Einführung

Es gibt zwei grundlegende Ansätze zum Entwerfen der Datenwiederherstellungsschaltung des Analysators. Einige USB 3.0-Analysatoren verwenden dedizierte SuperSpeed ​​PIPE PHYs, während andere auf Allzweck-Deserializer-Komponenten angewiesen sind.

Die Hauptbeschränkung bei der Betrachtung von Testgeräten, die USB 3.0 PIPE PHYs verwenden, wie der TUSB1310 von Texas Instruments, besteht darin, dass die PIPE-Schnittstelle auf diesem Chip die 10-Bit-Symbole auf dem Bus nicht beibehält. Dieser PHY wandelt den Datenstrom in 8-Bit-Muster um, bevor er an die Analysatorlogik übertragen wird. Dabei verwirft er die ursprünglichen 10-Bit-Muster inklusive laufender Disparität. Ohne die laufenden Disparitätsinformationen wird es unmöglich, den 10b-Code genau neu zu erstellen, insbesondere wenn ein ungültiges 10-Bit-Symbol empfangen wird. Während das TI PIPE PHY den Empfang eines ungültigen 10b-Codes anzeigen kann, kann es nicht identifizieren, welcher 10b-Code empfangen wurde. Außerdem kann ein PIPE PHY einen laufenden Disparitätsfehler anzeigen, kann jedoch nicht den empfangenen Disparitätswert oder die laufende Disparität des vorherigen Symbols identifizieren.

Zeigt aktuelle 8b10b-Codes an

Header-Pakete und Verbindungsbefehle sind so konzipiert, dass sie ein einzelnes schlechtes Symbol innerhalb ihrer Paketbegrenzer tolerieren. Wenn diese Fehler auftreten, müssen SuperSpeed-Geräte diese Pakete akzeptieren, solange drei von vier Framing-Symbolen gültig sind. Beide Analysatoransätze können erkennen, wenn 10-Bit-Codefehler auftreten. Der Unterschied (unten hervorgehoben) weist darauf hin, dass PIPE PHY-basierte Analysatoren nicht den tatsächlichen 10-Bit-Code anzeigen, wenn er einen Fehler enthält. Dies ist anhand des USB-IF Link Layer-Testfalls 7.05 (Header Packet Framing Robustness) leicht zu erkennen, der das HP-Framing absichtlich korrumpiert. Nur Analysatoren, die rohe 10-Bit-Symbole erfassen und bewahren, ermöglichen Benutzern zu sehen, was tatsächlich empfangen wurde.

Wenn Rahmenfehler auftreten, setzt der TUSB1310 ein Flag, das anzeigt, dass das Symbol nicht richtig dekodiert wurde. Es ist jedoch nicht möglich, die tatsächlichen rohen 10-Bit-Symbole zu sehen, die mit Fehlern empfangen wurden. Anstatt die tatsächlichen Bits für Rahmenfehler anzuzeigen, ersetzt der Analysator einfach „D“-Zeichen für „K“-Zeichen, um einen Fehler anzuzeigen. Diese Analysatoren können gültige 10-Bit-Codes anzeigen, aber nur durch Rückwärtsberechnung der Werte unter Verwendung gültiger 8-Bit-Symbole.

Wenn Link-Framing-Fehler auftreten, zeigen Deserializer-basierte Analysegeräte an, dass das Symbol nicht gültig war, indem sie es rot markieren. Der eigentliche 10-Bit-Code (3A9) wird angezeigt, sodass Entwickler Übertragungsfehler oder Bit-Flip-Fehler erkennen können. Die laufende Disparität wird beibehalten, sodass Benutzer laufende Disparitätsfehler unterscheiden können

Beide Analysatoransätze können Fehler im Nutzlastteil von Headern, Datenrahmen und Verbindungsbefehlen (unter Verwendung von CRC-Prüfungen) erkennen und melden. Analysatoren, die das PIPE PHY verwenden, haben jedoch nur Zugriff auf die 8-Bit-Symbole, um den Verkehr zu analysieren. Dies ist für kommerzielle PHYs normal, da höhere Schichten nur die 8-Bit-Werte verwenden. Wenn es jedoch um Testgeräte geht, möchten Entwickler im Allgemeinen ein möglichst detailliertes Bild des Datenverkehrs auf dem Bus erfassen (dh das obige Beispiel für Header-Paket-Framing-Fehler).

Für den Fall, dass Entwickler, die PIPE PHY-basierte Analysatoren verwenden, Einblick in 10-Bit-Fehler im Link- oder Header-Framing benötigen, besteht die einzige Alternative darin, ein Oszilloskop an das zu testende System anzuschließen, um die rohen Bitinformationen zu erfassen. Ein Nebenvorteil von PIPE PHY-basierten Analysatoren ist, dass sie nur 8 Bit statt 10 Bit vom Analysator übertragen. Das bedeutet, dass sie 20 % weniger Informationen hochladen und einen schnelleren Zugriff auf erfasste Daten ermöglichen.

Die USB 3.0-Analysatoren von Teledyne LeCroy, der Voyager M3i und der Advisor T3, verwenden beide Deserializer-Komponenten und verfügen über eine echte 10-Bit-Erfassung. Wenn es um das Debuggen von Link-Layer- oder 8b10b-Codierungsproblemen geht, profitieren Benutzer von diesen zusätzlichen Informationen aus dem Analysator. Die Sichtbarkeit der rohen 10-Bit-Codes, die auf der physikalischen Schicht erfasst werden, kann dabei helfen, Probleme mit der Grundursache aufzudecken, die sich auf die Verbindungsstabilität auswirken.