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协议分析仪

Voyager M310e

Voyager M310e是Teledyne LeCroy专为USB 2.0设计的旗舰USB协议验证系统, USB 3.2、Type-C 和 USB 供电。 提供业界最高保真度的探头设计、灵活的流量生成和一系列交钥匙合规包, Voyager M310e 是最完整的 USB 设计验证平台。

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Voyager M4x  业界最准确、最值得信赖的 USB 分析仪平台,现在已支持 USB 3.2, USB4™和 Thunderbolt™ 3 测试和验证。 Voyager 系列将结合一流的信号捕获处理技术与行业领先的分析软件相结合,使设计人员和验证团队能够调试问题并验证下一代 USB 系统的互操作性。
Voyager M310e   Voyager M310e 是 Teledyne LeCroy 的综合协议分析仪 - 专为 USB 2.0 设计的练习器系统, USB 3.2、USB Type-C® 和最新的 Power Delivery 3.1 规范。 非侵入式探测和一系列交钥匙合规包使 Voyager M310e 的智能选择 USB 3.2 协议分析。
Voyager M3x  Teledyne LeCroy 用于 USB 2.0 和 3.0 验证的主力验证平台提供 100% 以高达 5 Gb/s 的数据速率准确捕获协议 停产
Advisor T3  超便携的 SuperSpeed USB 分析仪以非常的价格提供市场领先的准确性
Mercury T2C/T2P  支持USB 2的Mercury T2C/T2.0P USB Type-C和Power Delivery分析仪是业界最小、最灵活的基于硬件的分析仪。
Mercury T2  Mercury T2分析仪是业界最小的基于硬件的USB 2.0分析仪,支持低速、全速和高速USB信号。

自 1995 年推出 USB 以来,Teledyne LeCroy 已经开发了六代行业领先的 USB 协议验证系统。每一代 Teledyne LeCroy USB 分析仪系列都建立在以前的知识和专业知识之上。 今天,Teledyne LeCroy 提供范围广泛的 USB 测试系统,具有前所未有的功能、准确性和用户友好性。 在产品发布后发现问题的巨大成本远远超过了对 Teledyne LeCroy 事实标准 USB 分析工具的投资。 它们的使用提高了 USB 半导体、设备和软件供应商的调试、测试和验证的速度和效率。 分析仪或总线“嗅探器”通过允许开发人员验证是否符合 USB 规范,在避免代价高昂的互操作性问题方面也发挥着重要作用。

随着数字媒体的日益普及,USB-IF 于 3.0 年底发布了 USB 2007,其目标是利用两个额外的高速差分对实现“超高速”传输模式,将当前 USB 带宽提高 10 倍。 USB 3.0 规范于 2008 年底发布,商业产品于 2009 年底开始出货。Teledyne LeCroy 率先开发了这项新技术的验证系统。 Teledyne LeCroy 是唯一一家提供完整系列 USB 3.0 测试解决方案的公司,涵盖从发射机测试到协议测试以及中间的每一步,Teledyne LeCroy 帮助开发人员实现 SuperSpeed 技术的性能、质量、可靠性和上市时间目标。

USB 技术概述:

USB,即通用串行总线,是一种连接标准,它使计算机外围设备和消费电子产品能够连接到计算机,而无需重新配置系统或打开计算机机箱来安装接口卡。 USB 1.0 规范于 1996 年 1.0 月推出。最初的 USB 12 规范的数据传输速率为 1.1 Mbit/s 第一个广泛使用的 USB 版本是 1998,它于 12 年 1.5 月发布。它提供了 2.0 Mbps 的数据速率以实现更高的传输速率。 - 高速设备(如磁盘驱动器),以及低带宽设备(如操纵杆)的 2000 Mbps 速率。 USB 2001 规范于 480 年 XNUMX 月发布,并于 XNUMX 年底获得 USB-IF 的批准,以开发更高的数据传输率,最终规范达到 XNUMX Mbit/s

今天的 USB 提供了一种快速、双向、低成本的串行接口,可轻松连接到 PC。 USB 操作的一个标志是主机能够在设备连接时自动识别设备并安装适当的驱动程序。 凭借与先前设备的向后兼容性和热“插拔能力”等特性,USB 已成为各种消费类和 PC 外围设备的事实上的标准接口。 USB 标准允许多达 127 个设备连接到主机系统。 USB 表示兼​​容 2.0 规范的设备之间的低速、全速、高速连接。 大多数全速设备包括带宽较低的鼠标、键盘、打印机和操纵杆。 随着包括媒体播放器、数码相机、外部存储和智能手机在内的消费电子市场中数字媒体的快速增长,高速 USB 的使用呈爆炸式增长。

SuperSpeed USB 是在 5 GHz 频率下运行并与 USB 3.0 规范兼容的链路的代号。 SuperSpeed USB 为使用更大文件或需要更高带宽的应用程序提供高性能连接拓扑。 SuperSpeed USB 向后兼容 USB 2.0,从而为最终用户提供无缝过渡过程。 SuperSpeed USB 为数字成像和媒体设备供应商提供了一个极具吸引力的机会,可以将他们的设计迁移到更高性能的 USB 3.0 接口。

NEC/Renesas 是第一家推出 USB 3.0 主机控制器的芯片供应商(5 年 18 月 2009 日)。 华硕和技嘉在 3.0 年底推出了第一批配备 USB 2009 端口的主板。2010 年上半年,随着供应商争相使用 USB 5 的 3.0Gbps 信号传输速度提供解决方案,数十款 SuperSpeed 设备开始出货。 预计在 2010 年末大规模采用高带宽应用程序。

为什么是 USB?

自 1995 年作为键盘和鼠标的低成本连接接口出现以来,USB 已稳步扩大其在计算和消费电子产品中的存在,成为历史上最流行的外围互连。 USB 继续占据主导地位,原因如下:

  • 成熟的技术
  • 向后兼容且成本低
  • 简单的即插即用操作
  • 适合各种应用的数据传输速度

正如 USB 的普及所证明的那样,该技术的几个扩展已经被引入以尝试利用其安装基础/普及。 USB 实施者论坛 (USB-IF) 支持和批准的此扩展的一个示例是 USB On-The-Go (OTG)。 OTG 旨在让便携式计算设备(例如手机和数码相机)能够连接到作为主机或外围设备的其他 USB 设备,承诺改进大量支持 USB 的设备的互操作性。

此外,现在有数十种 USB 设备类别可满足从医疗保健系统到同步视频应用的所有需求。 大容量存储仍然是最受欢迎的 USB 应用之一,因为消费者已经接受了所有类型的数字媒体。 T10 委员会现已最终确定 USB 附加 SCSI (UAS) 协议,该协议能够对传统大容量存储协议进行多项重大改进,包括命令队列和流式 IO。 特别令人感兴趣的是新的电池充电规范,它提供了一种标准机制,允许设备在连接到壁式充电器或快速充电主机控制器时消耗超过 USB 规范的电流。 除了传统的数据交换应用之外,电池充电规范巩固了 USB 作为便携式电子市场首选接口的主导地位。

USB 架构

USB 最初是作为主机到外围互连引入的,其目标是将大部分智能放在主机端。 OTG 规范为设备添加了可选的点对点功能,但迄今为止采用有限。 因此,绝大多数 USB 设备通常分为 2 类:

  • 主机
    • PC、Mac 和笔记本电脑
  • 外设
    • 所有旨在连接到主机的设备(示例)

主机控制器(加上软件)的作用是为所有应用软件提供 IO 系统的统一视图。 特别是对于 USB IO 子系统,主机管理外设的动态连接和分离。 它自动执行设备初始化的枚举阶段,包括与外围设备通信以发现它应该加载的设备驱动程序的身份,如果尚未加载。 它还提供设备描述符信息,驱动程序可以使用这些信息启用设备上的特定功能。 外设向主机系统添加功能或可能是独立的嵌入式操作。 当作为 USB 设备运行时,外围设备充当遵循定义协议的从设备。 他们必须对主机发送的请求做出反应。 PC 软件的主要作用是在没有用户交互的情况下管理设备电源,以最大限度地降低整体功耗。 USB 3.0 规范重新定义了在硬件级别进行的电源管理,具有多种电源状态,旨在减少整个 IO 系统的电源使用。

链接

凭借对 USB Type-C™、3.2 Gen 2x1 和 Power Delivery 3.1 规范的全面支持,Teledyne LeCroy 的传奇 Voyager 分析仪平台提供业界最准确、最可靠的 SuperSpeed USB 和 PD 协议捕获,以实现快速调试、分析和问题解决。 具有事实上的标准 CATC Trace™ 显示并加载了有助于发现难以捉摸的协议错误的创新功能, Voyager 平台是任何 USB 协议验证任务的明智选择。

除了 PD Source、Sink 和 Dual-Role 设备之外,M310e 还提供一个集成的练习器,能够模拟 USB 2.0、3.2 的主机和端点行为。 这个单一平台高度可配置,支持最广泛的官方 USB-IF 合规规范,包括 USB Power Delivery 3.1、Type-C、 USB 3.2 集线器和链路层。 M310e 现在经过增强以支持 Power Delivery Extended Power Range (EPR) 设备,是 USB 认证的“一站式”解决方案。

无与伦比的准确性

Voyager M310e 采用业界保真度最高的探头设计,在测试高达 USB 3.2 Gen-2 (10Gb/s) 速度。 M5e 中的模拟前端旨在以非侵入式方式记录 10 和 310 Gb/s SuperSpeed 链接,与使用交替模式(包括双通道和四通道 DisplayPort)的系统完全兼容。 热插拔 USB 主机和设备的任意组合以及 Voyager 系统将透明地遵循速度协商并锁定既定速率。 在线时,它将检测电气空闲和低功耗模式并从中无缝恢复,同时准确显示所有 U1/U2/U3 状态转换。

灵活的硬件

的前端 Voyager 分析仪配备标准 USB Type-C 连接器,支持 USB 2.0 和 3.0/3.2 信号以同时提供来自所有活动链路的流量的无损捕获。 同时记录传统 USB、SuperSpeed+ 和 PD 消息,允许端到端查看 USB 3.2 Type-C 桥接器和坞站配置请求(使用随附的适配器电缆完全支持传统 USB 设备)。 这 Voyager M310e 平台包括 16GB 的录音内存以及 USB 3.2 和 Gbe 链接,用于将记录的流量上传到主机 PC。

的心 Voyager 分析器是 Teledyne LeCroy 的革命性 BusEngine 技术。 这种最先进的协议处理核心结合了实时记录引擎和可配置工具,可选择性地监控和记录超高速 USB 流量。 现场可升级固件允许 BusEngine 发展和支持新功能或 USB 规范的未来更改。

除了合规性验证和错误注入之外,锻炼者还可以模拟 USB 端点并智能地响应主机枚举或 Power Delivery 请求。 当用作源或接收器时,系统提供功率电平的编程控制,包括整个 VBUS 电压范围,包括 EPR 模式(最高 50 伏)。 可以定义 PD 消息和电源转换的任何组合,允许对角色交换和节能状态进行极端情况测试。

分析软件

Voyager 利用传奇的 CATC Trace - 自 USB 1.0 技术问世以来的行业事实标准。 跟踪查看器软件使用颜色和图案来训练眼睛更快地理解信息。 当记录来自 SuperSpeed 集线器的混合流量上游时,Legacy 2.0 和 3.2 数据包在单个显示中被标记和交错。 每个事件都显示在单独的行中,每个字段都带有标签和颜色编码。 来自逻辑 2.0 和 3.2 通道的流量可以单独过滤、搜索或从跟踪中导出。 USB 传输级别可以展开和折叠以显示包层,包括所有链接命令和流量控制原语。

原始调试能力

Voyager 是市场上唯一一款以 5 Gb/s 和 10 Gb/s 链路速率捕获每次转换的分析仪,包括空闲、数据包间符号、损坏的 10 位代码和 128 位数据块。 Link Tracker 提供所有有序集的时间顺序上游/下游显示,时间分辨率为 800ps。 旨在协助低级调试,包括训练序列在内的所有符号都可以原始 10 位、8 位、加扰和未加扰的十六进制格式显示。 只需单击一下即可进行符号到符号的时序测量。

主要特性
  • 同时捕获/分析 USB 2.0/3.2 和 PD 流量 - 记录 2.0 / 3.2 和 PD 以查看端到端主机、集线器和坞站操作。
  • 集成 USB 3.2 分析仪/运动器(单盒) - 具有 2.0 和 3.2 设备和主机流量生成的多功能系统
  • USB Type-C & PD 分析仪/锻炼器 - 生成并记录所有 Type-C 和 Power Delivery 协议消息和状态变化
  • CATC Trace分析软件 - 展开/折叠传输层以更快地解释 USB 流量
  • 16GB 录制容量 -捕获长时间的录制以进行分析和解决问题
  • 原始位记录 / 10 位错误检测 -查看低级别的10位符号并将其关联到高级数据包结构
  • 检测超过 50 个链接和协议错误 - 在跟踪中自动检测和标记关键链路和时序错误
  • 800ps 定时分辨率 - 极其精确的时间分辨率允许精确测量链路层握手
  • 外部触发输入/输出 - 使用 Teledyne LeCroy Voyager 识别任何数据包并切换示波器或逻辑分析器(通过 SMA 连接器)
  • 完全支持 SSC 和数据加扰 - 快速锁定和准确捕获 5 和 10 Gbps 信号
  • 硬件触发 - 触发 2.0 和 3.2 协议事件以隔离重要流量、特定错误或数据模式
  • 全面的设备解码 - SCSI 大容量存储、集线器、PTP/静止图像、打印机、PictBridge、媒体传输协议 (MTP) 和所有流行的 USB 设备类
  • 硬件过滤 -自动排除非必要和冗余符号,包括空闲、TS1、TS2、SKP 和 LFPS 序列。
  • 精密的查看 -查看 TLP 消息和标头,以及 USB 协议的逻辑事务和传输层
  • Gbe 或 USB 3.0 上传 - 通过 Gbe 的 600Mbps 持续传输速率提供对捕获数据的即时访问
  • 环回和合规模式 - 训练器系统提供特殊控制台,用于启动环回和合规模式
  • 链接训练状态视图 - LTSSM 流程图和链接到跟踪显示的时间顺序视图
  • 实时统计 - RTS 窗口以图形方式实时显示吞吐量、链路统计信息和数据包错误率
  • 合规性测试选项 - Voyager 是经过认证的链路验证系统 (LVS),用于执行链路、集线器、PD 和 USB Type-C 合规性测试
  • 功率跟踪器选项 - 图表 VBus 设备的功率和电流消耗与跟踪数据同步 - 完全兼容 PD 电压(最高 48 伏)
智能触发

Voyager 提供硬件触发以查明感兴趣的协议事件。 可以在最低级别指定触发事件,包括总线状态和有序集(链接、SKP 等)或标头字段,包括地址或数据包类型(ACK、数据等)。 Voyager图形化的拖放界面使设置变得简单。 使用高级模式,用户可以定义触发逻辑来监控多个顺序事件,包括控制或批量传输、VBUS 和 CC 电压、状态变化或协议错误。

实时过滤

10 Gb/s 的超高速数据传输可以瞬间填满内存缓冲区,使事件过滤对于高效调试至关重要。 这 Voyager 分析器可以通过丢弃冗余模式(例如 SKP、空闲和训练序列)来实时过滤缓冲区中不需要的流量。 过滤逻辑还可以包括具有附加标准(如方向或设备地址)的事务层数据包。

错误检测

Teledyne 力科 Voyager 可以检测并标记真正的协议错误,包括 50 多种不同的 USB 问题和 15 种独特的 PD 错误情况。 在较低层,自动验证训练序列、报头字段、链路层握手和时序参数。 在 SCSI 和 USB 事务层,检查各个交换的完整性。 Spec-View 以十六进制或 binary 并用红色标记错误。

综合锻炼者选项

支持 USB PD、2.0、3.0 和 3.2 流量生成的综合训练器功能内置于 Voyager 平台。 练习器选项允许用户通过标准 USB 电缆传输自定义数据包,并对标头、有效负载、时序和链接状态进行低级控制。 特色 Voyager ReadyLink™ 和事务引擎,训练器包括全功能链路和事务层状态机,可自动处理所有 USB 3.2 握手更容易测试脚本开发。 ReadyLink 在硬件中执行链路同步、流量控制和报头确认。 事务引擎管理 NRDY 重试条件,允许 Voyager 以全线速运行并正确响应规范定义的 DUT。 覆盖允许更改这些行为,例如缩短 LFPS 间隔、链接训练序列或握手时间。 Exerciser 与协议分析器无缝集成,使 Voyager 系统为验证 USB 协议的工程师提供完整的测试和开发解决方案。

USB 一致性测试

Voyager USB Compliance Suite 为 Type-C、PD、链路层和集线器一致性测试提供全面支持。 与 Teledyne LeCroy 集成 Voyager 锻炼平台,Compliance Suite 已通过 USB-IF 的 Type-C、功率传输、链路层(第 6 和 7 章)和集线器(第 10 章)测试认证。 完全自动化的一致性测试仪利用仿真脚本来模拟 USB、PD 和 Type-C 链接行为。 练习器用于像真实设备一样启动和响应 USB 和 PD 命令,同时分析来自 DUT 的响应。 它直接通过 Type-C 电缆进行通信,记录和分析每个协议交换,并生成通过/失败报告。 对于 Type-C 和 PD 合规性,练习器利用全面的高级命令库来模拟 Type-C 源、接收器和 DRP 行为。 电阻器电压 (Rp / Rd / Ra) 的灵活控制以及可编程 VCONN 和 vBUS 设置允许精确测试电缆方向、默认电源角色和电流消耗(请参阅下面的详细说明 选项选项卡).

USB 设备解码

Voyager 软件通过自动和手动将解码分配给各个端点来执行 USB 设备类流量的完整解码。 从MTP,到CCD,再到Video类, Voyager 提供最全面的可用解码。 它提供对最新设备类型的全面支持,包括音频 3.0、Type-C 桥接器、内容安全和 USB 连接 SCSI。 对于有兴趣在跟踪视图中自动显示专有命令的开发人员,它还支持供应商特定解码。

USB解码的完整列表(点击展开↓)

 

快速找到问题

Voyager 软件提供了许多机制来测量和报告 USB 2.0 和 3.2 协议。 通过流量摘要显示,用户可以一目了然地评估统计报告或导航到单个事件。 用户可以选择事务数据包来查看 ACK/NAK 或设备通知事件,然后通过一次按键跳转到每个事件。 可提供显示链路吞吐量和流量控制指标的报告。 更高级别的事件也在逻辑 USB 传输级别进行跟踪和报告。 错误报告显示了一系列协议违规 - 从无效的 CRC 到帧错误。

LTSSM View 提供了一个交互式的 USB 3.2 状态机图。 每个状态变化都以图形方式显示,并超链接到跟踪显示。 链路状态时序视图以时间线格式显示相同的信息。

总线利用率图表以直方图格式显示数据和数据包长度、设备总线使用情况。 带宽计算器自动计算迹线中两点之间的时间增量。 快速搜索和查找选项允许用户导航到跟踪文件中的特定数据包、错误和任何数据类型。 CATC Trace 支持过滤和隐藏命令,以暂时从显示中删除不相关的数据,以便更有效地查看。

使用 PowerTracker 测量和验证 VBUS 和 CC 电压

Voyager M310e Power Tracker 选项提供独特的 vBus 功率和电流监控功能。 功率信息被采样并以时间线格式以图形方式显示。 电压和电流显示与跟踪事件同步,允许用户验证协议层和电气层的电源状态转换。 为 CC 和 VCONN 电压提供了单独的功率图,可以轻松识别逻辑 Type-C 状态转换。 Power Tracker 完全兼容 PD EPR 设备所需的更高电压,可自动计算选定区域的电压变化和转换率。

凭借一流的功能,包括非侵入式探测、16GB 记录内存和 SuperSpeed 3.0 数据上传端口, Voyager 系统在数据分析方面具有无数创新,有助于缩短 USB 设备的上市时间。 结合练习器和合规性测试选项, Voyager 平台非常适合低级硅验证以及系统和软件级 USB 协议调试。

 

产品型号   Teledyne LeCroy Voyager M310e USB 3.1 Pro 分析仪 - 练习器系统
 
支持的协议:   USB 1.0、1.1、2.0 和 3.0、3.2
 
主机硬件要求   Intel Pentium 4 或 AMD Duron,带 USB 2.0 接口,512MB RAM(推荐 1GB RAM)
 
操作系统要求   64位(x64)版本的Microsoft®Windows 11、Windows 10、Windows Server 2016和Windows Server 2019
 
内存大小   8 GB 或 16 GB 选项
 
支持的数据速率   1.2 Mb/秒—10 Gb/秒
 
数据总线接口   半双工差分 (USB 2.0)
双单纯形微分(USB 3.2)
 
前面板连接器   分析仪/训练器 – 一 (1) 个 USB 2.0 和 3.2 记录通道 USB 3.2 C型连接器
 
前面板指示灯   平台 LED:电源、状态、触发器
分析仪 LED:Rec 2.0、5Gb/s、10Gb/s
训练器 LED:Gen、Rec 2.0、5Gb/s、10Gb/s
 
尺寸:   (宽 x 高 x 深)304.48 x 44.45 x 345.6 毫米(12“ x 1.75” x 13.61”)
 
温度   非工作温度 -20 至 80° C(-4 至 176° F)
 
湿度系统   运行 10% 至 90% 相对湿度
(非冷凝)
 
重量   3.1公斤(6.8磅)
 
电源要求   外接 24V 电源
 
供电 EPR 电压(高于 20V)需要可编程电源
 
外部触发输入/输出   SMA 连接器
 
12 个月硬件保修
 
特征
CATC 跟踪  
现场可升级 BusEngine  
超高速 USB 3.1 捕获  
低速/全速/高速 USB 2.0 采集  
综合练习器选项  
千兆上传  
规格视图(3.1 数据包)  
单态触发  
顺序状态触发  
预捕获过滤  
自动化 API  
随身携带 (OTG)  
原始 10 位显示  
链接跟踪器  
功率跟踪器选项  
合规套件选项  
电力传输 2.0/3.1  

 

 

Voyager M310e USB Type-C 功能验证套件
Voyager M310e 供电合规套件
Voyager M310e、M310P 和 M4x DP Alt 模式 2.1 合规性
Voyager M310e“快速角色交换”(FRS) 合规性选项
Voyager USB 3.1 合规套件
Voyager USB 3.0 导入选项
Voyager 用于 USB 3 和 2.0 选项的 M3.1 Power Tracker
USB 嵌入式探头
CrossSync 多协议分析选项