2019年11月19日 | USB2.0一致性测试常见问题汇总

问题1: 一个Workshop是否就是一个plug fest？什么是plug fest？

回答：Workshop就是Plug fest，即插拔大会。会上，有许多工作需要做，包括许多一致性测试和许多互操作测试。Plug fest最初来源于PCI plug fest和USB plug fest。那时候，你需要把每个被测试设备连接在一起，以验证互操作性，即确认是否可以在一起正常工作。现在我们通常叫Workshop而不是Plug fest，是因为我们需要做更多的测试，比以前的互操作测试多更多测试内容，比如电气参数一致性测试，与黄金组件连接的测试。因此，Workshop就是Plug fest。

问题2: 如果待测物是在某些罕见的情况下才需要消耗超过500mA的电流，则这些待测物能否获得授予waivers权利?

回答：这个问题是在特殊情况下，Device能否违规500mA最大电流的限制。答案是是。当我们测量500mA限制时，我们希望能够测量一个周期的平均指，比如1秒钟的平均电流。如果1秒钟的平均电流小于500mA，这样结果就是Pass。这经常在高功率的设备，如移动硬盘或大的U盘驱动器会遇到。USB-IF允许几安培电流的瞬间发生，只要1秒钟时间间隔内平均电流小于500mA即可。所以答案是可以获得Waivers权利，即通过测试。

问题3: 您能否说一下USB OTG的连接器，包括主机和设备端。

回答：USBIF在OTG中定义了更小的连接器，可以同时用于主机式和外设式的设备、具有更低的电源需求、扩展的电源保护模式和利于上层软件开发的简洁设计。 

OTG和现有的USB2.0规范完全兼容，一个主要的机械上的改进是它的新式连接器。USB2.0定义了三种连接器对（插头和插座）：Standard- A、Standard-B和Mini-B。Mini-B连接器是专为较小的外设（如移动电话等）开发的。OTG规范增加了第四种插头： Mini-A，和两种插座：Mini-A和Mini-AB。这些连接器比最初的USB连接器要小许多（如：Mini-A插头截面积只有Standard-A插头的38%），更适合于便携式设备。 

Mini-AB插座用于两用设备。Mini-A新增的ID脚（以前的USB插头不含此脚）在连接Mini-AB时接地短路，而Mini-B则使该脚断开，这样两用设备便可识别连接设备的类型以决定设备的默认角色。 

Mini-A和Mini-B插头是严格配对适用的，如：不能将Mini-A插头和Mini-B插座配合使用。但是，Mini-AB插座适合于以上两种插 头。在外形上，Mini-A更接近于椭圆形，而Mini-B更接近于正方形。另外，他们的插头和插座内部的塑料都有颜色：Mini-A为白色，Mini- B为黑色，Mini-AB为灰色。

问题4: 何时会有下一此USB-IF workshop? 如何获得这些信息？

回答：在USB-IF协会网站上的事件页里，我们可以查找到这些消息。因此，你可以到WWW.USB.ORG网站上，或发邮件给USB-IF管理员，都可以获得这些信息。在演讲的最后一页，你可以看到这些链接。

问题5: 我在哪里可以找到有关USB-IF waivers的信息？

回答：这是一个非常常见的问题。USB-IF并没有给出Waiver限制指标。然而许多Waiver限制都被嵌入到了一致性测试软件脚本里。安捷伦的USB2.0一致性测试软件使用同样的基于Matlab的测试软件脚本，保证与USB-IF的一致性。这些waiver主要包括：浪涌电流的200mC Waiver；斜率法的上升时间 Waiver；抖动 Waiver等。官方没有发布Waiver限制标准，因为USB-IF希望大家都按照规范进行设计。

问题6: 什么是USB OTG？

回答：USB OTG是USB On-The-Go的缩写，是近年发展起来的技术，2001年由USB Implementers Forum公布，主要应用于各种不同的设备或移动设备间的联接，进行数据交换。特别是PDA、移动电话、消费类设备。改变如数码照相机、摄象机、打印机等设备间多种不同制式连接器，多达7种制式的存储卡间数据交换的不便。USB技术的发展，使得PC和周边设备能够通过简单方式、适度的制造成本将各种设备连接在一起，上述我们提到应用，都可以通过USB总线，作为PC的周边，在PC的控制下进行数据交换。但这种方便的交换方式，一旦离开了PC，各设备间无法利用USB口进行操作，因为没有一个设备能够充当PC一样的Host。On-The-Go，即OTG技术就是实现在没有Host的情况下，实现设备间的数据传送。例如数码相机直接连接到打印机上，通过OTG技术，连接两台设备见的USB口，将拍出的相片立即打印出来；也可以将数码照相机中的数据，通过OTG发送到USB接口的移动硬盘上，野外操作就没有必要携带价格昂贵的存储卡，或者背一个便携电脑。

问题7: 我正在设计嵌入式主机，但不能运行HSET进入测试模式，因为这需要Windows XP。请问我如何测试我的待测物？

回答：HSET是一个高速电气测试工具，它运行在Windows XP或Windows2000系统平台上。它倾向于测试基于Windows的主机和外设。HSET控制规范的寄存器设置，以让被测件工作于各种测试模式。至于嵌入式设计，典型的方法是，自己控制被测件去进入测试模式。为了一致性测试，这是非常好的做法。但是在某些场合下，别人很难接入这些寄存器，造成测试和认证困难。这时候我们可以采样另外一种做法，芯片标准化测试模式VID或Vendor ID和测试模式PID。当嵌入式主机看到特殊的VID和PID设备接入，强迫进入测试模式。具体方法，请参考USB.ORG网站上提供的嵌入式主机一致性文档。

问题8:我想了解在USB2.0规范下执行测试模式的要求，请问我可以联系谁？

回答：你可以利用2类资源。如果你们不是USB－IF成员的话，你可以联系安捷伦本地的销售和技术支持或其他仪器供应商，他们应该能够提供一些测试模式执行要求的细节信息。如果你是USB-IF成员，你可以得到来自USB-IF的免费技术支持。你可以发邮件到：techadmin@usb.org去获得细节信息。

问题9:感谢刚才精彩的USB2.0一致性测试的介绍。如果我们不能符合USB2.0一致性测试的话，怎样用示波器去进行调试？

回答：这分为物理层问题和协议层问题。如果是物理层问题，比如眼图、上升时间、下降时间不满足规范要求，可从3个方面去确认问题的根源。第一：互连通道的阻抗连续性；第二：电源噪声；第三：参考时钟。如果是协议层问题，这样依赖于你正在使用的示波器。如果使用低价的DSO/MSO 6000和7000进行USB2.0低速和全速的诊断的话。你可以使用DSO/MSO6000和7000的USB2.0低速和全速协议触发功能。这个触发功能可以触发在SOP，包开始位置；EOP，包结束SEO位置；RC，Reset完成位置；Enter Suspend，进入休眠位置；Exit Suspend 休眠复苏位置等。通过正确的协议触发去发现问题的根源。如果你是使用MSO9000A系列示波器的话，这更容易，9000A系列示波器提供协议译码功能，如果发现协议问题，可以直接定位到波形，从而判断可能的问题根源。

问题10: USB电缆的阻抗是多少？

回答：USB电缆的阻抗是90欧姆+-15%。

问题11:应该用什么类型的示波器探头来捕获信号的眼图？无源探头或差分探头？

回答：这是一个好问题。测量全速和低速，无源探头即可用来探测捕获眼图。但是对于高速的测量，我们需要使用差分有源探头去探测捕获信号，以进行眼图的分析。从测试夹具上也可以看出，对于全速和低速，提供2个单端探头接口；对于高速，只提供差分接入接口。

问题12:如果待测物在进行framework测试时没有指明是USB1.1或2.0，它默认使用2.0标准进行测试？

回答：待测物是应该给出具体速率的。如果仅仅满足1.1规范，它即是全速或低速。但是为了满足高速认证要求，它需要给出是否支持高速标准。

问题13:高速是否是差分信号或者只是2个单端信号，像全速一样？换句话说，是否能进入闲置状态和SEO状态？

回答：我认为高速是真差分信号，但是你却不能看到闲置状态或SEO状态。这些状态在信号上是3态特征。

问题14:您是否推荐使用共模抑制器，从而得到好的全速信号品质并减小EMI？

回答：当然推荐。但是需要确认差分和共模阻抗的具体值。在USB-IF网站上，有一个Design Guide设计指南给出具体的要求。

问题15:在低速和全速下，有些ESD产品对D+或D-信号影响较小，但它们的寄生电容可能会产生低通滤波效应。您是否知道一些在高速应用里的ESD产品？

回答：典型的集成芯片组方案不要求分离的ESD器件提供保护。但是如果这些芯片内的ESD保护不足的话，那么可以放置分离的ESD器件，这些器件不能影响信号品质太大。有一种脉冲保护器件，基于Spark Gap火花间隙技术，或一些低电容的二极管阵列可以满足要求，但是这些器件的电容都需要小于5pF，高于5pF会影响高速信号品质。

问题16:什么测试用于downstream接口？

回答：典型的，Downstrem接口仅仅出现在Host或Hub，Device设备端不会出现Downstrem接口。因此对于任何Host或Hub需要测试的内容，需要在Downstrem接口测试。对于高速，有些项目演讲中并没有介绍，我知道的主要有2个测试项目，一个是Hub/Host disconnect。这个项目测试你的产品是否能辨别电缆是否连接。另一个仅仅针对Hub，叫Hub repeater测试，去确认Hua不要去掉过多同步位。

问题17:相对其它的接口技术，USB的前景怎样？是否FireWire将是市场的领导者？

回答：对于集成芯片组，USB2.0是标准接口，即100%的PC标配USB2.0接口。现在扩展到消费电子领域，智能手机，照相机，打印机都愈来愈多支持USB2.O接口。我认为USB2.0是迄今为止最成果的外部接口技术。

问题18:要利用适当的共模抑制器来保持一个良好的全速信号品质，那么什么频率范围应该被抑制以达到较好的效果？

回答：典型的是100MHz 时90欧姆共模阻抗，这时能够不影响信号品质的情况下，减小共模噪声。

问题19:是否可以接受在测试板或单芯片底板上对被测件进行电气一致性测试？

回答：可以。对于芯片制造商或IC供应商，他们想做测试和认证，需要提供测试板或单芯片地板以进行测试。很多客户都是这样做的。

问题20: 什么是droop测试和drop测试？

回答：Droop测试是测试Downstream接口的对于开关交流负载的供电能力，象热插拔事件。Drop测试是测试全负载条件下的电压变化。因此Droop测试相当于交流测试，而Drop测试相当于直流测试。