Agilent PCIE Gen1李凯PCI

Agilent PCIE Gen1李凯PCI Agilent PCIE Gen1-Gen2 信号和 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 测试 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 李凯 PCI-Express的前身是PCI和PCI-相对传统的并行总线架构来说采用多对高速串行总线进行点对点的连接因此可以提供很高的总线带宽同时由于上层与PCI的兼容性和成熟的技术在台式机、笔记本、服务器等应用中已经成为 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的接口在很多需要高速数据交换嵌入式的应用中也越来越普及。 PCIE采用多对高速差分信号传输数据数据速率可以是1代的2.5Gbps或2代的根据总线吞吐带宽的要求可以选择x1/ x2/ x4/ x8/ x16/ x32的模式即可以根据需要选择需要的差分对的数量使用起来非常灵活。为了保证高速信号的传输使用差分线提供双向数据收发因此可以用比较小的信号摆幅提供更高的传输速率而且差分线本身具有更好的抗干扰能力和更小的可以支持更长的电缆传输。PCIE的测试主要分为物理层的信号测试和传输层/数据链路层的协议测试下面从两个个方面分别介绍。 一、PCIE的信号测试 由于PCIE的信号速率比较高因此要对PCIE信号进行可靠的探测对于示波器和探头的要求也非常高。PCIE的信号电气 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 主要是参照PCI-SIG发布的PCI Express?? Base Specification Revision 2.0第四章物理层部分的要求其测试方法可以参考PCI-SIG网站上关于一致性测试的要求。对于PCIE的1代信号的测试需要示波器的带宽是对于PCIE的2代信号的测试需要示波器的带宽是13GHz。 Agilent的DSA90000系列示波器由于具有业内最小的底噪声和触发抖动最平坦的带内频响特性和很小的Retu因此非常适合于进行象PCIE这样的高速信号的测量。同时Agilent的DSA90000系列示波器还具有业内最深的存储深度每通道的内存可以到适合用于复杂事件的 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 和分析。 要进行PCIE信号的测试只有示波器是不够的为了方便地进行PCIE信号的分析还需要有测试夹具和测试软件。测试夹具的目的是把PCIE信号引出提供一个标准的测试接口以方便测试测试夹具可以从PCI-SIG购买 型号分为 和。CLB用于主板的测试用于PCIE接口卡的测试。下图是夹具的图示。 对于一些嵌入式的PCIE应用由于没有标准的PCIE插槽所以可以使用焊接探头的连接方式即通过焊接探头焊在接收端进行信号测试。 另外-IO规定了很多PCIE信号的参数如果不借助相应的软件要完全手动进行这些参数的测量是一件非常烦琐和耗时耗力的工作为了便于用户完成PCIE信号的测量ilent在DSA90000系列的Infiniium系列示波器上提供了PCIE的一致性测试软件N5393B。 下图是N5393B PCIE一致性测试软件提供的测试项目。 这个软件的使用也非常简便用户只需要顺序选择好测试速率、测试项目并根据提示进行连接然后运行测试软件即可。下图是软件中提供的一个连接示意图软件运行后示波器会自动设置时基、垂直增益、触发等参数并进行测量测量结果会汇总成一个html格式的测试报告报告中列出了测试的项目、是否通过、spec的要求、实测值、margin等。如下图所示同时由于PCIE的抖动测试中要求分别测试TJ和DJ的大小而信号中抖动的成因是很复杂的的总的抖动成分TJ中包含了确定性抖动DJ和随机抖动而DJ和RJ又分别是由很多因素构成。PCIE要准确测量TJ和需要借助于相应的抖动分析软件因此PCIE信号的抖动测量还需要Agilent的EzJIt Plus软件帮助完成抖动的分解。下图是抖动的分解图以及EzJIt Plus的一个测试例子。 为了控制中还定义了扩频时钟 在使用SSC的情况下的数据速率可以在的范围内变化调制频率下表是对SSC的定义也就是说对于PCIE II来说允许数据速率在-间变化变化频率是。借助于EzJit软件可以方便地进行SSC的调制频率和调制深度的测量。 在PCIE的抖动和模板的测试中需要先从数据流中恢复出理想时钟以此为基准进行测量否则眼图和抖动的测量都是没有依据的。如下表中是PCIE的Receiver的时钟锁相环的带宽要求。 要依据标准从数据流中恢复时钟就还需要借助Agilent的高速串行数据分析软件E2688A。E2688A可以灵活设置PCIE时钟恢复所需要的锁相环形状及带宽还可以提供PCIE信号的眼图和模板测试功能并对PCIE的8b/10b的数据流进行解码对于高速串行数据的调试是非常有用的一个工具下图是PCIE的眼图测试和8b/10b解码的结果。 对于模板测试失败的波形的DSA90000示波器还有一个非常独特的功能失效bit定位即可以将模板测试的波形展开看到造成模板测试的各个特定的这对于定位问题的原因非常有用。下图是个失效bit定位的例子。 以上所说的主要是PCIE TX的测试我们知道TX测试需要13GHz带宽的示波器测试夹具和测试软件。如果要进行RX的测试还需要J-BERT码型发生器做信号激励采样示波器做信号分析做阻抗测试等并借助相应软件完成自动测试下图是一个完整的测试平台和测试软件。 以下是一个PCIE信号测试推荐的系统配置Model number Description Qty 实时示波器主机及探头 DSA91304A Digital Signal Analyzer -13 GHz 40 GSa/s 4 Ch 20M memory 1 实时示波器主机 1169A 12 GHz InfiniiMax Probe Amp2 差分探头 E2669A InfiniiMax differential probe head 1 差分探头附件 PCIE GenI GenII测试夹具、附件 N5380A 12GHz InfiniiMax differential SMA probe head 2 差分SMA前端 N5393B-002 PCI EXPRESS compliance application 1 PCIE 一致性测试软件 PCIE GenII SIG Compliance Base Board PCIE I/II测试夹具 1 可从PCI-SIG购买用于插卡测试 Compliance Load Board PCIE I/II测试夹具 1 可从PCI-SIG购买用于主板测试 二、PCIE的协议测试 信号测试的目的是从物理层保证高速信号的正确传输而协议的测试侧重于从数据链路层和协议层验证系统的功能。对于协议层的测试有几个不同层面的要求数据包的捕获和解包要求能可靠地捕捉到被测信号并进行包数据的解码 2/ 基于包内容和错误条件的触发 3/ PCIE和其它总线关系的洞察能力 4/ 通过训练器和被测件的交互主动验证被测件的功能 要完成上述功能的测试需要用到相应的协议分析仪的E2960B是唯一能够完成上述所有功能的PCIE协议测试仪它也是PCI-SIG做PCIE Gen1/Gen2测试的推荐仪器。 Agilent的E2960B是基于机箱式结构的协议分析仪通过外部PC用以太网口控制用户可以根据需要选配不同测量模块完成不同功能的测试。 1、数据包的捕获和解包 要进行正确的协议分析第一步是可靠的信号探测。目前PCIE的信号速率达到同时位宽又可以达到x16双向如何进行这么多对高速差分信号的可靠探测就成为必需面对的挑战。根据不同的测试应用提供了3种不同的探测方案的转接卡方式 的无连接器探头方式和差分飞线探头的方式。 Interposer转接卡适用于被测件上有标准PCIE接口的情况它插在主板和插卡的标准的PCIE插槽间可以把 中间的数据流捕获下来这是最方便的一种连接方式。Midbus是一种无连接器的探 头适合于嵌入式系统的应用用户可以在布PCB板时事先把被测信号连接到按一 定规则排列的裸焊盘上探头的前端是2排有弹性的测试针可以可靠地刺 在焊盘上完成测试。如果用户前两种方法都不能采用则可以考虑第3种飞线探头的 探测方式通过把飞线探头的前端焊接在被测信号上完成测试这是最灵活的一种 探测方式。Agilent是唯一能够同时提供这3种PCIE探测方式的公司。 信号送入协议 分析仪模块后协议分析仪内部的硬件模块就可以根据PCIE的协议对捕获到的数 据包进行解码解出数据链路层和传输层的包数据。E2960B的分析模块可以支持最 大2GB的波形数据可以支持非常长时间的数据捕获同时具有业内最快的锁定时间 其典型锁定时间是11个training序列可以很快捕获到速率切换等事件。用户不仅 可以看到包里各个部分的内容也可以看到payload和各条lane上的数据以下是一 个包分析的窗口举例。 根据需要用户还可以自己定义filter滤除不关心的数据包 并对总线的流量做统计。 2、基于包内容和错误条件的触发 要进行协议分析和故障 定位仅仅有解码功能是不够的很多时候我们要关注如何触发到我们关心的事件 或错误发生的时刻。E2960B强大的硬件电路提供了业内最丰富的触发条件用户可 以根据需要任意编辑自己的触发序列捕捉特定的数据包还可以基于30多种协议错 误进行触发。以下是E2960B支持的触发条件。 3、PCIE和其它总线关系的洞察能力 很多时候用户的PCIE并不是一个孤立的系统可能是和PCI、Memory等总线协 同工作的单单捕获PCIE的数据不足以分析整个系统的工作情况。所以Agilent的 E2960B还提供了P2L GateWay的功能可以和Agilent的逻辑分析仪协同工作用户 只需要用一台PC就可以通过以太网口同时控制PCIE协议分析仪和逻辑分析仪并 同时捕获不同总线的数据进行相关分析。 4、通过训练器和被测件的交互 协议分析 仪只能进行数据捕获有些时候系统的功能验证光靠捕获数据是不够的还需要能 主动和被测系统进行交互以验证系统的功能是否正常这时候就要用到PCIE的训 练器。训练器可以任意编辑PCIE的数据包和被测系统交互也可以故意产生一些错 误数据包验证系统的容错能力。下面是N5309A PCIE Gen1/Gen2训练器和测试背板 它可以直接插在主板上进行主板的测试也可以通过背板进行PCIE插卡的测试。 N5309A除了可以实现训练器功能外还可以进行LTSSM的测试另外还有一个很 重要的功能就是可以作为协议的一致性测试卡功能根据PCI-SIG的 要求定义了很多测试案例通过运行这些测试案例并把测试结果生成报告可 以快速验证被测系统的数据链路层和传输层功能是否符合协议要求。这也是PCI-SIG 网站上推荐的进行协议一致性测试的仪器。以下是用N5309A实现PTC和LTSSM测 试的一个例子。 典型配置以下是一个典型配置支持x1双向 PCIE 的方式不选训练器。 典型配置以下是另一个典型配置支 持x16双向 的方式加训练器。 Product Description Qty N5541A N2X 4-slot portable chassis 1Analyzer N5306A Analyzer Module for PCIe 5Gb/s requires 2 for x 16 2 Product Description Qty N5540A N2X 2-slot portable chassis 1Analyzer N5306A Analyzer Module for PCIe 5Gb/s requires 2 for x 16 1 N5306A-A01 Analyzer SW License x1 for PCIe 5Gb/s 1 N5322A Extended Interface Module for PCIe 5Gb/s 1 N5313A P2L gateway cable to connect 16900A to E2960B Analyzer 1Interposer N5315A Slot Interposer for PCIe 5Gb/s 1 N5315A-A01 Slot Interposer x1 for PCIe 5Gb/s 1 N5306A-A16 Analyzer SW License x16 for PCIe 5Gb/s 2 N5322A Extended Interface Module for PCIe 5Gb/s 2Exceiser N5309A Half Size Exerciser Module for PCIe 5Gb/s 1 N5309A-E16 Half Sized Exerciser and LTSSM Board x16 for PCIe 5Gb/s 1 N5309A-EX2 Exerciser SW License and LTSSM for PCIe 5Gb/s1 N5309A-PTC Exerciser SW License PTC 1 N5309A-COM Exerciser SW License Compliance Assured Test Package 1 N5313A P2L gateway cable to connect 16900A to E2960B Analyzer 1Interposer N5315A Slot Interposer for PCIe 5Gb/s 1 N5315A-A16 Slot Interposer x16 for PCIe 5Gb/s 1Test Backplane N5316A Test Backplane for PCIe 5Gb/s 1 三、总结 综合前面所述是业界唯一能够提供完 整的PCIE信号测试、协议测试和训练器功能的公司其测试仪器优异的信号完整 性、强大的分析和触发功能、全面的测试方案为加快PCIE产品的开发和验证提供了 很好的帮助。