Microsoft Word - QualiPHY-USB-manu辻_JMC_.doc

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1 LeCroy Digital Oscilloscopes Capture. View. Analyze. QPHY-USB

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3 QPHY-USB USB Serial Data 操作マニュアル Revision B 年 6 月次のリリース バージョンに関連 : Software Option Rev USB Script Rev. 1.1 Style Sheet Rev QPHY-USB Operator s Manual Rev B

4 LeCroy Corporation 700 Chestnut Ridge Road Chestnut Ridge, NY Tel:(845) , Fax:(845) インターネット : by LeCroy Corporation.All rights reserved. LeCroy, ActiveDSO, WaveLink, JitterTrack, WavePro, WaveMaster, WaveSurfer, WaveExpert, WaveRunner および WaveJet は LeCroy Corporation の登録商標です その他の製品名またはブランド名は それぞれの所有者の商標または登録商標です 本書に記載の情報は 以前のすべての版に優先します 仕様は 予告なしに変更されることがあります 本製品は ISO 9000 登録の品質管理体系に基づき製造されています ISO 証明書は で参照できます この電子製品の廃棄処分とリサイクルに関しては 国および地域ごとに異なる各種規制が適用されます ほとんどの国では 電子機器を一般ごみと一緒に廃棄することが禁止されています レクロイ製品の正しい廃棄 / リサイクル方法については を参照してください 文書番号 : Rev B 2 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

5 QPHY-USB ソフトウェア オプション 目次 はじめに... 5 デバイスのテスト... 5 ホストのテスト... 5 ハブのテスト... 6 使用する機器... 7 認証テスト合格済み USB 機器... 7 USB テスト フィクスチャ QualiPHY コンプライアンス テスト用プラットフォーム インストール オシロスコープのオプション キーのインストール 一般 ( 推奨 ) 構成 リモート ( ネットワーク ) 構成 オシロスコープの選択 QualiPHY による QPHY-USB ソフトウェアへのアクセス QualiPHY のカスタマイズ QPHY-USB の操作 USB-IF テスト スクリプト テスト環境に使用するコンピュータ MATLAB QPHY-USB 試験構成 QPHY-USB スクリプト変数 Battery Powered Laptop Device has Captive Cable Hub can be bus-powered Hub can be self-powered Test Item Type(Device,Host,Hub) Number of Downstream Ports Use USB-IF MATLAB Script Pass Values Record Extra Screen Dumps Number of the First Downstrem Port Default channel selected input QPHY-USB リミット QPHY-USB 試験項目 デバイス 又はハブのアップストリーム試験 HS US Signal Quality 信号品質の測定 <EL_2,4/5/46,6,7> HS US Packet Param パケット パラメータのテスト EL_<21,22,25> HS US Chirp Timing チャープ タイミングのテスト EL_<28,29,31> HS US Suspend Resume Reset サスペンド / レジューム / リセット タイミングのテスト EL_<27,28,38,39,40> HS US J and K Voltages アップストリーム J 電圧と K 電圧 EL_<8,9> HS US Receiver Sensitivity レシーバ感度のテスト EL_<16,17,18> FS US Signal Quality 信号品質のテスト B LS US Signal Quality(Device only) 信号品質のテスト B Inrush 突入電流 B Back-Voltage バック電圧試験 F ハブの試験 HS Upstream Repeater アップストリーム リピータのテスト EL_<42,43,44,45,48> HS Downstream Repeater ダウンストリーム リピータのテスト EL_< ,49> HS Downstream Repeater Jitter リピーター ジッタ テスト EL QPHY-USB Operator s Manual Rev B 3

6 ホスト 又はハブのダウンストリーム試験 HS DS Signal Quality ダウンストリーム HS 信号品質のテスト EL_<2,3,6,7> HS DS J and K Voltage ホスト ダウンストリーム JK 電圧 EL_<8,9> HS DS Packet Param ホスト パケットパラメータテスト EL_<21,22,23,25,55> HS DS Chirp Timing ホスト チャープ タイミング EL_<33,34,35> HS US Suspend Resume Reset ホスト サスペンド / レジューム / リセット タイミングのテスト EL_<39,41> HS DS Disconnect ホストおよびハブのディスコネクト検出 EL_<36,37> FS DS Signal Quality ホスト FS ダウンストリーム信号品質のテスト LS DS Signal Quality ホスト Low Speed ダウンストリーム信号品質のテスト FS DS Signal Quality ハブ Full Speed ダウンストリーム信号品質のテスト LS DS Signal Quality ハブ Low Speed ダウンストリーム信号品質のテスト Drop ドロップ テスト Droop ドループ テスト TF-USB-B ケーブル校正手順 ケーブルのスキュー補正 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

7 QPHY-USB ソフトウェア オプション はじめに QPHY-USB は USB2.0 ホスト ハブ デバイスが USB-IF で定義された物理層仕様に準拠しているかどうかをテストするための自動化テスト パッケージです このテスト パッケージは レクロイの WavePro 7000A WavePro7Zi WaveMaster SDA WaveRunner 6000A シリーズまたは WaveRunner Xi シリーズの X-Stream デジタル オシロスコープで動作するソフトウェア および USB 電気信号を結合するためのテスト フィクスチャ ( オプション ) から構成されています QPHY-USB オプションを使用すると コンプライアンス テストを自動化できるとともに デバイス ホスト ハブのデバッグを行うことができます 各ユーザーは要件に応じて次の機能を使い分けることができます コンプライアンス テストを行う場合は 最初に QualiPHY を使用します 回路のデバッグを行う場合は 最初にオシロスコープに内蔵のテスト ツールを使用します QualiPHY を使用してデバイスの障害を検出した場合は オシロスコープに内蔵のテスト ツールに切り替えることができます このマニュアルでは QualiPHY( コンプライアンス テスト ) とオシロスコープに内蔵のテスト ツール ( デバッグ ) の使用方法を説明します これらのソフトウェアとフィクスチャを使用して USB2.0 ホスト ハブおよびデバイスに関する下記の測定やテストを実行することができます デバイスのテスト HS アップストリーム信号品質 o FAR END タイプ ( 固定ケーブル付きの機器向け ) o NEAR END タイプ ( 固定ケーブルが付いていない機器向け ) HS パケット パラメータ HS CHIRP( チャープ ) タイミング HS サスペンド / レジューム / リセット HS アップストリーム J 電圧と K 電圧 HS アップストリーム レシーバ感度 FS アップストリーム信号品質 LS アップストリーム信号品質 突入電流 バック電圧 ホストのテスト HS ダウンストリーム信号品質 HS ダウンストリーム パケット パラメータ HS ダウンストリーム CHIRP( チャープ ) タイミング HS ダウンストリーム サスペンド / レジューム / リセット HS ダウンストリーム接続中断 HS ダウンストリーム J 電圧と K 電圧 FS ダウンストリーム信号品質 LS ダウンストリーム信号品質 ドロップ ドループ QPHY-USB Operator s Manual Rev B 5

8 ハブのテスト HS 信号品質 ( アップストリーム / ダウンストリーム ) HS アップストリーム パケット パラメータ HS アップストリーム CHIRP( チャープ ) タイミング HS アップストリーム サスペンド / レジューム / リセット HS 接続中断 HS J 電圧と K 電圧 ( アップストリーム / ダウンストリーム ) HS アップストリーム リピータ HS ダウンストリーム リピータ HS アップストリーム レシーバ感度 FS 信号品質 ( アップストリーム / ダウンストリーム ) LS 信号品質 ( アップストリーム / ダウンストリーム ) 突入電流 ドロップ ドループ バック電圧 上記のテストのほかに DVM を使用して J/K 電圧テストを実行することもできます このテストはホスト デバイスおよびハブについて実行されます 6 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

9 QPHY-USB ソフトウェア オプション 使用する機器 USB のテストを実行するには 複数のプローブのほかに USB デバイスが必要になります HS レシーバ感度テストには デジタル パターン ジェネレータが必要です HS(High-Speed) FS(Full- Speed) および LS(Low-Speed) の各 USB テストでは 下記の機器が必要です High-Speed / Full-Speed / Low-Speed テスト SDA( シリアル データ アナライザ ) シリーズ DDA( ディスク ドライブ アナライザ ) シリーズ WaveMaster8Zi シリーズ WaveMaster シリーズ WavePro 7Zi シリーズ ( 帯域幅 2GHz 以上 ) WavePro 7300A, 7200A WaveRunner 204Xi(A タイプ MXi 含む ) WaveRunner 6200A USB テスト フィクスチャ ( レクロイ TF-USB-B) Full-Speed / Low-Speed テストのみ WavePro 715Zi WavePro 7,100A, 7,000A WaveRunner 104Xi, 64Xi, 44Xi(A タイプ含む ) WaveRunner 6100A, 6050A 2 GHz 以上の帯域幅を持つ広帯域アクティブ差動プローブ (WaveLink シリーズ :SP チップ ) o o ProLink 入力のあるオシロスコープでは WL-Plink(WL600) プローブ ボディその他のオシロスコープの場合は ProBus 入力の WL-Pbus(WL300) プローブ ボディ ハブのテストを実施するにはもう 1 本差動プローブが必要 2 GHz( またはそれ以上 ) のアクティブ プローブ ( レクロイ HFP2500 各 2 個 ) 1.5 GHz またはそれ以下の帯域幅のアクティブ プローブ (HFP1500) 30A( またはそれ以下 ) の電流プローブ ( レクロイ CP030) + オシロスコープ用アダプタ (AP- 1M) MATLAB ランタイム コンポーネント ( 無償 ) ( レクロイから提供されない機器 認証テスト合格済み HS USB ハブ ( セルフパワー型 各 4 個 ) セルフパワー型 FS USB ハブ 1 台 5 メートルの USB ケーブル ( 各 6 本 ) 1 メートルの USB ケーブル ( 被測定ハブに応じて最高 12 本 ) LS トリガ デバイス (USB マウスなど ) FS( または HS) トリガ デバイス (USB メモリ スティックや USB ウェブ カメラなど ) 認証テスト合格済み HS デバイス (Downstream 試験で必要 ) マルチメータ (Keithley 2000 マルチメータまたは同等機種 ) USB ホスト システム データ パターン ジェネレータ ( 推奨 :Tabor WW1281A 2 台 ) USB High-Speed Electrical Test Tool ソフトウェア ( 無償 ) ( 認証テスト合格済み USB 機器 USB-IF Full and Low-Speed Electrical and Interoperability Compliance Test Procedure (Uwww.usb.orgUU からダウンロード可能 ) を参照して FS/LS 電気テストおよび相互運用性テストでの使用が推奨されている標準 QPHY-USB Operator s Manual Rev B 7

10 USB 機器の最新リストを調べてください USB 製品の寿命は比較的短いため テスト用の認証製品も定期的に変更されます そのため 最新の機器リストを定期的に入手することが重要です 試験項目別必要機材一覧 カテゴリ試験項目必要機材 (TF-USB-B オシロスコープ除く ) Device & Hub HS Signal Quality HS Packet Param ホスト PC ホスト PC, 差動プローブ HS Chirp Timing ホスト PC, アクティブ プローブ (2 本 ) HS Suspend Resume Reset HS J & K Voltage HS Receiver Sensitivity ホスト PC, アクティブ プローブ (2 本 ) ホスト PC, マルチメータ ホスト PC, 差動プローブ, パターンジェネレータ FS Signal Quality ホスト PC, アクティブ プローブ (3 本 ),HS ハブ (4 台 ) FS ハブ (1 台 ) 5m ケーブル (6 本 ), FS トリガデバイス LS Signal Quality ホスト PC, アクティブ プローブ (3 本 ),HS ハブ (4 台 ) FS ハブ (1 台 ) 5m ケーブル (6 本 ), LS トリガデバイス Hub Host & Hub Inrush Back-Voltage HS Upstream Repeater HS Downstream Repeater HS Downstream Repeater Jitter HS Signal Quality HS J and K Voltage HS Packet Param ホスト PC, 電流プローブマルチメータホスト PC, HS デバイス, 差動プローブ (2 本 ) ホスト PC, HS デバイス, 差動プローブ (2 本 ) ホスト PC なしマルチメータ HS デバイス, 差動プローブ HS Chirp Timing HS デバイス, アクティブ プローブ (2 本 ) HS Suspend Resume Reset HS Disconnect FS Signal Quality (Host) LS Signal Quality (Host) FS Signal Quality (Hub) LS Signal Quality (Hub) Drop(Host) HS デバイス, アクティブ プローブ (2 本 ) 差動プローブ FS デバイス, アクティブ プローブ (2 本 ),HS ハブ (4 台 ) FS ハブ (1 台 ) 5m ケーブル (6 本 ) LS デバイス, アクティブ プローブ (2 本 ) ホスト PC, アクティブ プローブ (2 本 ),HS ハブ (3 台 ) FS ハブ (1 台 ) 5m ケーブル (6 本 ), FS デバイス ホスト PC, アクティブ プローブ (2 本 ),HS ハブ (3 台 ) FS ハブ (1 台 ) 5m ケーブル (6 本 ), LS デバイス マルチメータ 8 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

11 QPHY-USB ソフトウェア オプション Droop(Host) アクティブ プローブ (2 本 ) Drop(Hub) ホスト PC, マルチメータ Droop(Hub) ホスト PC, アクティブ プローブ (2 本 ) QPHY-USB Operator s Manual Rev B 9

12 USB テスト フィクスチャ コンプライアンス テストを実行するには USB テスト フィクスチャ (TF-USB-B) が必要です USB テスト フィクスチャは テスト下の電気信号と接続できるように設計された複数のセクションから構成されています フィクスチャ上の各セクションにはマークが付いており 各セクションのポートにはラベルが記されています 特定のテストで使用するセクションとポートは テストの実施中に機器のディスプレイに表示されます ( 本書でも指示します ) 図 1. USB 2.0 テスト フィクスチャ ( 製品番号 TF-USB-B) TF-USB-B パッケージは発泡緩衝材付きの黒いプラスティック ケースに収納されています TF-USB-B Standard の付属品は次のとおりです 1 x 安全性シート (# ) 1 x TF アクティブ セクション (# ) 1 x TF 負荷セクション (# ) 1 x USB ケーブル ( テスト フィクスチャに電力を供給 ) 2 x 50 Ω ターミネータ 2 x SMA ケーブル 2 x BNC 対 SMA アダプタ 1 x MultiWrench 5 x 6" USB ケーブル (A-オス対 B-オス ) 1 x USB アダプタ (A-オス対 mini-b-オス ) 1 x USB アダプタ (A-オス対 micro-b-オス ) 10 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

13 QPHY-USB ソフトウェア オプション 図 2. TF-USB-B パッケージ QPHY-USB Operator s Manual Rev B 11

14 フィクスチャを動作させるには 5 V の電源が必要です フィクスチャには DC アダプタまたは USB ポートから電力を供給できますが この供給元はフィクスチャ上のジャンパーで選択できます ジャンパーがピン 2 とピン 3 に設定されているときは USB ポートから電力が供給されます ( デフォルト設定 ) ジャンパーがピン 1 とピン 2 に設定されているときは DC アダプタから電力が供給されます USB ポートから基板に電力が供給されるようにジャンパーを設定した図を次に示します 図 3. TF-USB-B - ジャンパーの設定による電源の選択 USB テスト フィクスチャには 差動プローブおよびシングルエンド プローブを接続するためのスクエア ピンがあります スクエア ピンは "+" および "-" の信号ラインに接続されます 一対のグランド ピンも用意されています 注意 : プローブは指示とおりに使用してください 特定のテストに不要なプローブはすべて取り外す必要があります Ground Pins 図 4. アース付きのプローブ接続ピン 12 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

15 QualiPHY コンプライアンス テスト用プラットフォーム QPHY-USB ソフトウェア オプション QualiPHY はレクロイ独自のコンプライアンス テスト用プラットフォームであり ユーザーが簡単にコンプライアンス テストを実施できるように設計されています QualiPHY には テストが正しく実行されているかどうかを確認するための接続図の表示 オシロスコープの自動セットアップ 完全なコンプライアンス レポートの作成などの機能があります 個々のコンプライアンス テストを手作業で実行する場合は QualiPHY なしで QPHY-USB(DSO オプション ) を使用できます ただし QualiPHY によって QPHY-USB を簡単かつ高速に使用できるようになります QualiPHY は TF-ENET-B テスト フィクスチャを使用できるように設計されています レクロイの QPHY-USB パッケージでは パス / フェイル インジケータや適切な波形とともに 各測定のすべてのパラメータがオシロスコープ画面に表示されます 画面をプリントするには オシロスコープのハードコピー機能を使用します QualiPHY ソフトウェア アプリケーションにはテストの実行とレポートの作成を自動化する機能があります 図 5. QualiPHY General Setup の Report メニュー QPHY-USB Operator s Manual Rev B 13

16 QualiPHY プラットフォームの詳しい使用方法については QualiPHY 操作マニュアル を参照してください 図 6. テスト レポートの例 - サマリー表のリンクをクリックして詳細テスト結果を表示可能 14 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

17 QPHY-USB ソフトウェア オプション インストール 10オシロスコープのオプション キーのインストール QPHY-USB オプションを有効にするには オプション キーを購入する必要があります レクロイのカスタマー サポートにご連絡の上 オプション コードをご注文ください キー コードを入力して QPHY-ENET オプションを有効にするには 下記の手順に従います 1. オシロスコープのメニューから [Utilities Utilities Setup...] を選択します 2. [Options] タブを選択して [Add Key] ボタンをクリックします 3. 画面上のキーボードを使用して キー コードを入力します 4. インストールが完了したら オシロスコープを再起動してオプションを有効にします 一般 ( 推奨 ) 構成 QualiPHY ソフトウェアはオシロスコープまたはホスト コンピュータから実行できます 最初のステップとして QualiPHY をインストールします インストール手順の詳細については QualiPHY 操作マニュアル を参照してください レクロイは デュアル モニター ディスプレイ機能 ( この機能を標準装備していないオシロスコープでは DMD-1 オプション ) を備えたオシロスコープ上で QualiPHY を使用することをお勧めします こうすると 波形と測定パラメータをオシロスコープの LCD ディスプレイに表示すると同時に QualiPHY アプリケーションとテスト結果を 2 番目のモニターに表示することができます QualiPHY をオシロスコープで実行するとき デフォルトではオシロスコープがローカル ホストとして表示されます 下記の オシロスコープの選択 で説明する手順を実行し IP アドレスが であることを確認してください リモート ( ネットワーク ) 構成 ホスト コンピュータに QualiPHY をインストールし ネットワーク /LAN 接続を通じてオシロスコープを制御することもできます その場合は オシロスコープを事前に構成し 固定またはネットワーク設定の IP アドレスを割り当てておく必要があります オシロスコープの選択 LAN(Local Area Network) 環境で QualiPHY を使用するようにオシロスコープを構成するには 次の手順に従います 1. オシロスコープと同じ LAN にホスト コンピュータが接続されていることを確認します 不明な場合は システム管理者に問い合わせてください 2. オシロスコープのメニューから [Utilities Utilities Setup ] を選択します 3. [Remote] タブを選択します 4. オシロスコープに IP アドレスが割り当てられ コントロールが TCP/IP に設定されていることを確認します 5. ホスト コンピュータ上で QualiPHY を実行し [General Setup] ボタンをクリックします 6. [Connection] タブを選択します 7. 上記のステップ 4 で確認した IP アドレスを入力します 8. [Close] ボタンをクリックします QPHY-USB Operator s Manual Rev B 15

18 QualiPHY を使用してオシロスコープを制御できるようになります [Start] ボタンをクリックすると QualiPHY によってオシロスコープの接続がチェックされます 接続に問題がある場合はメッセージが表示されます QualiPHY の Scope Selector 機能を使用して接続テストを行うこともできます QualiPHY の Scope Selector 機能や他の機能の説明については QualiPHY 操作マニュアル を参照してください QualiPHY による QPHY-USB ソフトウェアへのアクセス ここでは QualiPHY の機能の概要を説明します 詳細については QualiPHY 操作マニュアル を参照してください QualiPHY を使用して QPHY-USB ソフトウェアにアクセスするには 次の手順に従います 1. オシロスコープが起動し メイン アプリケーションが実行されるのを待ちます 2. オシロスコープに QualiPHY をインストールした場合は Analysis メニューから QualiPHY を起動します ホスト コンピュータに QualiPHY をインストールした場合は デスクトップ上のアイコンから QualiPHY を起動します 3. QualiPHY のメイン メニュー ( 下図 ) から Standard を選択した後 ( まだ選択されていない場合は ) ポップアップ メニューから USB を選択します [Pause on Failure] チェックボックス ( 下図の丸印 ) をオンにした場合は 測定が失敗するたびに測定を再試行するかどうかを確認するメッセージが表示されます 図 7. QualiPHY のメイン メニュー Standard 選択メニュー 16 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

19 QPHY-USB ソフトウェア オプション 4. QualiPHY のメイン メニューの [Configuration] ボタンをクリックします 5. ポップアップ メニューから構成を選択します 6. [Start] をクリックします 図 8. QualiPHY の構成選択メニュー 7. ポップアップ ウィンドウのメッセージに従います QPHY-USB Operator s Manual Rev B 17

20 QualiPHY のカスタマイズ [Configuration] 画面の事前定義済みのテスト構成は変更できません ただし 標準テスト構成の 1 つをコピーして修正を加えることにより 独自のテスト構成を作成できます テスト構成を選択すると そのテストの内容が説明フィールドに表示されます 図 9. QualiPHY のテスト項目選択メニュー 18 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

21 QPHY-USB ソフトウェア オプション 独自のテスト構成が定義されると [Edit/View Configuration] ウィンドウの [Variable Setup] タブと [Limits Manager] タブを使用して スクリプト変数とテスト条件を変更することができます QPHY-USB の操作 図 10. [Variable Setup] タブと [Limits Manager] タブ QualiPHY メニューの [Start] ボタンを押すと ポップアップ接続図とダイアログ ボックスが表示され テストのセットアップ手順が指示されます また 必要に応じてテスト信号モードを切り替えるように USB-IF HS Electrical Test Toolkit を設定する手順も指示されます QPHY-USB Operator s Manual Rev B 19

22 図 11. [Start] ボタン 図 12. ポップアップ メッセージ ボックスの例 図 13. ポップアップ接続図とダイアログ ボックスの例 20 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

23 QPHY-USB ソフトウェア オプション USB-IF テスト スクリプト テスト パッケージでは オシロスコープで捕捉されたテスト データを解析するために USB-IF によって作成された専用テスト スクリプトを使用します なお これらのテスト スクリプトは USB Electrical Analysis Tool(USBET) というスタンドアロン プログラムとして USB-IF からリリースされています テスト環境に使用するコンピュータ DUT( 被測定デバイス ) を適切なテスト モードに切り替えるには USB2.0 コントローラ カードが装備されたホスト コンピュータが必要です そのホスト コンピュータでは Windows 2000 Professional または Windows XP を実行し USB-IF High-Speed Electrical Test Toolkit(USBHSET) をインストールしておく必要があります レクロイの USB-IF テスト パッケージからは ホスト コンピュータ上でさまざまなテストを行うために USB-IF High-Speed Electrical Test Toolkit(USBHSET) の内部で特定の機能を実行するように指示するメッセージが表示されます 最善の方法は オシロスコープから切り離した外部のホスト コンピュータをテスト専用コンピュータとして使用することです USBET と USBHSET は 次のアドレスの UFB-IF ウェブ サイトからダウンロードすることができます UUhttp:// テスト パッケージは バージョン の USBHSET を使用して検証済みです HS Electrical Test Tool を起動するには Windows のスタート メニューから [Programs USB-IF Test Suite USB HS Electrical Toolkit HSElectricalTestTool] を選択します 次のようなメイン メニューが表示されます 図 14. USB-IF HS Electrical Test Tool のメイン メニュー 注意 :HS Electrical Test Toolkit を起動すると すべての USB デバイスが使用不可になります HS Electrical Test Tool メニューを終了すると USB デバイスが再び使用できるようになります つまり HS Electrical Test Toolkit の操作中は USB マウスや USB キーボードが使用できなくなります USB 2.0 ホストが見つかると そのホスト名がリストボックス内に表示されます ホストが見つからない場合は USB 2.0 ホストが存在しないか ドライバが正しく動作していません 注意 :USB-IF に付属の HS Electrical Test Tool が停止して正常に終了しない場合は Device Manager を開いて すべての USB ホスト デバイス ハブを取り外した後 コンピュータを再起動してください QPHY-USB Operator s Manual Rev B 21

24 MATLAB LeCroy USB2.0 テスト ソフトウェアは X-Stream バージョン から MATLAB Component Runtime 版を使用して信号品質テストなどのスクリプトを動作させています MATLAB ソフトウェアが既に完全インストールされている場合でも MATLAB Component Runtime をインストールする必要があります MATLAB Component Runtime は次のサイトからダウンロードできます UUhttp:// 注意 :MATLAB スクリプトは 信号品質テストとインラッシュ テストに使用されます MATLAB Component Runtime がオシロスコープに正しくインストールされていない場合は 該当のスクリプトを必要とするテストが実行できなくなります また X-Stream のバージョンにより使用される MATLAB Component Runtime のバージョンが異なります バージョンが一致しない場合テスト実行時に警告が表示されます 22 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

25 QPHY-USB 試験構成 試験構成は試験の選択だけでなく 様々なスクリプト変数やリミットが含まれています スクリプト変数の詳細はスクリプト変数のセクションをご覧ください リミットについての詳細はリミットのセクションをご覧ください 1) Empty Template 全てのスクリプト変数はデフォルトに設定されます リミットはデフォルトが使用されます 2) Full Speed Device All Tests 全てのスクリプト変数はデフォルトに設定されます リミットはデフォルトが使用されます FS アップストリーム信号品質 突入電流 バック電圧 3) Full Speed Host All Tests スクリプト変数は Test Item Type が Host に設定される以外はデフォルトに設定されます リミットはデフォルトが使用されます FS ダウンストリーム信号品質 LS ダウンストリーム信号品質 ドロップ ドループ 4) Full Speed Hub All Tests スクリプト変数は Test Item Type が Hub に設定される以外はデフォルトに設定されます リミットはデフォルトが使用されます FS アップストリーム信号品質 突入電流 バック電圧 FS ダウンストリーム信号品質 LS ダウンストリーム信号品質 ドロップ ドループ 5) High Speed Device All Tests 全てのスクリプト変数はデフォルトに設定されます リミットはデフォルトが使用されます HS アップストリーム信号品質 HS パケット パラメータ HS CHIRP( チャープ ) タイミング 23 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

26 HS サスペンド / レジューム / リセット HS アップストリーム J 電圧と K 電圧 HS アップストリーム レシーバ感度 FS アップストリーム信号品質 突入電流 バック電圧 6) High Speed Device Upstream Signal Quality 全てのスクリプト変数はデフォルトに設定されます リミットはデフォルトが使用されます HS アップストリーム信号品質 7) High Speed Host All Tests スクリプト変数は Test Item Type が Host に設定される以外はデフォルトに設定されます リミットはデフォルトが使用されます HS ダウンストリーム信号品質 HS ダウンストリーム パケット パラメータ HS ダウンストリーム CHIRP( チャープ ) タイミング HS ダウンストリーム サスペンド / レジューム / リセット HS ダウンストリーム接続中断 HS ダウンストリーム J 電圧と K 電圧 FS ダウンストリーム信号品質 LS ダウンストリーム信号品質 ドロップ ドループ 8) High Speed Hub All Tests スクリプト変数は Test Item Type が Hub に設定される以外はデフォルトに設定されます リミットはデフォルトが使用されます HS アップストリーム信号品質 HS パケット パラメータ HS CHIRP( チャープ ) タイミング HS サスペンド / レジューム / リセット HS アップストリーム J 電圧と K 電圧 HS アップストリーム レシーバ感度 FS アップストリーム信号品質 突入電流 バック電圧 24 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

27 QPHY-USB ソフトウェア オプション HS アップストリーム リピータ HS ダウンストリーム リピータ HS ダウンストリーム ジッタ HS ダウンストリーム信号品質 HS ダウンストリーム接続中断 HS ダウンストリーム J 電圧と K 電圧 FS ダウンストリーム信号品質 LS ダウンストリーム信号品質 ドロップ ドループ 9) Low Speed Device - All Tests 全てのスクリプト変数はデフォルトに設定されます リミットはデフォルトが使用されます LS アップストリーム信号品質 突入電流 バック電圧 QPHY-USB Operator s Manual Rev B 25

28 QPHY-USB スクリプト変数 Battery Powered Laptop ラップトップの電源がバッテリにより供給されるかどうかを示します バッテリからの供給の場合 ドロップテストでテスト時に USB ポートの電源出力を低くすることができます ラップトップのバッテリ電源を使用する場合 Yes を選択します それ以外では No を選択します Device has Captive Cable WebCam やマウスのようにデバイスにケーブルが既に取り付けてあるかどうかを指定します ケーブル付のデバイスでは Yes を選択します それ以外の B コネクタがあるデバイスは No を選択します Hub can be bus-powered アップストリーム側の USB から電源を供給して動作することができる場合 Yes を選択します ハブ自身に電源供給が必要な場合は No を選択します 試験するアイテムがハブでない場合 この値は無視されます Hub can be self-powered 電源をハブに接続して動作させることができる場合 Yes を選択します アップストリームの USB ポートからしか電源供給できない場合 No を選択します 試験するアイテムがハブでない場合 この値は無視されます Test Item Type(Device,Host,Hub) 試験するアイテムの種類を Device, Host, Hub の中から選択します Number of Downstream Ports ホストやハブの試験にて 試験するダウンストリーム ポートの数を入力します USB デバイス用に 0 を入力します Use USB-IF MATLAB Script Pass Values この選択は信号品質試験の値を比較する方法を選択します 計測された Signal Quality の値が USB-IF MATLAB スクリプト内に含まれる値を使って比較する場合 Yes を選択します これらは MATLAB スクリプトにより使われる値の表示なしに Pass 又は Fail としてユーザーに伝えられます 計測された Signal Quality の値が QualiPHY アプリケーションで提供された LIMITS 値を使って比較する場合 No を選択します これらの LIMITS はデフォルトでは USB-IF MATLAB スクリプトの値と同じになります またこの値をカストマイズすることができます 標準的なコンプライアンステストではこの値を Yes に設定する必要があります Record Extra Screen Dumps Yes を選択した場合 Pass/Fail の値を得たときのスクリーンのほとんどが保存されます しかしデータベースが非常に速いペースで大きくなります データベースのサイズを低く抑えたい場合には No を選択します しかし全ての情報がリポートに表示されなくなります Number of the First Downstrem Port ホストやハブの試験にて 試験する最初のポート数を指定します 例として この値を 3 にセットし Number of Downstream Ports を 5 に設定した場合 ポート 1 と 2 がスキップされます Default channel selected input これは SDA/DDA/WP 740Zi,760Zi のための設定です 最も良い結果を得るためには INPUT A を使用することをお勧めします ( 但し突入電流試験のため電流プローブを接続する以外 ) 使用されるプローブにより INPUT B を選択することができます 又は A,B の入力を組み合わせて使うため Dontchange を選択して設定を変更しないようにすることもできます 26 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

29 QPHY-USB ソフトウェア オプション QPHY-USB リミット USB-IF の仕様に準拠したリミットがデフォルトで設定されています QPHY-USB Operator s Manual Rev B 27

30 QPHY-USB 試験項目 デバイス 又はハブのアップストリーム試験 HS US Signal Quality 信号品質の測定 <EL_2,4/5/46,6,7> 信号品質の測定を USB-IF MATLAB スクリプトを使い評価します DUT がテスト モードに入るためには ホスト PC の HS Electrical Test Tool から TEST_PACKET コマンドを送信する必要があります 次のように接続します テスト フィクスチャの [SQ Device] セクションを通して デバイスまたはハブのアップストリーム ポートをホスト コンピュータに接続します 注意 :WebCom やマウスのようなケーブル付デバイスについては QPHY-USB スクリプト変数の Device has Captive Cable を Yes に選択します B コネクタを使い接続するデバイスは No を選択します QPHY-USB のメニューの指示に従い テストのセットアップと波形の捕捉を行います テストパケットを出力するには次のように行います 1. テストフィクスチャの TEST/INIT スイッチを INIT 側に変更します 2.[HS Electrical Test Tool - Device Command] メニューで [Device Command] ドロップ ダウン メニューから [TEST_PACKET] を選択します [EXECUTE] を一度クリックして デバイスを TEST_PACKET モードにします 28 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

31 QPHY-USB ソフトウェア オプション 3. テストフィクスチャの TEST/INIT スイッチを TEST 側に変更します 捕捉された波形が下図のように表示されます ( この例はデバイスのテストです ) 画面に示されているように カーソル ( 垂直破線 ) はパケットの両側に配置されている必要があります 必要に応じて オシロスコープのフロント パネルのカーソルノブを使用して カーソルの位置を調整します カーソルの間の波形が USB-IF 信号品質テスト スクリプトによって処理され アイ パターンとジッタ測定が出力されます 注意 : デバイスまたはハブのアップストリーム信号品質テストが終了したら テスト用パケットの送信を停止するために デバイスまたはハブの電源を入れ直す必要があります 電源が入れ直されるまで デバイスまたはハブは以降のテスト コマンドに応答しません 電源を入れ直すには セルフパワー型デバイス / ハブの USB コネクタと電源コードを抜いた後で再度差し込みます デバイスの HS アップストリーム信号品質の測定 QPHY-USB Operator s Manual Rev B 29

32 HS US Packet Param パケット パラメータのテスト EL_<21,22,25> パケット パラメータは ホスト ハブおよびデバイス間の通信におけるタイミング測定を表します USB2.0 では 双方向パケットでデータを伝送します これらのパケットのタイミングは適切な通信が行われるために重要です このテストでは パケット間のタイミングのほかに パケット開始部の SYNC フィールドと EOP(End of Packet) 幅も測定されます 次のように接続します QPHY-USB のメニューの指示に従い テストのセットアップと波形の捕捉を行います テストフィクスチャのスイッチを INIT 側に倒します [HS Electrical Test Tool - Device Command] メニューで [Device Command] ドロップ ダウン メニューから [SINGLE_STEP_SET_FEATURE] を選択し [EXECUTE] ボタンをクリックします 捕捉されたトレースは下記のような画像になります ディスプレイ上側中央部の波形には 3 つのパケットが表示されています はじめの 2 つのパケットはホストからの信号になります 最後の 1 つは DUT デバイスからの信号です デバイスの SYNC,EOP が計測され 2 番目のホストとデバイスの間の時間が計測されます 30 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

33 QPHY-USB ソフトウェア オプション デバイスの High Speed パケット パラメータのトレース : [HS Electrical Test Tool - Device Command] メニューで [STEP] ボタンをクリックします 捕捉されたトレースは下記のような画像になります ディスプレイ上側中央部の波形には 2 つのパケットが表示されています はじめのパケットはホストからの信号になります 最後のパケットは DUT デバイスからの信号です QPHY-USB Operator s Manual Rev B 31

34 HS US Chirp Timing チャープ タイミングのテスト EL_<28,29,31> High Speed USB ポートには Full Speed 動作 (12 Mb/s) との互換性が必要です High Speed 動作は Chirp K シーケンスおよび Chirp J シーケンスを使用して検出します Full Speed 動作は 高インピーダンスの負荷を使用します HS 対応ホストがリセットを送出するとき HS 対応デバイスは Chirp K で応答し HS をサポートしているという信号を送ります 次に HS 対応ホストは Chirp J/K のシーケンスで応答し 同様に HS サポートの信号を送ります このテストでは HS ハンドシェークのタイミングと電圧を測定します テスト フィクスチャの "SQ Device" セクションを使用して Chirp タイミング測定を行います 次のように接続します QPH-USB メニューの指示に従って Chirp タイミング波形を捕捉します チャープ信号を生成するために [HS Electrical Test Tool - Device Command] メニューで [Enumerate Bus] ボタンをクリックします Chirp 波形は下図のような画像になります 32 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

35 QPHY-USB ソフトウェア オプション Chirp-K 待ち時間 QPHY-USB Operator s Manual Rev B 33

36 HS US Suspend Resume Reset サスペンド / レジューム / リセット タイミングのテスト EL_<27,28,38,39,40> サスペンド / レジューム / リセット タイミングのテストでは デバイスの動作電圧とサスペンド / レジューム / リセット動作を測定します HS 動作のレジューム時の電圧は 360 mv から 440 mv の範囲でなければなりません 動作電圧を測定する目的は High Speed モードへの移行を確認することです ただし テスト条件はレジューム電圧の測定に最適ではないため デバイスのピーク間電圧がわずかにこの範囲外であってもテストに合格する可能性があります 次のように接続します QPHY-USB ウィザードの指示に従って サスペンド リジューム リセットのトレースを捕捉します テストフィクスチャのスイッチを INIT 側に倒します [HS Electrical Test Tool - Device Command] メニューで [Device Command] ドロップ ダウン メニューから [SUSPEND] を選択し [EXECUTE] ボタンをクリックします 捕捉されたトレースは下記のような画像になります 34 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

37 QPHY-USB ソフトウェア オプション フレームの最終スタートからデバイスのサスペンドまでの時間 [HS Electrical Test Tool - Device Command] メニューで [Device Command] ドロップ ダウン メニューから [RESUME] を選択し [EXECUTE] ボタンをクリックします 捕捉されたトレースは下記のような画像になります 最初の SOF までの時間とパケットの振幅 レジューム電圧が入るようにズームを調整します 計測のステータスが緑色のチェックマークになるまで調整します QPHY-USB Operator s Manual Rev B 35

38 [HS Electrical Test Tool - Device Command] メニューで [Enumerate Bus] ボタンをクリックして初期状態に戻します QPHY-USB ウィザードの指示に従い [Device Command] ドロップ ダウン メニューから [RESET] を選択し [EXECUTE] ボタンをクリックします 捕捉されたトレースは下記のような画像になります デバイスのリセット タイミング サスペンド後のリセット波形を計測するため [HS Electrical Test Tool - Device Command] メニューで [SUSPEND] ボタンをクリックし 一度サスペンド状態にします [Device Command] ドロップ ダウン メニューから [RESET] を選択し [EXECUTE] ボタンをクリックします 捕捉されたトレースは下記のような画像になります 36 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

39 QPHY-USB ソフトウェア オプション デバイスのサスペンドからリセットへのタイミング QPHY-USB Operator s Manual Rev B 37

40 HS US J and K Voltages アップストリーム J 電圧と K 電圧 EL_<8,9> 下記の図に示すように 電圧計 (DVM) をセットアップして バック電圧を測定します J204 の GND ピンに電圧計の負側を接続し 電圧計の正側を D+,D- のそれぞれに接続し 計測します テストフィクスチャの TEST/INIT スイッチは INIT 側に設定し J108 や J109 には終端用の抵抗を接続しておきます 1. HS Electrical TEST Tool の [Mode] コントロールで [Device] を選択し [Test] コントロールで [TEST_J] を選択します 2. テストフィクスチャの TEST/INIT スイッチを TEST 側に変更します 38 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

41 QPHY-USB ソフトウェア オプション 3. D+, D- の計測結果はそれぞれ下図のような入力ボックスにキーボードを使って入力します 入力された電圧に対して評価され レポートに結果が反映されます 4. テストフィクスチャの TEST/INIT スイッチを INIT 側に変更します 5. 測定対象デバイスの電源を再起動します 6. HS Electrical Test Tool の [Enumerate Bus] ボタンを押して 測定対象デバイスが表示されることを確認します 7. HS Electrical Test Tool のコマンドから [TEST_K] を選択し [EXECUTE] を押します 8. テストフィクスチャの TET/INIT スイッチを TEST 側に変更します 9. D+, D- の計測結果はそれぞれ下図のような入力ボックスにキーボードを使って入力します 入力された電圧に対して評価され レポートに結果が反映されます QPHY-USB Operator s Manual Rev B 39

42 10. テストフィクスチャの TEST/INIT スイッチを INIT 側に変更します 11. 測定対象デバイスの電源を再起動します 12. HS Electrical Test Tool の [Enumerate Bus] ボタンを押して 測定対象デバイスが表示されることを確認します 13. HS Electrical Test Tool のコマンドから [TEST_SE0] を選択し [EXECUTE] を押します 14. テストフィクスチャの TET/INIT スイッチを TEST 側に変更します 15. D+, D- の計測結果はそれぞれ下図のような入力ボックスにキーボードを使って入力します 入力された電圧に対して評価され レポートに結果が反映されます 40 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

43 QPHY-USB ソフトウェア オプション QPHY-USB Operator s Manual Rev B 41

44 HS US Receiver Sensitivity レシーバ感度のテスト EL_<16,17,18> レシーバ感度は デバイスおよびハブのアップストリーム ポートについて測定します レシーバ感度は データ ジェネレータの信号をデバイスまたはハブの入力に適用し デバイスまたはハブの応答を検証することによって測定されます データ ジェネレータはデバイスまたはハブによって認識される IN パケットを送信するように設定します レシーバ感度は データ ジェネレータからの信号レベルを低減し DUT が応答しなくなる信号レベルを観察することによって決定します 任意の波形ジェネレータまたはパターン ジェネレータをデータ ジェネレータとして使用できます 次のように接続します テスト手順は次のとおりです 1. テスト フィクスチャの TEST/INIT スイッチが INIT になっていることを確認します フィクスチャのレシーバ感度セクションの B ソケット (J10) をテスト環境コンピュータの High Speed ポートに接続します フィクスチャのレシーバ感度セクションの A ソケット (J11) を DUT( 被測定デバイス ) に接続します 2. USB-IF HS Electrical Test Tool を起動して [Device] を選択し 次に [Test] をクリックします [Enumerate Bus] ボタンを一度クリックし 新しく接続したデバイスを強制的に認識させ表示します デバイスの VID とともに DUT が表示されることを確認してください 3. MIN_ADD1 波形をジェネレータに読み込みます ( この波形の詳細は付録 A を参照 ) その結果 ( コンプライアントな振幅である )12 ビットの SYNC フィールドを持つ IN パケットが生成されます 付属の SMA ケーブルを使用し テスト フィクスチャのレシーバ感度セクションにジェネレータを接続します ジェネレータの出力を接続するときには 最初のチャンネルを D+ SMA(J9) に接続し 2 番目のチャンネルを D- SMA(J15) に接続するよう十分に注意してください 4. オシロスコープのチャンネル 1 の差動プローブを テスト フィクスチャのレシーバ感度セクションの差動プローブ ヘッダ J12 に接続します 42 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

45 QPHY-USB ソフトウェア オプション 5. [HS Electrical Test Tool - Device Command] メニューで [Device Command] ドロップ ダウン メニューから [TEST_SE0_NAK] を選択します [EXECUTE] を一度クリックして デバイスを TEST_SE0_NAK テスト モードにします HS Electrical Test Tool の [Device Command] ドロップ ダウン メニュー 6. テスト フィクスチャの TEST/INIT スイッチを TEST 位置にします こうるすと データ ジェネレータがホスト コントローラの代わりになります データ ジェネレータがホスト コントローラからの "IN" パケットをエミュレートします 7. データ ジェネレータから送信されるすべてのパケットに応答パケット (NAK) が存在することを確認します 次の図に示すように NAK は連続した 2 つのパケットで それら 2 つのパケット間に小さい間隙があります 小さい間隙の後には大きい間隙が続きます 最初のパケットはデータ ジェネレータ出力であり 2 番目のパケットは被測定ハブ / デバイスからの NAK です データ ジェネレータから送信されるすべてのパケットに NAK が存在すれば 被測定ハブ / デバイスは EL_18 に合格します 12 ビット sync を持つ IN トークンに対する応答 すべてのパケットに NAK が存在 QPHY-USB Operator s Manual Rev B 43

46 8. IN_ADD1 波形をジェネレータに読み込みます ( この波形の詳細は付録 A を参照 ) ジェネレータの強度は 400 mv に設定する必要があります こうすると 32 ビットの SYNC フィールドと通常の強度を持つ IN トークンが生成されます 9. ステップ 7 と同様に データ ジェネレータから送信されるすべてのパケットに応答パケット (NAK) が存在することを確認します 10. オシロスコープ上でデバイスからの NAK 応答をモニターしながら データ ジェネレータ パケットの振幅を小さいステップで減少させます 2 つの出力レベルが同じ値に設定されるように 両方のジェネレータ出力を調整する必要があります 次の図に示すように NAK 応答パケットが断続的になり始めるまで 振幅を減少させます 断続的になり始めた時点で 今度は NAK パケットが断続的にならないように振幅を増加させます この振幅は スケルチ前の最小レシーバ感度レベルの少し上のレベルになります 低振幅の IN トークンに対する断続的応答 11. オシロスコープ画面の下側 ( ズーム ) ウィンドウのカーソルを使用して データ ジェネレータからのパケットのゼロ - 正ピークを測定します 上側のカーソル位置ノブを使用して カーソル 1 を波形のゼロ レベルに合わせ 下側のカーソル制御ノブを使用して カーソル 2 を波形の正ピークに合わせます カーソルは幅の広いパルスの平らな部分に位置づけるようにして オーバーシュートによる読み取り値の増加を避けます 電圧の差は オシロスコープ画面の左下隅にある F1 波形ボックス zoom(c1) に表示されます この値を EL_17 の正のスレッショールドとして記録します 12. 再び下側のカーソル制御ノブを使用して オシロスコープの下側ウィンドウ内にある波形の負ピークにカーソル 2 を移動し オーバーシュートを避けるために幅の広いパルスの平坦部分にカーソルを位置づけます オシロスコープ ディスプレイの左下の波形情報ボックスに表示された電圧差を読み取ります この値を EL_17 の負のスレッショールドとして記録します EL_17 に合格するには +/- 150 mv を超えるパケットに対してレシーバが NAK で応答を続ける必要があります 44 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

47 QPHY-USB ソフトウェア オプション 13. ここで データ ジェネレータからのパケットの振幅を小さいステップでさらに減少させます ただし レシーバが NAK で応答しなくなる瞬間まで 2 つの OUTPUT のバランスをとり続けます この振幅がレシーバのスケルチ レベルです 14. ステップ 11 と 12 で説明した方法に従い データ ジェネレータからのパケットについて ゼロから正のピークと負のピークを測定します +/-100mV より低いデータ ジェネレータ パケットに対してレシーバが NAK で応答しない限り EL_16 テストに合格とみなされます レシーバのスケルチ レベル IN トークンへの応答なし 注意 : 特定のデバイスでは 過剰な反射成分のために データ ジェネレータからの IN パケットについて 正確なゼロ - ピーク測定を行うことが困難な場合があります また ケーブルが固定されたデバイスでは テスト フィクスチャで測定した IN パケットのゼロ - ピーク振幅が デバイス レシーバにおける振幅よりもかなり高くなる場合があります そのような場合は PCB 上のデバイス レシーバ ピンの近くで測定を行うことをお勧めします QPHY-USB Operator s Manual Rev B 45

48 FS US Signal Quality 信号品質のテスト B.6 アップストリーム信号品質は ハブとデバイスについて Full Speed および Low Speed の両モードでテストします USB2.0 デバイスについては Full Speed モードのみをテストすれば十分です 被測定デバイスまたはハブは テスト フィクスチャの "Inrash" セクションを通してチェーンの最後のハブに接続します 2 番目のデバイスは テスト フィクスチャの "Trigger" セクションを通してハブに接続します 2 番目のデバイスは Low Speed テストでは Low Speed のデバイスを使用する必要があります Full-Speed テストでは C1 を D+(J26C) に接続します ハブをチェーンにする目的は ハブまたはデバイスのレシーバ感度をテストするためです デバイス Full Speed アップストリーム信号品質テストでの機器のセットアップ 1. USB High-Speed Electrical Test Tool を起動して [Device] を選択した後 [Test] を押します 2. [Enumerate Bus] を押して 被測定ハブまたはデバイスが [Select Device] ウィンドウに表示されるのを確認します 被測定ハブまたはデバイスが認識されない場合は それらの機器が認識されるまで チェーンの末端から Full Speed ハブを一度に 1 つずつ取り外してゆきます ホストと被測定デバイスの間にあるハブの数に 1 を加えた数が エニュメレーション ( 動作確認のシーケンス ) が発生する層数 (tier) になります 3. USB High-Speed Electrical Test Tool の [Select Device] ウィンドウのリストから被測定デバイスまたはハブを選択して [Device Command] コントロールで [LOOP DEVICE DESCRIPTOR] を選択します 4. パケットが完全に捕捉されるまで フロント パネルの Single Trigger ボタンを押します 波形はダウンストリームとアップストリームの両データからなります ダウンストリームは DUT, トリガ用デバイス双方にホストから同じタイミングで送信されるため チャンネル 1~3 まで信号が表示されます アップストリーム部分は トリガ チャンネル ( チャンネル 1) の最終ビットの後の差動信号 ( チャンネル 2 および 3) の部分に対応しています 次の図に示すように カーソルを使用 46 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

49 QPHY-USB ソフトウェア オプション してデータ パケットのダウンストリーム部分を選択します カーソルは 左側では sync フィールドの最初のビットより 1 UI 前に設定され 右側では EOP の最後から 1 UI 後に設定されます アップストリーム データ パケットの分離 5. QPHY-USB の指示で [Next] を押して 波形を処理します MATLAB によってアイ パターン 波形ファイル および HTML 形式の信号品質レポートが生成されます これらのファイルは D:\Applications\USB2\Results ディレクトリに保存されます QPHY-USB Operator s Manual Rev B 47

50 LS US Signal Quality(Device only) 信号品質のテスト B.6 アップストリーム信号品質は ハブとデバイスについて Full Speed および Low Speed の両モードでテストします USB2.0 デバイスについては Full Speed モードのみをテストすれば十分です 被測定デバイスまたはハブは テスト フィクスチャの "Inrash" セクションを通してチェーンの最後のハブに接続します 2 番目のデバイスは テスト フィクスチャの "Trigger" セクションを通してハブに接続します 2 番目のデバイスは Full Speed テストでは Full Speed のデバイスを使用する必要があります Low-Speed テストでは C1 を D-(J26D) に接続します ハブをチェーンにする目的は ハブまたはデバイスのレシーバ感度をテストすることです 次のように接続します デバイス Low Speed アップストリーム信号品質テストでの機器のセットアップ 1. USB High-Speed Electrical Test Tool を起動して [Device] を選択した後 [Test] を押します 2. [Enumerate Bus] を押して 被測定ハブまたはデバイスが [Select Device] ウィンドウに表示されるのを確認します 被測定ハブまたはデバイスが認識されない場合は それらの機器が認識されるまで チェーンの末端から Full Speed ハブを一度に 1 つずつ取り外してゆきます ホストと被測定デバイスの間にあるハブの数に 1 を加えた数が エニュメレーション ( 動作確認のシーケンス ) が発生する層数 (tier) になります 3. USB High-Speed Electrical Test Tool の [Select Device] ウィンドウのリストから被測定デバイスまたはハブを選択して [Device Command] コントロールで [LOOP DEVICE DESCRIPTOR] を選択します 4. パケットが完全に捕捉されるまで フロント パネルの Single Trigger ボタンを押します 波形はダウンストリームとアップストリームの両データからなります ダウンストリームは DUT, トリガ用デバイス双方にホストから同じタイミングで送信されるため チャンネル 1~3 まで信号が表示されます アップストリーム部分は トリガ チャンネル ( チャンネル 1) の最終ビットの後の差 48 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

51 QPHY-USB ソフトウェア オプション 動信号 ( チャンネル 2 および 3) の部分に対応しています 次の図に示すように カーソルを使用してデータ パケットのダウンストリーム部分を選択します カーソルは 左側では sync フィールドの最初のビットより 1 UI 前に設定され 右側では EOP の最後から 1 UI 後に設定されます アップストリーム データ パケットの分離 5. MATLAB によってアイ パターン 波形ファイル および HTML 形式の信号品質レポートが生成されます これらのファイルは D:\Applications\USB2\Results ディレクトリに保存されます QPHY-USB Operator s Manual Rev B 49

52 Inrush 突入電流 B.4 次のように接続します 突入電流は デバイスがハブまたはホストに接続されたときにデバイス自身から発生します セルフパワー型デバイスで発生する突入電流はごく少量であるため 通常 突入電流テストではセルフパワー型デバイスからの突入電流は検出されません 突入電流の測定には テスト フィクスチャの "Inrush" セクションを使用します 電流プローブの矢印はテスト フィクスチャの矢印と同じ方向を指している必要があります 電流プローブ (LeCroy CP030 または同等機種 ) はオシロスコープのチャンネル 4 に取り付けます オシロスコープは チャンネル 4 で測定される電流パルスの立ち上がりエッジでトリガするように設定します スイッチのバウンスに関連する問題が発生するのを防止するため 突入電流の測定を開始するにあたって 被測定デバイスをテスト フィクスチャの Inrush セクションに差し込みます 作業手順は下記のとおりです 1. Inrush セクションのスイッチを [ON] の位置から [Discharge] の位置に動かします 2. 被測定デバイスを取り外します 3. スイッチを [ON] の位置に戻します オシロスコープでトリガが発生し 波形が捕捉されます 4. 被測定デバイスを "Inrush" ポートに差し込みます 下記の図に示すように オシロスコープでトリガが再発生し 電流波形が捕捉されます 50 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

53 QPHY-USB ソフトウェア オプション 突入電流パルスの近くに配置された P1 ゲート測定カーソル 5. 波形の垂直振幅が小さすぎるか または大きすぎる ( スクリーンから外れてしまう ) 場合には チャンネル 4 の垂直軸スケールを調整し 上記のステップ 1 から 4 までを繰り返します 突入電流は 上記の図に示すように連続的曲線でなければなりません 適切な電流トレースが捕捉されるまで 上記のステップを繰り返します 突入電流にはデバイスの最初の差込イベントに関連する電流のみが含まれ 定常電流は除外する必要があります パラメータ ゲート カーソルは 定常電流を除外するために使用します カーソル ( 破線 ) がスクリーンに表示されない場合は オシロスコープ グリッド下部の [P1] 表示部にタッチするか マウスでクリックします カーソルはオシロスコープのフロント パネルにあるカーソルつまみを使用して調整します 突入電流テストでは電流トレースを積分して全体の充電量を算出します USB 仕様では この全充電量が 50μC 未満になる必要があります 6. 上記の図に示すように 主要な電流パルスの近くにカーソルを置きます 定常電流 ( パルスの右側 ) が測定対象に多く含まれないようにすることが重要です デバイスによっては 主要な突入パルスの後に小さいパルスがいくつか発生する場合があります その場合は 主要な電流パルスから 50ms より後のパルスを測定対象から除外してください 測定結果とともに 電流トレースのイメージがテストの記録の一部として保存されます QPHY-USB Operator s Manual Rev B 51

54 Back-Voltage バック電圧試験 F 下記の図に示すように 電圧計 (DVM) をセットアップして バック電圧を測定します J204 の GND ピンに電圧計の負側を接続し 電圧計の正側を VBUS D+,D- のそれぞれに接続し 計測します VBUS, D+, D- の計測結果はそれぞれ下図のような入力ボックスにキーボードを使って入力します 入力された電圧に対して評価され レポートに結果が反映されます 52 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

55 ハブの試験 HS Upstream Repeater アップストリーム リピータのテスト EL_<42,43,44,45,48> 次のように接続します アップストリーム リピータ テストのためのハブおよびデバイスのフィクスチャへの接続 注意 :Mini-B コネクタと Micro-B コネクタの接続を容易にするために 長いケーブルとアダプタを使用できます 1. QPHY-USB の指示に従って 次のように波形を捕捉します 53 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

56 ハブのアップストリーム リピータ テストでの初期信号捕捉 2 つのパケットが捕捉されます 1 番目のパケットはホストからのダウンストリーム信号です 2 番目のパケットはデバイスからのアップストリーム信号です デバイスからのアップストリーム信号はハブ (C4) に渡され ハブからホスト (C1) に転送されます ハブ アップストリーム リピータの sync フィールドの切捨て パケットの Sync フィールドの終端 ( 右端に見える幅の広い負のパルス ) がディスプレイの右端に配置されるように F1 の Zoom コントロールを使用して Horizontal Center を調整します F2 も同様に Sync フィールドの終端を基準に Horizontal Center を調節して F1 の波形に重なるように配置します Sync フィールドの切捨てが 4 ビット以内であれば許可されます 54 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

57 QPHY-USB ソフトウェア オプション ハブ アップストリーム リピータのパケット終端のドリブル USB 2.0 仕様では ハブの出力における EOP(end of packet) フィールドの切り捨てが 4 ビット以内であれば許可されます ハブ アップストリーム リピータ遅延 測定された入力と出力の sync フィールド間の遅延は 36 ビットに 4 ns を加えた値 (79 ns) 以下になる必要があります 4 ns を加算するのは フィクスチャによる遅延を補正するためです QPHY-USB Operator s Manual Rev B 55

58 HS Downstream Repeater ダウンストリーム リピータのテスト EL_< ,49> ダウンストリーム リピータ テストのためのハブおよびデバイスのフィクスチャへの接続 注意 :Mini-B コネクタと Micro-B コネクタの接続を容易にするために 長いケーブルとアダプタを使用できます 1. QPHY-USB の指示に従って 次のように波形を捕捉します ハブのダウンストリーム リピータ遅延 56 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

59 QPHY-USB ソフトウェア オプション 測定された入力と出力の sync フィールド間の遅延は 36 ビットに 4 ns を加えた値 (79 ns) 以下になる必要があります 4 ns を加算するのは フィクスチャによる遅延を補正するためです ハブ ダウンストリーム リピータの sync フィールドの切捨て USB 2.0 仕様では ハブの出力における sync フィールドの切り捨てが 4 ビット以内であれば許可されます ハブ ダウンストリーム リピータのパケット終端のドリブル USB 2.0 仕様では ハブの出力における EOP(end of packet) フィールドの切り捨てが 4 ビット以内であれば許可されます QPHY-USB Operator s Manual Rev B 57

60 HS Downstream Repeater Jitter リピーター ジッタ テスト EL-47 次のように接続します 1. USB High-Speed Electrical Test Tool を起動して [Hub] を選択した後 [Test] を押します 2. [Enumerate Bus] を押して 被測定ハブまたはデバイスが [Select Device] ウィンドウに表示されるのを確認します 3. USB High-Speed Electrical Test Tool の [Select Device] ウィンドウのリストから被測定ハブを選択します 4. [Port Control] から [TEST_FORCE_ENEBLE] を選択し [Port] フィールドに QPHY-USB で指定される値を入力し [EXECUTE] ボタンを押します 5. [Hub Command] から [PARENT_TEST_PACKET] を選択し [EXECUTE] ボタンを押します 6. 捕捉された波形が下図のように表示されます ( この例はデバイスのテストです ) 画面に示されているように カーソル ( 垂直破線 ) はパケットの両側に配置されている必要があります 必要に応じて オシロスコープのフロント パネルのカーソルノブを使用して カーソルの位置を調整します カーソルの間の波形が USB-IF 信号品質テスト スクリプトによって処理され アイ パターンとジッタ測定が出力されます 58 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

61 QPHY-USB ソフトウェア オプション ハブ ジッタ試験 QPHY-USB Operator s Manual Rev B 59

62 ホスト 又はハブのダウンストリーム試験 HS DS Signal Quality ダウンストリーム HS 信号品質のテスト EL_<2,3,6,7> 次のように接続します 捕捉された波形が下図のように表示されます 画面に示されているように カーソル ( 垂直破線 ) はパケットの両側に配置されている必要があります 必要に応じて オシロスコープのフロント パネルのカーソルノブを使用して カーソルの位置を調整します カーソルの間の波形が USB-IF 信号品質テスト スクリプトによって処理され アイ パターンとジッタ測定が出力されます 60 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

63 QPHY-USB ソフトウェア オプション ホスト High-Speed ダウンストリーム信号品質のテスト QPHY-USB Operator s Manual Rev B 61

64 HS DS J and K Voltage ホスト ダウンストリーム JK 電圧 EL_<8,9> 下記の図に示すように 電圧計 (DVM) をセットアップして バック電圧を測定します J30B と電圧計の負側を接続し 電圧計の正側を J30 の D+ や D- にそれぞれに接続し 計測します J106 や J107 には終端用の抵抗を接続しておきます 次のように接続します 1. HS Electrical TEST Tool の [Mode] コントロールで [Host] 又は [Hub] を選択します 2. [Port Control] から [TEST_J] を選択し [Port] を QPHY-USB の指示に従い選択し OK を押します 3. D+, D- の計測結果はそれぞれ下図のような入力ボックスにキーボードを使って入力します 入力された電圧に対して評価され レポートに結果が反映されます 62 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

65 QPHY-USB ソフトウェア オプション 4. HS Electrical Test Tool のコマンドから [TEST_K] を選択し [EXECUTE] を押します 5. D+, D- の計測結果はそれぞれ下図のような入力ボックスにキーボードを使って入力します 入力された電圧に対して評価され レポートに結果が反映されます 6. HS Electrical Test Tool のコマンドから [TEST_SE0_NAK] を選択し [EXECUTE] を押します QPHY-USB Operator s Manual Rev B 63

66 7. D+, D- の計測結果はそれぞれ下図のような入力ボックスにキーボードを使って入力します 入力された電圧に対して評価され レポートに結果が反映されます 64 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

67 HS DS Packet Param ホスト パケットパラメータテスト EL_<21,22,23,25,55> ホストのみ パケット パラメータは ホスト ハブおよびデバイス間の通信におけるタイミング測定を表します USB2.0 では 双方向パケットでデータを伝送します これらのパケットのタイミングは適切な通信が行われるために重要です このテストでは パケット間のタイミングのほかに パケット開始部の sync フィールドと EOP(End of Packet) 幅も測定されます 次のように接続します QPHY-USB のメニューの指示に従い テストのセットアップと波形の捕捉を行います テストフィクスチャのスイッチを INIT 側に倒します [HS Electrical Test Tool Host Command] メニューで [Enumerate Bus] ボタンをクリックします 捕捉されたトレースは下記のような画像になります ディスプレイ上側中央部の波形には 3 つのパケットが表示されています このテストでは中央のパケットの sync フィールドと EOP を計測します 65 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

68 [HS Electrical Test Tool Host Command] メニューで [Downstream Device Control] ドロップ ダウン メニューから [SINGLE_STEP_GET DEV_DESC] を選択し [EXECUTE] ボタンをクリックします このテストでは 3 つのパケットが計測されます 始めの 2 つのパケットはホストからの信号です 最後の 1 つはデバイスからの信号です 始めの 2 つのパケット間の時間間隔を計測します 66 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

69 QPHY-USB ソフトウェア オプション [HS Electrical Test Tool Host Command] メニューで [STEP] ボタンをクリックします 捕捉されたトレースは下記のような画像になります デバイスからの信号からホスト信号が送信されるまでの時間間隔が計測されます QPHY-USB Operator s Manual Rev B 67

70 HS DS Chirp Timing ホスト チャープ タイミング EL_<33,34,35> ホストのみ 次のように接続します High Speed USB ポートには Full Speed 動作 (12 Mb/s) との互換性が必要です High Speed 動作は Chirp K シーケンスおよび Chirp J シーケンスを使用して検出します Full Speed 動作は 高インピーダンスの負荷を使用します HS 対応ホストがリセットを送出するとき HS 対応デバイスは Chirp K で応答し HS をサポートしているという信号を送ります 次に HS 対応ホストは Chirp J/K のシーケンスで応答し 同様に HS サポートの信号を送ります このテストでは HS ハンドシェークのタイミングと電圧を測定します テスト フィクスチャの "SQ Device" セクションを使用して Chirp タイミング測定を行います 68 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

71 1. QPHY-USB メニューの指示に従って テストのセットアップと Chirp タイミング波形の捕捉を行います 次の図のように 2 つの波形が捕捉されます CHIRP K DURATION P1 MEASUREMENT Chirp 応答時間 69 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

72 Chirp J と Chirp K の持続時間 Chirp からフレーム開始までの時間 70 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

73 QPHY-USB ソフトウェア オプション HS US Suspend Resume Reset ホスト サスペンド / レジューム / リセット タイミングのテスト EL_<39,41> 次のように接続します QPHY-USB のメニューの指示に従い テストのセットアップと波形の捕捉を行います テストフィクスチャのスイッチを INIT 側に倒します [HS Electrical Test Tool Host Command] メニューで [Port Control] を [SUSPEND] にして [EXECUTE] ボタンをクリックします 捕捉されたトレースは下記のような画像になります QPHY-USB Operator s Manual Rev B 71

74 図 15. フレームの最終スタートからホストのサスペンドまでの時間 [HS Electrical Test Tool Host Command] メニューで [Port Control] を [RESUME] にして [EXECUTE] ボタンをクリックします 捕捉されたトレースは下記のような画像になります 72 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

75 HS DS Disconnect ホストおよびハブのディスコネクト検出 EL_<36,37> テスト フィクスチャのホスト ディスコネクト セクション 1. QPHY-USB の指示に従って 接続や操作を行います 2. TEST, LOW スイッチは文字が書かれていない側に倒しておきます 3. [HS Electrical Test Tool Host Command] メニューで [Port Control] を [TEST_FORCE_ENABLE] にして 試験する Port を選択し [EXECUTE] ボタンをクリックします 4. この状態で Disconnect Notify にチェックを入れ 状態を確認します この Status Window の値について次のように聞かれます 聞かれた状態に対して Yes,No のボタンを押します 73 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

76 5. LOW 側のスイッチを入れます 6. [USB-IF HS Electrical Test Tool] ダイアログ ボックスの Status Widnow に Disconnect Detected というメッセージが表示されます 通常のトレース およびディスコネクトされた状態のトレースは 次の画面のように表示されます Status Window の内容について質問されます Yes No のボタンを押して答えます ディスコネクト前の初期電圧 注意 : ホスト トレースは上図のように表示されます ハブのダウンストリーム ポートにも同じトレースが適用されます 74 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

77 QPHY-USB ソフトウェア オプション ディスコネクト後の電圧 注意 : ホスト トレースは上図のように表示されます ハブのダウンストリーム ポートは若干異なる場合があります QPHY-USB Operator s Manual Rev B 75

78 FS DS Signal Quality ホスト FS ダウンストリーム信号品質のテスト 1. 下記の図に示すように システムを接続します 2. Full Speed( または High-Speed) デバイスを最後のハブに接続して 同デバイスが認識されることを確認します デバイスが認識されない場合 その原因としてレシーバ感度が低いことが考えられます チェーン内の最後のハブを取り外して デバイスの認識作業を繰り返してください チェーン内のすべてのハブが使用されている場合は USB テスト ウィザードの [tier] コントロールを 6 に設定する必要があります 取り外す個々のハブについてこの値を減らし デバイスが認識されるようにします 注意 :USB-IF High-Speed Electrical Test Tool はこのテストで使用しないため 実行しておく必要はありません 3. 機器のディスプレイ上で QPHY-USB による手順指示に従って 適切な波形を捕捉します 画面全体のデータを捕捉するために 捕捉を繰り返す必要のある場合があります 次の図に示すように カーソルを使用してデータ パケットのダウンストリーム部分を選択します カーソルは 左側では sync フィールドの最初のビットより 1UI 前に設定され 右側では EOP の最後から 1UI 後に設定されます 信号品質に関する HTML 形式のレポートがソフトウェアによって生成されます ホスト Full Speed ダウンストリーム信号品質テストでの機器のセットアップ 76 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

79 QPHY-USB ソフトウェア オプション ホスト Full Speed ダウンストリーム信号品質テストでのカーソル位置の調整 QPHY-USB Operator s Manual Rev B 77

80 LS DS Signal Quality ホスト Low Speed ダウンストリーム信号品質のテスト 1. 下記の図に示すように 機器をセットアップします 2. 次の図にある SQiDD として テスト フィクスチャの SQ Device セクションを使用します TEST/INIT スイッチが INIT 位置になっていることを確認します Low Speed ダウンストリーム信号品質の捕捉と解析の最適な方法は キープアライブ (Low Speed EOP) とパケットの両方を捕捉することです Low-Speed デバイスが直接取り付けられるたびに ルート ハブはフレームあたり一度の頻度で Low-Speed トラフィックを送信するか キープアライブを生成する必要があります Low Speed デバイスでダウンストリーム トラフィックを捕捉するには D- の立ち上がりエッジにおけるトリガを使用します ホスト Low Speed ダウンストリーム信号品質テストのための機器のセットアップ 注意 :USB-IF High-Speed Electrical Test Tool はこのテストで使用しないため 実行しておく必要はありません 3. パケット全体が画面に表示されるまで オシロスコープの Single トリガボタンを押します フル パケットには キープアライブ とデータ パケットの両方が含まれている場合と データ パケットだけの場合があります フル パケットはオシロスコープのスクリーン全体に表示されます 次の図に示すように カーソルを使用してデータ パケットのダウンストリーム部分を選択します カーソルは 左側では sync フィールドの最初のビットより 1UI 前に設定され 右側では EOP の最後から 1UI 後に設定されます 78 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

81 QPHY-USB ソフトウェア オプション 4. 正しいパケットが捕捉されたら QPHY-USB の指示に従い [Next] ボタンを押します MATLAB 解析スクリプトが実行され 信号品質アイ パターンが表示されます ホスト Low Speed 信号品質テストでのカーソル位置の調整 QPHY-USB Operator s Manual Rev B 79

82 FS DS Signal Quality ハブ Full Speed ダウンストリーム信号品質のテスト 1. 下記の図に従って機器をセットアップします ハブは Tier6 のデバイスに接続された Tier5(4 個のハブからなるチェーンの最後 ) でテストします チェーン内の最初のハブは USB Full-Speed ハブでなければなりません ハブをチェーンにする目的は ハブのレシーバ感度をテストすることです ハブ Full Speed ダウンストリーム信号品質のテストのセットアップ 1. USB High-Speed Electrical Test Tool を起動して [Device] を選択した後 [Test] を押します 2. [Enumerate Bus] を押して 被測定ハブが [Select Device] ウィンドウに表示されるのを確認します 3. テスト フィクスチャの SQ Device セクションを通して Full-Speed デバイスを被測定ハブのダウンストリーム ポートに接続します 4. スクリーンにパケット全体が捕捉されるまで オシロスコープのフロント パネルの Single Trigger ボタンを押します 下記の図に示すように カーソルを使用してデータ パケットのダウンストリーム部分を選択します カーソルは 左側では sync フィールドの最初のビットより 1 UI 前に設定され 右側では EOP の最後から 1 UI 後に設定されます 5. QPHY-USB の指示で [Next] を押して 波形を処理します MATLAB によってアイ パターン 波形ファイル および HTML 形式の信号品質レポートが生成されます これらのファイルは D:\Applications\USB2\Results ディレクトリに保存されます 80 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

83 QPHY-USB ソフトウェア オプション ハブ FS ダウンストリーム信号品質テストでのカーソル位置の調整 QPHY-USB Operator s Manual Rev B 81

84 LS DS Signal Quality ハブ Low Speed ダウンストリーム信号品質のテスト 1. 下記の図に従って機器をセットアップします ハブは Tier6 のデバイスに接続された Tier5(4 個のハブからなるチェーンの最後 ) でテストします チェーン内の最初のハブは USB Full-Speed ハブでなければなりません ハブをチェーンにする目的は ハブのレシーバ感度をテストすることです 2. USB High-Speed Electrical Test Tool を起動して [Device] を選択した後 [Test] を押します [Enumerate Bus] を押して 被測定ハブが [Select Device] ウィンドウに表示されるのを確認します 3. テスト フィクスチャの "Inrush" セクションを通して Low Speed デバイス ( マウス ) を被測定ハブのダウンストリーム ポートとの間に接続します Inrush スイッチが [ON] の位置にあることを確認してください 4. Single トリガ モードで D- ラインの立ち上がりエッジ上の波形を捕捉するように トリガをセットアップします 5. スクリーンにパケット全体が捕捉されるまで オシロスコープの Single trigger ボタンを押します 次の図に示すように カーソルを使用してデータ パケットのダウンストリーム部分を選択します カーソルは 左側では sync フィールドの最初のビットより 1UI 前に設定され 右側では EOP の最後から 1UI 後に設定されます 6. QPHY-USB の指示で [Next] を押して 波形を処理します MATLAB によってアイ パターン 波形ファイル および HTML 形式の信号品質レポートが生成されます これらのファイルは D:\Applications\USB2\Results ディレクトリに保存されます 82 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

85 ハブ Low Speed ダウンストリーム信号品質テストのセットアップ 83 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

86 Drop ドロップ テスト 注意 : ドロップ テストは 電圧計とテスト フィクスチャのみを使用して実行します QualiPHY では電圧計により計測された電圧を入力します また ラップトップのバッテリー駆動又は電源駆動 ハブのセルフパワーやバスパワーなどの情報を QualiPHY-USB の Valiable に設定しておく必要があります 1. 下記の図に示すように 電圧計 (DVM) をセットアップして 負荷間での電圧低下 ( ドロップ ) を測定します ハブまたはホストのすべての出力ポートをテスト フィクスチャの 4 つの負荷に取り付けます ケーブルを接続する前に 各負荷の 3 つのスイッチがセンター ( オフ ) の位置にあることを確認してください 注意 : アップストリーム ポート VBus 電圧測定 (J23) が必要になるのは バス電源供給型ハブのテスト時のみです 機器のセットアップ : バス電源供給型ハブのドロップ テスト用装置のセットアップ 84 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

87 QPHY-USB ソフトウェア オプション ホストのドロップ テスト用装置のセットアップ 2. マルチメータで計測された電圧が聞かれます 値を入力し OK ボタンを押します 3.QualiPHY の指示に従い ロードを ON にし ロードがある状態での VBUS の電圧をマルチメータで計測します 質問されるため その値を入力して OK ボタンを押します セルフパワー型ハブまたはホスト 1. 各負荷を 1 つずつ 500 ma の位置に切り替えて 電圧が 4.75V と 5.25 V の間にあることを確認します 2. 必要に応じて ハブまたはホストの各ポートについて次の手順を繰り返します 式の説明 : および VDROP = VNL - VLOADED VNL = VBUS( オープン回路 [ 無負荷 ] の USB ポートを使用した場合のダウンストリーム USB コネクタでの測定値 ) QPHY-USB Operator s Manual Rev B 85

88 バス電源供給型ハブ VLOADED = VBUS( すべての USB ポートについて 100mA または 500mA の負荷を使用した場合のダウンストリーム USB コネクタでの測定値 ) 1. 各負荷を 1 つずつ 100mA の位置に切り替えて 電圧が 4.4V を超えていることを確認します 2. 必要に応じて ハブの各ポートについて次の手順を繰り返します ここで および VDROP = VUPSTREAM VDOWNSTREAM VUPSTREAM = VBUS( ハブのアップストリーム接続での測定値 ) VDOWNSTREAM = VBUS( ハブのダウンストリーム接続での測定値 ) テスト条件 USB2.0 仕様書のセクション では セルフパワー型ダウンストリーム USB ポートは 4.75V から 5.25V までの VBUS を供給する必要があり バス電源供給型ハブは 4.40V 以上の VBUS を維持する必要があると定義されています ドロップ テストでは 負荷なしおよび負荷あり (100mA または 500mA) の両方の条件について VBUS の値を評価します セルフパワー型のハブ システムおよびノート PC では すべての負荷条件において 4.75V から 5.25V までの電圧を供給する必要があります バス電源供給型ハブの場合 すべてのダウンストリーム ポートに 100 ma の負荷が存在するとき アップストリームとダウンストリームの各ポート間の VDROP は 100mV 以下である必要があります これにより 4.57V のアップストリーム電圧から ハブによる電圧降下である 100mV とアップストリーム ケーブルによる電圧降下の 250mV を差し引いても ダウンストリーム デバイスには 4.4V の電源を供給することができます ハブで固定ケーブルを使用していない場合 (USB ケーブルに B プラグがある場合 ) 測定されたアップストリーム電圧レベルとダウンストリームの最低測定値の差が 電圧降下になります 固定ケーブル付きバス電源供給型ハブ (B プラグのない USB ケーブル ) の場合は アップストリーム コネクタとダウンストリーム ポート間の VDROP が 350mV 以下でなければなりません ( この値にはケーブルによる電圧降下が含まれます ) 特に注意が必要なのは バッテリ電源で動作しているときのノート PC であり 500mA の負荷では仕様に準拠した電圧を供給できません 1 つまたは複数の負荷を 100mA まで低減させると 仕様に準拠した電圧を供給できるようになります ただし オペレーティング システムやノート PC のベンダーは 高電力デバイスをバッテリで正常に駆動できないという警告メッセージを表示する機能を用意するとは限りません そのため エンド ユーザに混乱や当惑が生じる可能性があります 86 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

89 QPHY-USB ソフトウェア オプション Droop ドループ テスト 機器のセットアップ : ハブのドループ テスト用装置のセットアップ ホストのドループ テスト用装置のセットアップ 残りの負荷が残りのダウンストリーム ポートに接続されています QPHY-USB Operator s Manual Rev B 87

90 テスト手順 ドループ電圧波形 1. 短いケーブルを使用して 被測定ハブ / ホストのポート 1( 被測定ポート ) をテスト フィクスチャの "Trigger" セクションの B ソケット (J25) に接続します 1m(3 フィート ) の USB ケーブルを使用して Trigger セクションの A ソケット (J27) をフィクスチャの負荷 1(J8) に接続します 1m(3 フィート ) の USB ケーブルを使用して 被測定ハブまたはホストのポート 2 をテスト フィクスチャのドループ セクション (J1) に接続します 1 メートル (3 フィート )USB ケーブルを使用して 被測定ハブ / ホストの残りのポートをテスト フィクスチャの残りの負荷に接続します すべてのハブ / ホスト ポートに負荷を取り付ける必要があります ケーブルを接続する前に すべてのスイッチが中央の位置 (OFF) になっていることを確認してください 2. オシロスコープのチャンネル 2 をフィクスチャのドループ セクションの J3 に接続します オシロスコープのチャンネル 3 をフィクスチャの "Trigger" セクションの J28 に接続します 3. すべてのテスト負荷を 下記の表の テスト結果 セクションに指示された電流レベル (100mA または 500mA) に切り替えます テスト条件 USB1.1 仕様のセクション では デバイスをホット プラグ方式で他のポートに接続し直したときに USB ポートに供給される VBUS の最大ドループは 330mV と定義されています ドループ テストでは 100mA の負荷と 10µF の容量を適用することによって 最悪ケースのドループを評価します 他のすべてのポートに最大負荷を与えた状態で 隣接する使用可能なポートのいずれかをオン オフに切り替えてドループを測定します すべての VBUS はローカル グランドを基準として測定されます 注意 : ハブまたはホストをドループ フィクスチャに 5 分以上接続しないでください 高温下では抵抗が不安定になる可能性があります 抵抗領域に触れると 火傷や焼損のおそれがあります 88 QPHY-USB Operator s Manual Rev B

91 QPHY-USB ソフトウェア オプション TF-USB-B ケーブル校正手順 ここでは スキュー補正の手順 TF-ENET-B 接続ケーブルの校正手順を説明します (JTA2 オプションが必要です ) ケーブルのスキュー補正 差動データ信号を使用して 2 つのオシロスコープ チャンネルとケーブルのスキュー補正を行う手順を下記で説明します ( この手順では T コネクタと T アダプタを使用する必要はありません ) オシロスコープの温度が安定すれば このスキュー補正を実行できます スキュー補正の前に オシロスコープを少なくとも 30 分間はウォームアップする必要があります オシロスコープの温度が 2~3 度以上変化した場合は 下記の手順を再実行してください 1. ほぼ同質の 2 本のケーブルを使用して 差動データ信号を C2 と C3 に接続します 最高サンプリング速度を使用するようにオシロスコープをセットアップします たとえば WaveRunner 204Xi の場合は 2 チャンネル モードを指定し Smart Memory メニューで固定サンプリング速度を 10GS/s に設定します 数回分のパターン繰り返し ( 少なくとも十数個のエッジ ) の時間軸を設定します 2. C3 メニューで [Invert] チェックボックスをオンにします C2 と C3 が同じ外観になることを確認してください 3. [Measure Setup] メニューで C2 と C3 のスキューを測定するように P1 を設定します [Measure Setup] メニューの [Statistics] をオンにします スキュー値が安定したら スキュー平均値を書き留めます このスキュー平均値は データのスキュー + ケーブルのスキュー + チャンネルのスキュー で計算された値です 4. テスト フィクスチャの Data ソース側のケーブル接続を入れ替えた後 オシロスコープの [Clear Sweeps] ボタンを押します ( 入力を変更したため 蓄積された統計データをクリアする必要があります ) 5. スキュー値が安定したら スキュー平均値を書き留めます このスキュー平均値は (- データのスキュー )+ ケーブルのスキュー + チャンネルのスキュー で計算された値です 6. 上記 2 つのスキュー平均値を加算し その合計を 2 で割ります U[ データのスキュー + ケーブルのスキュー + チャンネルのスキュー ] + [(- データのスキュー )+ ケーブルのスキュー + チャンネルのスキュー ] 2 7. 上記の式を簡略にした式 : [ ケーブルのスキュー + チャンネルのスキュー ] 8. 上記の式の計算結果を C2 メニューでスキュー補正値として指定します 9. ケーブル接続を上記のステップ 1 の状態に戻します オシロスコープの [Clear Sweeps] ボタンを押します スキュー平均値はほぼゼロになるはずです ( これはデータのスキューを意味します ) 通常 テスト フィクスチャでは差動ペア上のスキューが最小限に抑えられるため 計算結果は 1ps 未満になります 10. C3 メニューで [Invert] チェックボックスをオフにした後 パラメータをオフにします QPHY-USB Operator s Manual Rev B 89

92 上記の手順では スキュー パラメータのデフォルト設定を使用しました (50% 水準で 2 つの信号の正エッジが検出されます ) また C2 と C3 の両方で正エッジが同時に検出されるように C3 を反転させました もちろん代替方法として C3 を反転させず P1 パラメータ メニューの [Skew clock 2] タブを選択し 2 番目の入力 (C3) 上の負エッジを検出するようにオシロスコープを設定することもできます しかしながら 上記の手順では C2 と C3 が同じ極性で表示されるため 表示上の美的観点から代替方法よりも望ましいと言えます スキュー パラメータ メニューの [Skew Clock 2] タブ ( デフォルト設定の状態 ) 90 QPHY-USB Operator s Manual Rev B