基于中穎SH79F164單片機(jī)的電子血壓計(jì)應(yīng)用

DisplayPort是一種數(shù)字高清視頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)，最初是為了取代PC顯示器的DVI、VGA接口和其它數(shù)字視頻設(shè)備的LVDS接口而開發(fā)的。相對(duì)于目前最流行的HDMI接口來說，DisplayPort能實(shí)現(xiàn)更大的傳輸帶寬、具有更好的可擴(kuò)展性和外圍設(shè)備兼容性，且低成本、功耗低。DisplayPort可以直接驅(qū)動(dòng)液晶面板，可節(jié)省大量的電路費(fèi)用和空間，標(biāo)準(zhǔn)完全開放，不需要支付版權(quán)費(fèi)用。

DisplayPort 1.1標(biāo)準(zhǔn)的4條主通道的傳輸速度最高為10.8Gbps，滿足了傳輸高清信號(hào)的要求。當(dāng)前的DisplayPort 1.1設(shè)備的速率有兩種分別為1.62Gbps和2.7Gbps,未來設(shè)備的速率可達(dá)5.4Gbps。最近推出的新標(biāo)準(zhǔn)DisplayPort 1.2，其傳輸速率在單通道可達(dá)5.4Gbps，四通道可達(dá)21.6Gbps。

DisplayPort標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展和速率的提升，為DisplayPort測(cè)試帶來了新挑戰(zhàn)。VESA組織已創(chuàng)建了全面的一致性測(cè)試規(guī)范，即DisplayPort CTS，要求對(duì)DisplayPort產(chǎn)品的物理層和鏈路層進(jìn)行一致性測(cè)試。物理層測(cè)試包括接收端測(cè)試、源端測(cè)試和電纜測(cè)試。鏈路層測(cè)試要對(duì)序列、鏈路的初始化和維護(hù)進(jìn)行驗(yàn)證，也被認(rèn)為是一個(gè)擴(kuò)展過程。DisplayPort作為新一代高速串行接口，它需要功能強(qiáng)大的測(cè)試儀器及詳細(xì)測(cè)試程序。此外，內(nèi)容眾多的測(cè)試驗(yàn)證也將耗費(fèi)工程師大量的時(shí)間和精力。這些都對(duì)能簡(jiǎn)化測(cè)試過程、提高測(cè)試效率、提供可靠測(cè)試結(jié)果的自動(dòng)化測(cè)試方案提出了迫切需求。

本文主要圍繞DisplayPort 1.1介紹DisplayPort測(cè)試的主要挑戰(zhàn)和主要測(cè)試內(nèi)容，并討論如何利用泰克公司提供的完整的自動(dòng)化測(cè)試方案簡(jiǎn)化DisplayPort一致性測(cè)試。泰克DisplayPort 1.1標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試解決方案已獲得VESA的認(rèn)證，包括源端、接收端和電纜測(cè)試方案。

源端測(cè)試

DisplayPort 1.1源端必須進(jìn)行的測(cè)試項(xiàng)目有12項(xiàng)，包括眼圖測(cè)試、非預(yù)加重電平檢驗(yàn)、預(yù)加重電平檢驗(yàn)、信號(hào)對(duì)之間偏移、信號(hào)對(duì)內(nèi)部偏移、AC共模噪聲、非ISI抖動(dòng)測(cè)量、總抖動(dòng)測(cè)量、頻率長(zhǎng)期穩(wěn)定性、擴(kuò)頻調(diào)制頻率、擴(kuò)頻偏差、輔助通道DC測(cè)試。

DisplayPort測(cè)試非常復(fù)雜，不僅因?yàn)樗臏y(cè)試項(xiàng)目多，還在于它需要在不同的碼型，不同信號(hào)電平幅度(如400mV、600mV和800mV)和不同預(yù)加重比例的情況下進(jìn)行測(cè)試的，因此測(cè)試時(shí)間非常長(zhǎng)。

泰克提供高效的源端測(cè)試方案，高速示波器DPO/DSA70000支持4個(gè)通道同時(shí)測(cè)試，能將測(cè)試時(shí)間至少縮減3/4。P7380SMA 高帶寬SMA 8GHz差分探頭保證關(guān)鍵信號(hào)上的低回波損耗，實(shí)現(xiàn)良好的信號(hào)保真度。

圖1給出了源端測(cè)試拓?fù)鋱D。信號(hào)從源端發(fā)出后，通過一個(gè)夾具把信號(hào)送到信號(hào)分析儀中進(jìn)行分析，進(jìn)行包括眼圖、抖動(dòng)、預(yù)加重比例、偏移等測(cè)試。

圖1：DisplayPort源端測(cè)試拓?fù)鋱D。

DisplayPort測(cè)試要用不同碼型，而手動(dòng)修改碼型很費(fèi)時(shí)間。泰克提供可自動(dòng)修改碼型的輔助通道控制器，通過軟件控制待測(cè)測(cè)設(shè)備(DUT)，根據(jù)測(cè)試要求自動(dòng)修改碼型，同時(shí)自動(dòng)進(jìn)行測(cè)試。這種自動(dòng)控制DUT的碼型修改的方法，也縮短了測(cè)試時(shí)間、降低了人力成本。

自動(dòng)化一致性軟件DPO-DSPT能自動(dòng)設(shè)置示波器和按照 CTS設(shè)置測(cè)量項(xiàng)目，可大大縮短測(cè)試時(shí)間，最大限度地減少用戶干預(yù)。通過菜單界面，用戶可以選擇要運(yùn)行的測(cè)試，然后系統(tǒng)會(huì)引導(dǎo)用戶把(DUT)正確連接到泰克示波器上。對(duì)每種特定的源端信號(hào)條件(如啟用或禁用預(yù)加重)，DPO-DSPT會(huì)對(duì)選定測(cè)試自動(dòng)執(zhí)行全套測(cè)量，工程師只需按一個(gè)按鈕，就可以完成整個(gè)測(cè)試過程。DPO-DSPT還會(huì)生成完整的測(cè)試報(bào)告，記錄所有在特定容限下的測(cè)量結(jié)果、測(cè)試通過/失敗結(jié)果、測(cè)量余量及相應(yīng)的屏幕截圖。

接收端測(cè)試

DisplayPort接收端需要進(jìn)行抖動(dòng)容限測(cè)試，這需要進(jìn)行復(fù)制時(shí)鐘和抖動(dòng)的注入，然后測(cè)試抖動(dòng)注入后，測(cè)量系統(tǒng)端是否有誤碼。低速率DisplayPort(1.62Gps)和高速率DisplayPort(2.7Gps)對(duì)抖動(dòng)頻率和抖動(dòng)幅度的要求不一樣。在VESA發(fā)布的測(cè)試規(guī)范對(duì)這些參數(shù)做了明確規(guī)定。

圖2是泰克的接收端測(cè)試方案。測(cè)試設(shè)備包括AWG7122B任意波形發(fā)生器、DSA70804B 8GHz實(shí)時(shí)示波器。DisplayPort測(cè)試要求示波器具有8GHz 或以上帶寬，能捕獲1.35GHz 基礎(chǔ)頻率的第五個(gè)諧波，以滿足一致性測(cè)試規(guī)范。

圖2：泰克的接收端測(cè)試方案采用AWG7122B任意波形發(fā)生器、DSA70804B 8GHz實(shí)時(shí)示波器。

在測(cè)試的時(shí)候，首先由AWG7122B在被測(cè)通道發(fā)出帶有復(fù)制時(shí)鐘和抖動(dòng)的信號(hào)給DUT(比如一臺(tái)顯示器)，同時(shí)在另外兩個(gè)通道注入干擾信號(hào)給DUT，然后測(cè)量DUT是否會(huì)由于被干擾而產(chǎn)生誤碼。接收端(DUT)接收信號(hào)，同時(shí)計(jì)算是否有誤碼。這個(gè)過程是通過輔助通道控制器，通過軟件對(duì)DUT的寄存器進(jìn)行讀取，看是寄存器是否有誤碼，從而判定接收端是否有誤碼。整個(gè)過程完全自動(dòng)化，不需要人去控制或者讀取DUT寄存器。

工程師可以通過通過信號(hào)源軟件自動(dòng)設(shè)置碼型、速率，根據(jù)規(guī)范加入不同抖動(dòng)頻率、幅度和成分的抖動(dòng)信號(hào)。為了保證抖動(dòng)信號(hào)的頻率、幅度和成分，還必須利用示波器進(jìn)行校準(zhǔn)。如果軟件設(shè)置的波形可滿足測(cè)試要求，則通過波形合成，將信號(hào)送到示波器的輸出端。
電纜測(cè)試

DisplayPort電纜測(cè)試包括：電纜組件信號(hào)對(duì)之間偏移、電纜組件信號(hào)對(duì)內(nèi)部偏移、遠(yuǎn)端噪聲、散裝電纜和連接器阻抗、插入損耗、近端噪聲、回波損耗。圖3給出了電纜自動(dòng)化測(cè)試拓?fù)鋱D。

圖3：DisplayPort電纜自動(dòng)化測(cè)試拓?fù)鋱D。

泰克的DSA8200系列采樣示波器在要求的DisplayPort電纜測(cè)試中，通過iConnect軟件提供TDR/TDT和S參數(shù)測(cè)試支持。這是市場(chǎng)上唯一認(rèn)可的無源電纜使用的單儀器DisplayPort互連測(cè)試解決方案。測(cè)試有源電纜要求增加AWG7000B102任意波形發(fā)生器和80SJNB抖動(dòng)分析軟件。工程師同樣可以通過電纜自動(dòng)化測(cè)試軟件界面，自動(dòng)完成包括配置、校準(zhǔn)在內(nèi)的整個(gè)測(cè)試過程。

輔助通道控制器和測(cè)試軟件

圖4：輔助通道。

在DisplayPort接口中有一對(duì)差分線，用于發(fā)送端和接收端的協(xié)商，包括鏈路速率和支持的分辨率，這一對(duì)差分線叫輔助通道(圖4)。當(dāng)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，輔助通道可讓第三方設(shè)備控制源端，發(fā)送不同的碼型。因?yàn)镈isplayPort測(cè)試面臨的一個(gè)問題是需要很多不同的碼型，這樣就需要多次配置寄存器。泰克提供的輔助通道控制器(圖5)，可自動(dòng)跟芯片進(jìn)行協(xié)商，讓芯片發(fā)送不同的所需碼型來測(cè)試，不需要工程師每次測(cè)試都去手動(dòng)更改寄存器，整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。輔助通道控制器已集成不同廠商提供的軟件協(xié)議，不需要采用來自不同廠商的不同軟件。此外，工程師還可以通過輔助通道控制器來讀取DUT寄存器。

圖5：泰克的輔助通道控制器。

發(fā)送端、接收端和電纜測(cè)試需要不同軟件，泰克把這些軟件都集成在TekExpress軟件中。通過TekExpress，工程師能完成發(fā)送端、接收端和電纜的完整測(cè)試，所有設(shè)置都通過這個(gè)軟件完成，并生成測(cè)試報(bào)告。TekExpress DisplayPort 接收端測(cè)試軟件能自動(dòng)化按照CTS1.1，完成DisplayPort接收端一致性測(cè)試，配合輔助通道控制器自動(dòng)完成鏈路試驗(yàn)和錯(cuò)誤計(jì)數(shù)(DP-AUX)，大大縮短了測(cè)試時(shí)間。

圖6～圖8給出了泰克春季創(chuàng)新論壇的主題演講會(huì)場(chǎng)和展示區(qū)照片。