頻周期信號的振幅不符合規(guī)范(800 mV<= X <=1.200mV)。
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/135497.htm在驗(yàn)證USB 3.0的過程中,另一項重要的測試LFPS(Low Frequency Periodic Signaling)信號,目的為驗(yàn)證LFPS在經(jīng)過一定的傳輸信號長度后,其衰減值是否仍在規(guī)范之內(nèi),以確保USB 3.0的傳輸速度與質(zhì)量。
首先,根據(jù)USB 3.0的規(guī)范指出,其LFPS差分訊號的正常范圍應(yīng)屬800 mV至1200mV之間。在測試我們選用的USB3.0產(chǎn)品時發(fā)現(xiàn),其差分訊號測得604.4mV,并不符合協(xié)會規(guī)范。因此,我們從訊號的衰減因素著手進(jìn)行解決方案,發(fā)現(xiàn)原因是由訊號復(fù)元組件也就是Repeater(Redriver)所造成,現(xiàn)今許多裝置為了方便消費(fèi)者使用,外嵌許多USB接口,但不是每個接口都直接建置在主機(jī)版上,為了讓更多的USB接口可以延伸到各個位置,需要透過額外加的Cable來延長,這時訊號的傳遞就可能受到Chip與接口傳輸距離過長造成訊號質(zhì)量嚴(yán)重衰減。此時透過Repeater可讓原始訊號在經(jīng)過延長后的傳輸距離后作一個重整與還原的動作,使訊號維持一定的強(qiáng)度。但Repeater的參數(shù)(EX: Gain)若調(diào)整不正確,將會造成錯誤的行為及振幅,而在我們重新更換過Repeater之后,立即發(fā)現(xiàn)如圖四的結(jié)果,其差分訊號下降至1080.4mV并符合協(xié)會規(guī)范。
這項問題肇因即可說明,如果USB 3.0主機(jī)芯片和連接器之間的距離太長,就會出現(xiàn)訊號幅度明顯衰減的狀況。若為了改善此情況而加入Repeater,其參數(shù)必須調(diào)整至一個最適當(dāng)?shù)闹怠epeater所重整還原出來的訊號不一定符合系統(tǒng)或規(guī)范要求,有時候訊號經(jīng)過Repeater的重整還原之后,雖然訊號強(qiáng)度得到了補(bǔ)償;但因參數(shù)調(diào)整不正確,使其訊號振幅過大超出規(guī)范,所以Repeater的使用需要經(jīng)過精密的設(shè)定與驗(yàn)證,才能得到最正線的傳輸訊號的穩(wěn)定質(zhì)量?! ?/p>
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問題分享三:從hybrid sleep恢復(fù)后,系統(tǒng)會發(fā)生重置動作或USB裝置無法續(xù)傳。
不同于前兩項屬于electrical或硬件端的問題,我們觀察到也有因?yàn)檐浖O(shè)定而導(dǎo)致測試失敗。這次我們用USB協(xié)會定義使用的三項USB產(chǎn)品(known good device)來作主機(jī)軟件端的兼容性測試時發(fā)現(xiàn),其中一項產(chǎn)品在從睡眠模式(hybrid sleep)中恢復(fù)后,會產(chǎn)生系統(tǒng)reset或USB傳輸中斷的狀況。根據(jù)協(xié)會規(guī)范,當(dāng)USB正在傳輸檔案時,即使進(jìn)入睡眠模式后再重新啟動,應(yīng)要做續(xù)傳的動作,如果發(fā)生停止或reset的狀況即為測試失敗。
因此,我們從這個問題肇因可以發(fā)現(xiàn)USB傳輸效能與系統(tǒng)供電的關(guān)聯(lián)性。其他兩項USB產(chǎn)品皆是屬于Self -Power的產(chǎn)品,因此在系統(tǒng)進(jìn)入hybrid sleep后在重新復(fù)蘇啟動OS時,由于產(chǎn)品自我供電的特性,使產(chǎn)品不會因?yàn)樗B接的Host中斷V_BUS供電而在回到操作系統(tǒng)時做reset的動作,使原本的傳輸中斷。反之,在這個測試出現(xiàn)失敗的產(chǎn)品中,因?yàn)槭菍貰us-Power產(chǎn)品,其供電接來自于所連接的Host,因此從hybrid sleep蘇醒時,其產(chǎn)品會因Host供應(yīng)的V_BUS不足(或中斷)導(dǎo)致來不及在回到操作系統(tǒng)前完成resume的動作,造成reset或中斷傳輸?shù)膭幼??;旧?,我們推測其為產(chǎn)品BIOS的問題,因此在我們更換過產(chǎn)品的BIOS后,即可解決此供電狀況的問題(如圖五和圖六)。特別的是,我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)今許多USB產(chǎn)品為了主打省電的功能,各家的BIOS都不盡相同;但為符合協(xié)會規(guī)范,其最低要求是系統(tǒng)從hybrid sleep的狀態(tài)恢復(fù)時,至少要能來得及反應(yīng)并啟動OS,才不會造成其他裝置動作出現(xiàn)中斷或系統(tǒng)發(fā)生reset的情況。
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