A hordozható távközlési eszközök, fogyasztói elektronikai készülékek és ipari berendezések körében domináns szerepet töltenek be az USB-illesztők, így ezek fejlesztése és integrálása terén jelentős igény mutatkozik a megbízható, gyors tesztelési megoldásokra. Ezen elvárások kielégítése immár nem várat magára: a nagy teljesítőképességű, R&S®RTO-sorozatú oszcilloszkópok egy új fejlesztésű szoftverrel automatizált, USB 2.0 szabványú megfelelőségi vizsgálatok elvégzését is lehetővé teszik

Piaci elvárás: automatizált, USB 2.0 norma szerinti tesztelés laboratóriumok számára

A nagy sebességű (HS) üzemmódban 480 Mibit/s-os adatátviteli sebességet érnek el az USB 2.0 szabványú illesztők. A számítógépek világában — ahonnan ez az interfész is ered — már az 5 Gibit/s-os (ún. „szupersebességű") USB 3.0 norma terjed. Számos hordozható távközlési eszköz, számítógépes periféria, továbbá ipari, orvosi és repüléstechnikai/katonai környezetben üzemeltetett berendezés, illetve rendszer számára bőven elegendő a 2.0 szabvány által nyújtott átvitel, ezzel magyarázható ez utóbbi norma egyre növekvő népszerűsége a felsorolt ágazatokban.

Az USB 2.0 szabvány 2000-ben jelent meg, az erre épülő, kereskedelemben kapható modulok, illetve alkatrészek pedig napjainkra értek be műszakilag. Mindezek ellenére e modulok nyomtatott áramkörökbe vagy különféle készülékekbe való beépítése során még mindig adódnak nehézségek. Például, ha más panelek irányába nem megfelelő a leválasztás, az USB-illesztő működését hátrányosan érintő földhurkok vagy áthallások jöhetnek létre. A hibakeresések és megbízhatósági vizsgálatok során a vonatkozó szabványokra épülő mérési megoldásokra kell támaszkodni. Az USB-rendszer szabványosításáért felelős szervezet — az USB Implementers Forum (USB-IF) — ezért szakszerű megfelelőségi vizsgálatokat tartalmazó tesztelési eljárást dolgozott ki, azzal a céllal, hogy biztosítható legyen az igen sokféle, USB-illesztővel rendelkező készülék közötti teljes körű, hibamentes együttműködés. Az USB-logóval ellátott eszközöknek át kell menniük ezeken a megfelelőségi vizsgálatokon.

A tanúsítással rendelkező laboratóriumok által lefolytatott megfelelőségi tesztekre való felkészüléshez automatizált USB-vizsgálati megoldásokkal kell felszerelni a fejlesztőlaborokat.

Automatizált megfelelőségi vizsgálatok a Rohde & Schwarz eszközeivel

Az R&S®RTO-sorozatú oszcilloszkópok nagy mérési pontosságuk következtében rendkívül megbízható megfelelőségi vizsgálati eredményeket szolgáltatnak. USB 2.0 szabványú illesztők nagy sebességű (HS) üzemmódjának teszteléséhez az R&S®RTO1024 (2 GHz sávszélességű) vagy az R&S®RTO1044 (4 GHz sávszélességű) típusváltozat használható. A Rohde & Schwarz által kifejlesztett, különösen sokrétű, R&S®ScopeSuite nevű számítógépes program lépésről lépésre végigvezeti a felhasználót a megfelelőségi vizsgálatokon, konfigurálja az oszcilloszkópot, önműködően végrehajtja a méréseket, és jól áttekinthető jegyzőkönyvbe vezeti fel az eredményeket. Az R&S®RTO-K21 szoftveropció megfelelőségi méréseket tartalmaz USB 2.0 norma szerinti USB-elosztók („hub"-ok), továbbá vezérlő („host") és vezérelt („device") szerepkörű egységek teszteléséhez (1. ábra). A vizsgált eszköz oszcilloszkóphoz való csatlakoztatását könnyíti meg a szintén Rohde & Schwarz által fejlesztett, R&S®RT-ZF1 típusú csatlakozómodul, amely USB 2.0 szabványú jelek minőségének vizsgálatához, valamint a korábbi USB 1.1, illetve USB 1.0 norma szerinti tesztelésekhez egyaránt használható.

1. ábra. Az R&S®RTO-K21 jelű szoftver­opció által támogatott megfelelőségi vizsgálatok és az általuk igényelt kiegészítő eszközök

A mérési összeállítás

A mérési összeállítás jellege attól függően változik, hogy a vizsgált USB-eszköz elosztó („hub"), vezérelt („device") vagy vezérlő („host") szerepkört tölt-e be, továbbá a megfelelőségi ellenőrzéshez kiválasztott sebességtől is. A csatlakozómodulok (jelminőség-ellenőrző és terhelőpanelek) a különféle tesztekhez egyedi részterületeket tartalmaznak. A 2. ábrán vezérelt egységek nagy sebességű jelminőség vizsgálatára szolgáló összeállítás látható. Az R&S®ScopeSuite-program az R&S®RTO-típusú oszcilloszkópot vezérlő számítógépen fut. Az oszcilloszkóp szimmetrikus mérőfejjel és a csatlakozómodul segítségével kapcsolódik a vizsgált eszközhöz. Az USB-IF szoftver (nagy sebességű elektromos tesztelőeszköz, melynek külön számítógépen kell futnia, mert futás közben módosítja az USB-memóriaterület tartalmát) állítja be a vizsgált egységet a megfelelő tesztelési állapotba.

2. ábra. Mérési összeállítás vezérelt eszközök („device") jelminőségének vizsgálatára nagy sebességű (HS) üzemmódban

Gyors és megbízható tesztelés az R&S®ScopeSuite segítségével

Az R&S®ScopeSuite-program LAN-illesztőn keresztül vezérli az R&S®RTO-típusú oszcilloszkóp mérési beállításait és vizsgálati lépéseit. A tesztelés elindítása előtt felhasználói adatok, továbbá a mérési összeállítás és a vizsgálati jegyzőkönyv valamennyi beállítása is megadható. A határérték-szerkesztő segítségével minden egyes szabványos küszöbszint külön-külön módosítható. A mérési elrendezés figyelembevételével végigvezeti az R&S®ScopeSuite a felhasználót a kiválasztott megfelelőségi vizsgálatokon. Képekkel kísért, részletes útmutató segíti a felhasználót abban, hogy helyesen csatlakoztassa a mérőfejeket a csatlakozómodulhoz és a vizsgált eszközhöz (3. ábra).

3. ábra. A tesztelés lépéseinek képekkel kísért útmutatója: vezérelt („device") szerepkörű modul nagy sebességű (HS-) üzemmódban, jelminőség-vizsgálat az R&S®RT-ZF1 jelű csatlakozómodullal

Egy tipikus mérés elején a nagy sebességű elektromos tesztelőeszköz tesztelési üzemmódot állít be a vizsgált egységen, amely válaszképpen meghatározott mérőjeleket bocsát ki. Az oszcilloszkóp ezeket a jeleket gyűjti be (4. ábra), illetve továbbítja az R&S®ScopeSuite-programnak, elemzés céljából. Az R&S®Scope­Suite az USB-IF elektromos tesztelőeszköz segítségével analizálja az eredményeket.

4. ábra. Jelalak jelminőség-ellenőrzés során, nagy sebességű (HS) működési módban

A mérési lépéssorok igen rugalmasan kezelhetők az R&S®ScopeSuite segítségével. Például a „Repeat — Keep previous" (Ismétlés — előző megtartása) funkcióval (5. ábra) tesztelési esetek ismételhetők meg, jellemzően hibakeresések vagy stabilitás-vizsgálatok során. Minden eredmény bekerül a vizsgálati jegyzőkönyvbe. Ha egy tesztelés során valaki hibát követ el — például helytelenül csatlakoztat egy mérőfejet vagy a nagy sebességű elektromos tesztelési eszközzel rosszul konfigurál egy vizsgálati üzemmódot —, az eredmény egyszerűen elvethető és a tesztelési eset megismételhető a „Repeat — Discard Previous" (Ismétlés — előző elvetése) funkcióval.

5. ábra. A tesztelés lépéseinek rugalmas vezérlése

Mérési lépéssorok dokumentálása részletes jegyzőkönyvekben

A vizsgálati eredmények részletes dokumentálása nem csupán a megfelelőségi tesztelés elengedhetetlen része, de a hibakeresések, valamint a kollégákkal és ügyfelekkel történő adatcsere során is nagy a jelentősége. Az R&S®ScopeSuite-program széles körű dokumentálási funkciókkal rendelkezik. Például a megfelelőségi eredmények a mérés részleteivel és képernyőfelvételekkel is kiegészíthetők. E szoftver lehetővé teszi továbbá, hogy egy megszakított lépéssort új vizsgálatokkal egészítsünk ki, így minden eredmény végül egyetlen jegyzőkönyvbe kerülhet (6. ábra). A jegyzőkönyvek a vizsgálatok után egy későbbi időpontban is előállíthatók. A kimeneti állományok formátuma PDF, RTF vagy HTML lehet.

6. ábra. A jegyzőkönyvek egyedileg konfigurálhatók: a numerikus eredmények és a szemábra-vizsgálat diagramja

A Rohde & Schwarz honlapja