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Rockchip USB 2.0 一致性测试:功能、电气、互通与认证

Rockchip USB 2.0 一致性测试:功能、电气、互通与认证 — V1.0.0

· ArmSoM Editorial · Rockchip source documentation · 4 分钟阅读

ArmSoM 平台参考。来源为 RK-CS-YF-129 V1.0.0 中文原稿(2020年技术背景)。原稿范围为全部 Rockchip 芯片(29/30/31/32/33/PX/RV系列及MCU)和全部内核,但具体 ArmSoM 板卡、USB拓扑、BSP及实验室要求仍须独立核实;本次没有硬件测试或认证。无英文PDF,无独立技术配图,原跨页表恢复为可编辑表格。以下认证流程、工具条件和供应商名单均为历史原稿说明,不宣称是当前政策。

原稿疑点:表中 Host FS 行对应 Low-speed,Host LS 行对应 Full-speed,名称与要求相反;Device 两项包间隔均写 EL_22。原样保留,执行前按适用规范确认,不静默纠正。

ArmSoM Docs

1. USB 2.0 功能特性测试

USB 2.0 功能性测试主要检查产品功能是否完整。USB-IF 提供 USB20CV(USB 2.0 Command Verifier),评估高速、全速、低速设备是否符合设备框架(第9章)、集线器设备类(第11章)、HID 类和 OTG 规范,也包括大容量存储类和视频类测试规范。原稿要求所有 USB 外设和集线器通过设备框架测试才能获得认证。

USB20CV 仅支持 Windows;原稿要求 Windows 7 或更高版本,主机须支持 EHCI。下载:

2. USB 2.0 电气特性测试

电气特性测试主要检查信号。USB 2.0 电气测试规范定义产品测试标准[2][3];原稿要求所有 USB 产品通过电气测试才能获得 USB-IF 认证。须覆盖高速、全速、低速信号。

  • 低速/全速:《USB-IF Full and Low Speed Electrical and Interoperability Compliance Test Procedure》。
  • 高速:《USB 2.0 Electrical Compliance Test Specification》。

原稿列出的 USB-IF 认可示波器供应商为 Keysight、Rohde & Schwarz、Tektronix、Teledyne LeCroy。根据规范建议执行表1各项。

表1:USB 2.0 电气特性主要测试项。

测试项 测试要求
Device HS Signal Quality Test 参考文献[2]
EL_2 EL_4 EL_5 Data Eye and Mask Test
EL_6 Device Rise Time
EL_6 Device Fall Time
EL_7 Device Non-Monotonic Edge Test
Device HS Packet Parameters 参考文献[2]
EL_21 Sync Field Length Test
EL_25 EOP Length Test
EL_22 Measure Interpacket Gap Between Second and Third Packets
EL_22 Measure Interpacket Gap Between First and Second Packets
Device HS Device CHIRP Timing 参考文献[2]
EL_28 Measure Device CHIRP-K Latency
EL_29 Measure Device CHIRP-K Duration
EL_31 Hi-Speed Terminations Enable and D+ Disconnect Time
Device HS Suspend/Resume/Reset Timing 参考文献[2]
EL_38 EL_39 Suspend Timing Response
EL_40 Resume Timing Response
EL_27 Device CHIRP Response to Reset from Hi-Speed
EL_28 Device CHIRP Response to Reset from Suspend
Device HS Test J/K, SE0_NAK 参考文献[2]
EL_8 J Test
EL_8 K Test
EL_9 SE0_NAK Test
Device HS Receiver Sensitivity 参考文献[2]
EL_18 Receiver sensitivity Test - Minimum SYNC Field
EL_17 Receiver sensitivity Test
EL_16 Receiver sensitivity Test @ Squelch
Host HS Signal Quality 参考文献[2]
EL_6 Rise Time
EL_6 Fall Time
EL_3 Data Eye and Mask Test
EL_7 Non-Monotonic Edge Test
Host HS Packet Parameters 参考文献[2]
EL_21 Sync Field Length Test
EL_25 EOP Length Test
EL_23 Inter-packet Gap Between First 2 Packets Test
EL_22 Inter-packet Gap Between 2nd and 3rd Packet Test
EL_55 SOF EOP Width Test
Host HS Disconnect Detect 参考文献[2]
EL_37 Disconnect Detect Test At 525mV Threshold
EL_36 Disconnect Detect Test At 625mV Threshold
Host HS CHIRP Timing 参考文献[2]
EL_33 CHIRP Timing Response
EL_34 CHIRP K Width
EL_34 CHIRP J Width
EL_35 SOF Timing Response
Host HS Suspend/Resume Timing 参考文献[2]
EL_39 Suspend Timing Response
EL_41 Resume Timing Response
Host HS Test J/K, SE0_NAK 参考文献[2]
EL_8 J Test
EL_8 K Test
EL_9 SE0_NAK Test
Host LS/FS Inrush Current Test 参考文献[3]
B.4 Inrush Current Testing
Host FS Signal Quality Test 参考文献[3]
B.3.3.1 Low-speed Downstream Signal Quality Test
Host LS Signal Quality Test 参考文献[3]
B.3.3.2 Full-speed Downstream Signal Quality Test

表1主要测试高速信号质量。原稿提供基于 Windows 的 HSETT(High-Speed Electrical Test Tool)及以下下载链接,工具说明为 HSET Documentation version 0.41 for EHCI and xHCI。

注意:Device/Host HS Signal Quality 测试须将待测设备设为 Test Packet Mode 才能产生正确测试信号。Rockchip 控制器可通过测试命令或 HSETT 工具设置,具体限制为:

  • USB 2.0 Device:测试命令或工具均可进入 Test Packet Mode。
  • USB 2.0 Host:只能使用测试命令进入 Test Packet Mode。

命令见《Rockchip_Developer_Guide_USB_SQ_Test_CN》“USB 2.0 测试命令和测试工具”章节。

3. USB 2.0 互通特性测试

互通测试检查 USB 设备与不同操作系统及硬件控制器的兼容性。可使用“Gold Tree”设备测试与不同主机互操作,例如 EHCI 主机上是否能成功枚举。原稿称当时 USB-IF 未强制要求 USB 2.0 互通测试,因此未展开;进一步方法见《xHCI Interoperability Test Procedures For Peripherals, Hubs and Hosts Version》。

4. USB 2.0 认证

USB 2.0 认证指产品通过 USB-IF 规定测试并获准使用 USB 标志。原稿列出两种测试渠道:USB-IF 赞助的兼容性测试大会,或 USB-IF 认可的独立实验室(https://www.usb.org/labs)。原稿说明通过后获得 TESTING ID(TID),可在 USB-IF 网站查到设备信息,并获得标志使用资格。

原稿的一般流程:

  1. 申请 USB-IF 会员并获取 Vendor ID(VID)。
  2. 准备 USB 兼容性测试清单。
  3. 送授权独立实验室测试。
  4. 获得合格报告及证书。
  5. 使用相应 USB 标志。

原稿提示 Rockchip 为 USB-IF 会员,VID 为 0x2207,SDK 默认也为 0x2207,但只供开发调试,不能授权开发者用于产品认证。原稿要求开发者独立申请会员以获取唯一 Vendor ID;这段是2020年原文流程,不代替当前 USB-IF 授权条款。

5. 参考文献

  1. USB 2.0 Testing Information

  2. USB 2.0 Electrical Compliance Test Specification

  3. USB-IF Full and Low Speed Electrical and Interoperability Compliance Test Procedure

  4. HSET Documentation version 0.41 for EHCI and xHCI

  5. Rockchip_Developer_Guide_USB_SQ_Test_CN

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