USB3.0/3.1信号完整性分析仿真

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#硬件工程 #硬件架构 #嵌入式硬件 #pcb工艺 #单片机

于 2022-09-08 14:15:27 首次发布

九、使用SYSTEM SI USB3.0 Compliance建立仿真通路

十、USB3.0新建工程模板

十一、如何SYSTEM SI USB3.0 Compliance建立仿真通路

十二、USB3.0 互连通路模型参数设置，TX模型

十三、USB 3.0的互连通路模型参数设置，RX设置

十四、USB3.0 分析项目，合规检查项目设置

一、USB3.0和USB3.1的区别

• 1.USB3.0 Gen1的全称是“Generation”，意为"一代"，首先是速度上的区别，3.0的速度是5GT/s，
3.1是10GT/s，可以理解为传输速度翻倍，但是实际速度就不是翻倍了，因为编码方式的更换，实
际有效速度翻了一倍不止。
• 2.编码方式不同。3.0的编码方式是8b/10b，也就是每10位数据中只有8位是有效数据，剩下2位是编码时额外加入的，作用是代替时钟信号线来表示时钟信号用于同步。而3.1的编码方式换成了
128b/132b，也就是132位数据中只有4位是无效的，这样的编码方式有助于提高效率，所以3.0的有效速度是500MB/s，而3.1的有效速度达到1.212GB/s，而传输速率只是翻倍。
• 3.外观颜色不同。3.1母口和公头的塑料结构的颜色由3.0的蓝色换成蓝绿色，这并不是强制的，厂商愿意做成红的或者黑的都没什么问题，只是一定要注明是3.1Gen.2，
• 4.供电能力不同。官方的说法是提高到100瓦，至于实际还是得看设备厂商，两根细线传输20安培是不现实的，提高电压的话还要看设备之间的适配。

二、USB3.0/3.1传输架构

• 1.USB3.0关键信号总共8根，一对兼容USB2.0的差分信号，2对超高速差分信号，分别是发送差分对和接收差分对。
• 2.与USB2.0相比，USB3.0协议并未规范USB3.0的线材长度，只要信号符合其规范要求都是可以的。查看某知名品牌USB3.0线缆，其线缆的最长长度为2m或者3m（光纤传输除外）。
• 3.USB3.0的线缆和连接器同样是要做差分阻抗的。线缆的差分阻抗要求是90Ω±5Ω。匹配连接器的差分对阻抗要求90Ω±10Ω。
• 4.USB3.0包含信号：5V，D-，D+，GND，SSTX+，SSTX-，
SSRX+，SSRX-。D-，D+即为USB2.0的信号线，遵循USB2.0协议。
• 5.SSTX+和SSTX-为发送通道；SSRX+和SSRX-为接收通道。需要注意，USB3.0对接时，一边的TX接另外一边的RX，同UART串口一样。即SSTX+接到SSRX+，SSTX接到SSRX-。
• 6.协议规定，USB3.0接口理论速度是5Gb/s，算上8b/10b的编码方式，即只有80%是有效数据，另外20%是协议开销，换算成Byte，那么理论传输速度是500MB/s。再考虑到USB传输的几种方式：控制传输，中断传输，批量传输，同步传输。