USB3.0 RX一致性测试，不能进入测试模式，怎么办？Debug案例3

时间： 2024-10-15 来源：Misenbo（淼森波公众号）

Part 01 什么是USB3.0RX一致性测试？

USB 3.0 RX一致性测试是对USB 3.0 （也称为SuperSpeed USB）接收端（RX）的性能进行验证的一种测试。它主要用于确保USB 3.0设备的接收端能够正确接收和处理来自发送端的数据，符合USB 3.0标准的规定。

Part 02 认识LTSSM链路训练状态机

为了进行USB 3.0的 RX 测试，我们首先需要将设备配置为回环模式（Loopback Mode）。在配置之前，了解链路训练状态机（LTSSM）的概念是非常重要的。

链路训练状态机（LTSSM），即 Link Training and Status State Machine，是用于控制USB 3.0链路的连接状态和电源管理的关键机制。LTSSM定义了链路在不同操作模式下的状态，包括以下四种工作状态：

U0状态：表示超高速连接处于正常的工作状态。在此状态下，数据包正在传输或数据连接处于空闲状态。U0是USB 3.0的标准操作模式，支持正常的数据传输速率。

U1状态：为低功耗数据连接状态。此时，虽然数据连接仍然存在，但没有数据包在传输。U1状态允许超高速数据连接处于非活动状态，以节省功耗。

U2状态：也是一种低功耗模式，比U1状态进一步减少功耗。然而，设备从U2状态恢复到正常操作状态需要较长的等待时间。

U3状态：表示数据连接中断，设备进入挂起状态。这是最节能的状态，可以最大程度地减少功耗。

理解LTSSM的工作状态对于正确配置设备和执行测试非常关键。通过正确设置LTSSM的状态，可以确保设备在回环模式下的性能和稳定性。

从上图中我可以看到，在LTSSM链路训练状态机中有8种状态，分别如下：

Rx.Detect（接收检测模式）

Polling（轮询模式）

Recovery（数据恢复模式）

Host Reset（主机重置模式）

Loopback Mode（环回模式）

Compliance Mode（合规性模式）

SS.Inactive（超速模式非激活）

SS.Disabled（超速模式禁用）

其中要进行USB3.0 RX的测试一致性测试并不是直接进入Compliance Mode，而是需要进入Loopback Mode，那么如何进入该模式呢，下面我们将进行详细介绍。

Part 03

进入回环模式最常见的方法是通过信号源或者码型产生器作为Loopback master，发送特定码型序列给待测物（Loopback slave），强制其进入回环模式，期间Loopback master应发送必要的SKPs有效8b/10b数据，Loopback slave应该重传接收到的10-bit符号.

下图为使用安立MP1900A误码仪附带的MX183000A的USB Link Training进行Loopback训练时发送的数位码型产生器和参数设置。

具体解决办法

用户通过软件或者借助其它的USB3.0设备等办法诱使DUT进入一致性测试模式。

通过信号源或者码型发生器定制码型序列发送给DUT，强制其进入环回模式。

码型序列

USB3.0规范规定进入环回模式以及进行误码测试需要的码型序列为:

给被测DUT上电；

发送2ms的Polling LFPS；

发送65536 TSEQ；

发送256 TS1；

发送256 TS2(Loopback位设置为1)；

开始发送码型并计算BER；

在进行误码计算之前需要先发送2ms的BDAT；

DUT必须无误码的运行3x109symbols或者3x1010 bits的BDAT码:且每354 symbols插入一个 SKP；

下图所示为DUT顺利进入环回模式，连接状态处于Loopback.Active，在该模式下即可进行USB3.0RX的一致性测试。

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