PCI-E总线测试常见问题集锦

樱桃海弥 · 发表于 2016-2-18 15:51

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本帖最后由 alexwang 于 2018-7-3 11:14 编辑

前言

PCI-E总线是个复杂的总线，也是很多计算机类高速总线的基础，具体的测试可能涉及到从信号质量层面到协议层面的验证。下面根据笔者的经验，对一些PCI-E测试中经常出现的问题做一下列举和总结。

Question

我的被测件不是标准的PCI-E插槽的金手指的接口，怎么进行PCI-E的测试？

Answer

如果是标准的PCI-E插槽的金手指的接口，可以连接PCI-E协议提供的标准的PCI-E夹具进行测试，信号要求按照PCI-E的CEM规范；如果不是标准的PCI-E插槽接口，用点测或焊接探头在信号的发送或接收端进行测试，信号要求可以参考PCI-E的BASE规范。

Question

PCI-E的信号测试中是否一定要使用一致性测试码型？

Answer

建议使用一致性测试码型进行信号的测试，这样可以保证测试方法和测试结果的一致性。如果被测件实在发送不出一致性测试码型，也可以用真实的通信中的码型进行测试，但测试出来的幅度、抖动等结果可能和使用一致性测试码型时有细微差异。

Question

我的被测件发不出标准的PCI-E的一致性测试码型，为什么？

Answer

按照PCI-E规范中有关于LTSSM（LinkTraining and Status State Machine）的定义。PCI-E芯片内部的状态机在检测到对端的匹配电阻存在（差分线的正负端各有50Ω的对地电阻）后，就应该进入Polling状态，在发出Polling 码型一段时间（大约几百ns）后如果收不到对端的回应就要自动进入Polling.Compliance模式，在这种模式下被测件会有一致性测试码型发出。如果没有一致性测试码型发出，可能是没有给被测通道提供正确的匹配，可能是被测件的BIOS的状态机有问题，也可能是被测件的接收端收到了对端的回应而进入了后续的Configuration状态。

Question

在PCI-E的信号质量测试中需要捕获多少的数据进行分析？

Answer

按照规范要求，需要捕获至少1M个数据比特进行信号分析。

Question

如果我的被测件不是标准的PCI-E插槽接口，如何进行PCI-E的协议分析？

Answer

如果被测件是标准的PCI-E插槽接口，可以把协议分析仪的Interposer探头插在主板和插卡间引出信号至协议分析仪；如果不是标准的PCI-E插槽接口，可以用飞线探头焊接在连接器或隔直电容上测试，不过如果要测试的线对数量很多，焊接会比较麻烦，所以建议在PCB板上预留Midbus的探头接口（信号事先引出到两排按一定间距排列和定义的焊盘上）。

Question

使用PCI-E协议分析仪能不能直接告诉我总线上的协议错误？

Answer

这取决于具体要分析的错误。PCI-E协议分析仪只是把总线上的数据捕获下来并解包分析，对于一些明显的错误，比如校验错误、帧格式错误等，协议分析仪可以在显示或者统计分析时进行着重显示。但是对于一些更深层次的错误，协议分析仪并不能直接给出pass或fail的结果，而是需要用户对捕获和解码后的数据包的交互过程进行分析，从而判断是否有问题。因此PCI-E的协议分析仪主要用在芯片的BIOS开发等调试阶段。协议的一致性测试需要使用专门的PTC。