MIPI D-PHY TX 一致性测试实例解析 Part 01

序言

        MIPI D-PHY TX端的一致性测试内容如下，总共分为6组，因产品应用场景的需求限制，小编在日常工作中，更多地关注红色所标识的测试内容，接下来，小编将分为三个章节，具体解析下Group3~5的测试内容；

Group 1 (1.1.x) verifies various requirements specific to Data Lane LP-TX signaling

Group 2 (1.2.x) verifies various requirements specific to Clock Lane LP-TX signaling

Group 3 (1.3.x) verifies various requirements specific to Data Lane HS-TX signaling

Group 4 (1.4.x) verifies various requirements specific to Clock Lane HS-TX signaling

Group 5 (1.5.x) verifies various requirements specific to HS-TX Clock-to-Data-Lane timing

Group 6 (1.6.x) verifies various requirements specific to Initialization, ULPS, and BTA behavior

        本文讲解的是Group 3测试组的第一部分（内容较多，小编只能边写边发布），实测用例基于Keysight MSOS804A示波器的MIPI模板测试方案。

正文

Test 1.3.1 – Data Lane HS Entry: Data Lane TLPX Value

        测试目的：验证  的持续时间，其全称为“Transmitted length of any Low-Power state period”，对应的是协议中所定义的LP-01状态的值；

        注意事项：如下图所示，测量状态将从数据的单端P信号的  下降沿穿过最大低电平LP阈值 , 的时刻开始，并在数据的单端N信号的  下降沿穿过相同的阈值时结束，建议阈值 , = 550 ；

        判定标准： ≥ 50

        测试实例如下图所示：

Test 1.3.2 – Data Lane HS Entry: THS-PREPARE Value

        测试目的：验证 − 的持续时间，其对应的是协议中所定义的LP-00状态的值；

        注意事项：如下图所示，测量状态将从  下降沿穿过低于最大低电平LP阈值 , 的时刻开始，并结束于HS- zero差分状态开始的时刻，即最小有效HS-0差分阈值电平(-70mV)处；

        判定标准：40 + 4 ≤ − ≤ 85 + 6

        测试实例如下图所示：

​

Test 1.3.3 – Data Lane HS Entry: THS-PREPARE + THS-ZERO Value

        测试目的： 1.3.1和1.3.2结果之和，即− + − ；

        注意事项：如下图所示，测量状态将从 − 开始（  下降沿穿过, 的时刻），并结束于扩展HS-0差分状态的末端，即HS同步序列的第一个比特的开始点，值得注意的是，这一结束点不是在第一个HS-1转换，而是提前的三个HS单位间隔，因为HS-SYNC同步序列从0001开始，完整的HS-SYNC的序列为 “00011101”。

        判定标准：− + − ≥ 145 + 10

        测试实例如下图所示：

Test 1.3.4 – Data Lane HS-TX Differential Voltages (VOD(0), VOD(1))

        测试目的：验证HS数据差分模式下的电压幅度，分为两种工作电压：

        1) VOD(0)：即差分工作低电平HS-0，使用特定的“100000”数据码型，用于示波器自动抓取;

        2) VOD(1)：即差分工作高电平HS-1 ，使用特定的“011111”数据码型，用于示波器自动抓取；

        注意事项：

        1) 模板测试时，需要保证HS码流中存在上述的特定码型，否则，无法完成测试；

        2) 手动测量时，建议至少取到一帧完整数据进行分析统计其最大最小和平均值。

        判定标准：−270 ≤ 0 ≤ −140;140 ≤ 1 ≤ 270

Test 1.3.5 – Data Lane HS-TX Differential Voltage Mismatch (ΔVOD)

        测试目的：验证HS数据差分模式下的高低电压差值，即：∆ = (1)−(0)

        注意事项：

        1) 该测试项会用到之前测试的(0) 和(1) 的电压值，因此，要保证1.3.4可以测出结果；

        2) 此测试项的限制值非常小，极易受到外界因素的影响，因此，测试之前，必须对探头和示波器通道组合进行电压匹配及skew校准。

        判定标准： ∆VOD≤14mV

        测试实例如下图所示：

Test 1.3.6 – Data Lane HS-TX Single-Ended Output High Voltages (VOHHS(DP), VOHHS(DN))

         测试目的：验证HS数据单端模式下的高电压幅值: () 和() ；

        注意事项：

        1) 与1.3.4相同的情况，因为需要特定的码型，模板测试有时会实测不出来；

        2) 测试结果取两种状态中的worst case值；

        3) 手动测量时，建议至少取到一帧完整数据进行统计。

        判定标准：(&) ≤ 360 

        测试实例如下图所示：

Test 1.3.7 – Data Lane HS-TX Static Common-Mode Voltages (VCMTX(1), VCMTX(0))

        测试目的：验证HS数据的共模电压值，需用到如下的计算公式：

        注意事项：

        1) 由于存在HS-0和HS-1两种工作状态，实际的测量结果，应当是包含两种状态下获取到的   值的统计数据，测试模板中，示波器会按照上述公式，将抓取到的 和 单端波形叠加运算生成共模电压   ，抓取的过程是在每个数据通道的UI中心位置，由时钟信号定时采样，并统计出其最大最小和平均值；

        2) 此项是在1.3.6中的特定码型下获取的稳态电平下的共模电压值，而非通常意义上的动态值；

        3) 手动测量时，建议至少取到一帧完整数据进行统计。

        判定标准： 150 ≤ (0,1) ≤ 250

        测试实例如下图所示：

Test 1.3.8 – Data Lane HS-TX Static Common-Mode Voltage Mismatch (ΔVCMTX(1,0))

        测试目的：获取1.3.7的统计结果中的worst case值进行计算:

        判定标准： ∆(1,0)≤5

        注意事项：由于判定限值非常地小，因此，除了完成前文所述的各种补偿及校准工作，还需要格外留意测试点焊接的处理、引线的长度以及探头接地位置的选择。

Test 1.3.9 – Data Lane HS-TX Dynamic Common-Level Variations Between 50-450MHz (ΔVCMTX(LF))

        测试目的：验证∆(1,0)在50~450MHz频段内的值；

        注意事项：

        1) 不同于上述的测试方法，这项测试要求抓取所有的HS信号--从HS-SYNC开始，到HS-TRAIL结束，期间所有的0/1信号变化都将被捕捉；

        2) 使用8阶巴特沃斯带通滤波器作为测试滤波器， -3dB截止频率为50和450MHz ，波形将通过该滤波器后测试其峰值电压。

        判定标准：∆() ≤ 25

        测试实例如下图所示：

Test 1.3.10 – Data Lane HS-TX Dynamic Common-Level Variations Above 450MHz (ΔVCMTX(HF))

        测试目的：验证∆(1,0)在大于450MHz频段内的值；

        注意事项：类似于1.3.9的测试方法，不同之处在于，带通滤波器换成了高通滤波器--8阶巴特沃斯高通滤波器，截止频率为450MHz，结果测量为 而不是，  ∆() 作为高通滤波后 (1,0) 波形的均方根值测量；

        判定标准：∆() ≤ 15

        测试实例如下图所示：

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