越來(lái)越多的串行數(shù)據(jù)分析涉及到系統(tǒng)中同時(shí)運(yùn)行的多個(gè)協(xié)議的互操作性。USB-C就是這樣的一個(gè)接口，本文我們介紹使用力科示波器TDMP分析軟件進(jìn)行跨協(xié)議的時(shí)序測(cè)量。

USB Type-C DP Alter Mode

USB-C連接器將許多協(xié)議封裝到一個(gè)小型接口中，保持信號(hào)和電源完整性非常重要的。除了高速USB數(shù)據(jù)傳輸，USB-PD（電源傳輸）提供靈活的電源分配，而且提供替代 （Alt Mode） 模式重新配置以支持各種其他接口（如通過(guò)DisplayPort傳輸視頻）。對(duì)這些功能進(jìn)行故障定位需要能夠測(cè)量串行數(shù)據(jù)包之間以及數(shù)據(jù)包和模擬信號(hào)之間的時(shí)序。

USB-PD不僅用于供電協(xié)商，它還提供各種Alt-Mode 協(xié)議之間的初始換和切換。對(duì)于 DisplayPort，在 USB-PD 完成電源協(xié)商后，它將使用VDM消息 啟動(dòng) DP Alt-Mode 以協(xié)商切換。

有幾種可能的 DisplayPort 配置，TX1、TX2、RX1 和 RX2 線路是兩對(duì)差分?jǐn)?shù)據(jù)通道，可以高達(dá) 20 Gb/s 的速度傳輸信號(hào)。DisplayPort 可以使用一對(duì)線，讓 USB4 使用另一對(duì)線，以便兩個(gè)接口都以相當(dāng)快的速度運(yùn)行。或者它可以使用所有四根線來(lái)獲得最大性能。在后一種情況下，可以使用專用的D+ 和 D- 連接來(lái)維持 USB2 級(jí)操作。

當(dāng) DP Alt-Mode 協(xié)商完成后，DPAUX 將繼續(xù)進(jìn)行鏈路訓(xùn)練，以優(yōu)化 DisplayPort Source和Sink之間的鏈路，確保流式視頻的穩(wěn)健連接。DPAUX 信號(hào)使用 SBU1 和 SBU2 信號(hào)引腳，DPAUX 通道處理鏈路管理和測(cè)試模式控制。

USB PD TDMP和DP AUX DMP分析軟件

力科USB-PD觸發(fā)、解碼、測(cè)量/圖形和物理層測(cè)試選項(xiàng)（TDMP）是一個(gè)示波器軟件包，能夠觸發(fā)定位特定的USB-PD消息并解碼其內(nèi)容，解碼功能解釋BMC編碼的 CC 信號(hào)中的內(nèi)容，以及進(jìn)行物理層測(cè)量和眼圖測(cè)量，并且可以與其他 USB-C 協(xié)議在時(shí)間上相關(guān)聯(lián)。

同樣，DPAUX 解碼、測(cè)量/圖形和物理層測(cè)試選項(xiàng)（DP AUX DMP）解碼和測(cè)量 Alt Mode邊帶信號(hào) SBU1 和 SBU2，可以解碼 DPAUX 讀寫(xiě)操作，以及使用眼圖表征物理層。

USB Type-C DP Alter Mode切換時(shí)序測(cè)量

如果在Alt-Mode 啟動(dòng)和 DP-AUX 啟動(dòng)之間存在時(shí)序問(wèn)題，則Alt-Mode下的 DisplayPort over USB-C （DPoC） 會(huì)表現(xiàn)為互操作性故障。

驗(yàn)證時(shí)序的一種方法是通過(guò)USB Type-C調(diào)試夾具同時(shí)采集 USB-PD 和 DP-AUX 信號(hào)，該夾具提供待測(cè)設(shè)備的USB-PD CC1/CC2 和 SBU 邊帶信號(hào)的測(cè)試點(diǎn)。還提供對(duì) VBUS 的測(cè)試和用于測(cè)量 VBUS 上的電流以調(diào)試供電問(wèn)題的電流環(huán)路。

下圖是我們的測(cè)試配置，使用高阻抗無(wú)源探頭測(cè)試 USB-PD CC1信號(hào)，如示波器通道1所示，使用差分探頭測(cè)試SBU信號(hào)，如通道4所示，使用我們的 USB-PD TDMP 和 DPAUX DMP 選項(xiàng)同時(shí)采集和解碼兩個(gè)信號(hào)，創(chuàng)建一個(gè)顏色編碼、時(shí)間相關(guān)交互的數(shù)據(jù)表，該表可以顯示消息之間的相對(duì)時(shí)間。

通過(guò)使用 USB-PD TDMP 符號(hào)解碼功能，我們可以解讀真實(shí)的有效載荷數(shù)據(jù)，例如“SVID”。我們?cè)?USB-PD 表的位描述列中搜索值“SVID= 0xff01”，這是 DisplayPort 的 SVID。這是啟動(dòng)Alt-Mode 之前的最后一條消息，在USB-PD 解碼中縮放至此消息時(shí)，同時(shí)將自動(dòng)縮放 DP AUX 解碼（右下），并準(zhǔn)確顯示 DP-AUX 何時(shí)開(kāi)始啟動(dòng)。

下一步是使用TDMP Measure/Graph 功能測(cè)量解碼出來(lái)的內(nèi)容，如下圖所示，Message-to-Message 自動(dòng)定時(shí)測(cè)量可準(zhǔn)確確定從一個(gè)解碼器中的 USB-PD 消息開(kāi)始到另一個(gè)解碼器DP-AUX中的消息開(kāi)始。

此測(cè)量應(yīng)用于協(xié)議解碼，而不是物理層波形，我們正在查看兩種不同協(xié)議中兩條消息之間的時(shí)間延遲。測(cè)量結(jié)果輸出到測(cè)量表參數(shù) P1，在這里， Alter Mode消息和 DP-AUX 啟動(dòng)之間的時(shí)間為 46 毫秒，這種延遲可能是互操作性失敗的根源。