ADI-BERT：高速串行接口测试的理想解决方案

在高速串行接口系统的设计、开发和调试过程中，测试模式生成和错误检测是至关重要的功能。ADI-BERT作为一款灵活的连续速率模式发生器和错误检测器，为这一领域提供了高效且经济的解决方案。

文件下载：EVALZ-ADN2915.pdf

1. ADI-BERT概述

1.1 产品特性

• 宽数据速率范围：串行数据输入范围为25.0 Mbps至11.3 Gbps，能满足多种行业协议和数据速率的测试需求。
• 内置参考时钟：设计中包含参考时钟，方便使用。
• PRBS发生器：基于ADN2915，超过SONET/SDH要求的所有抖动规范，包括抖动传递、抖动生成和抖动容限。
• 频率倍增选项：ADN2915在锁定参考模式下，允许从低于25 MHz的时钟产生高达11.3 Gbps的PRBS模式。
• 错误检测器：基于第二个ADN2915，可检测PRBS7、PRBS15和PRBS31模式。
• 无需外部组件：简化了设计和使用。
• USB - I2C电路：允许从PC进行I2C通信。
• 电源供应：采用12 V直流输入，通过直流 - 直流转换器转换为约5 V，由五个ADP1706稳压器为所有芯片供电。

1.2 套件内容

• ADI - BERT评估平台及外壳
• 带有PRBS发生器GUI（版本3.1或更高）的CD
• 交流电源适配器和电源线
• USB电缆

1.3 额外设备需求

需要运行Windows XP或更高版本的PC。

1.4 在线资源

• 文档：ADN2915数据手册、AD9577数据手册、ADI - BERT用户指南。
• 设计和集成文件：原理图、布局文件、物料清单、常见问题解答和故障排除资料。

2. 硬件与电路

2.1 电源供应

ADI - BERT配备交流电源适配器，将墙壁插座的交流电压转换为12 V直流，板上所有电源均由此直流电压生成。

2.2 附加功能

• 辅助电压供应：PRBS发生器背面有三个辅助输出电压，可用于为被测设备（DUT）板供电。每个电源都有一个滑动开关，可设置为1.2 V、1.8 V、2.5 V、3.3 V或5.0 V，每个电源能够提供1.0 A的电流。
• I2C通信：PRBS发生器背面有两个5针用户I2C连接，用于与DUT板通信。每个5针I2C连接器的连接为SDA、AGND、NC、DVCC和SCK。SDA和SCK引脚的上拉电阻在PRBS发生器PCB上，并上拉到I2C连接器的DVCC。每个I2C连接都有自己的DVCC，因此每个总线可以上拉到不同的电压。

2.3 电路原理

ADI - BERT利用ADN2915的内置PRBS发生器和错误检测器功能。ADN2915可以工作在锁定参考（LTR）或锁定数据（LTD）模式。

• AD9577时钟发生器：输出为低电压正发射极耦合逻辑（LVPECL）电平。时钟输出频率计算公式为[Output Freq =(25 MHz times(N+(Frac/Mod)))/(V× D)]。AD9577有四个输出时钟，但只有OUT2输出时钟用于驱动ADN2915。
• ADN2915 PRBS发生器：可在LTR或LTD模式下使用。在LTD模式下，输出数据速率计算公式为[f{DATARATE }=2 × CLKIN]；在LTR模式下，输出数据速率计算公式为[f{DATARATE }=left( CLKIN timesleft(2^{(Data2RefRatio -1)}right)right) /left(2^{FrefRange }right)]。
• ADN2915 PRBS错误检测器：用于LTD模式，操作所需的所有命令由软件处理。

3. 操作模式

3.1 默认设置

ADI - BERT默认进入模式1，在此模式下，仪器在PRBS发生器数据输出端生成10.0 Gbps的PRBS7模式，PRBS发生器时钟输出运行在5 GHz，错误检测器输出关闭。

3.2 各模式概述

模式	AD9577时钟输入	ADN2915模式	ADN2915时钟输入	数据速率范围	REFCLK输入范围
1（默认）	板载25 MHz晶体	锁定参考	板载AD9577	25 Mbps - 11.3 Gbps	N/A
2	板载25 MHz晶体	锁定数据	板载AD9577	22.4 Mbps - 1.275 Gbps	N/A
3	用户提供的REFCLK	锁定参考	板载AD9577	25 Mbps - 11.3 Gbps	19.44 - 27 MHz
4	用户提供的REFCLK	锁定数据	板载AD9577	22.4 Mbps - 1.275 Gbps	19.44 - 27 MHz
5	N/A	锁定参考	用户提供的时钟	25 Mbps - 11.3 Gbps	N/A
6	N/A	锁定数据	用户提供的时钟	25 Mbps - 11.3 Gbps	N/A

模式1和2无需外部设备，模式3和4需要外部REFCLK信号，模式5和6需要外部时钟源驱动ADN2915输入。

4. 软件使用

4.1 软件安装

将prbs_gen_rcv_gui.zip文件从附带的CD复制到PC，解压后运行setup.exe文件进行安装。

4.2 主窗口概述

• User I2C：PRBS发生器背面有两个5针用户I2C连接，可在主窗口中选择使用。
• 模式切换：PRBS发生器有六种模式，可通过主窗口的模式滑块选择。
• PRBS发生器：可通过模式长度滑块选择生成信号的模式长度，有PRBS7、PRBS15或PRBS31模式可选。还有输出按钮控制PRBS发生器输出的开关，Full Rate CLK按钮控制输出时钟是全速率还是半速率。
• 错误检测器：通过模式长度滑块选择输入信号的模式长度，有输出按钮控制错误检测器输出的开关，Full Rate CLK按钮控制错误检测器输出时钟是全速率还是半速率。还有Clear Errors、Read Errors和Read Data按钮。
• 辅助按钮：包括Dut I2C Comm.、Read/Write Settings、Test Eye Opening和Det as Gen。

5. 评估与测试

5.1 设备清单

ADI - BERT、运行PRBS发生器GUI的PC、两条匹配长度且带宽>18 GHz的SMA电缆、交流电源适配器、USB电缆。

5.2 测试步骤

1. 将交流电源适配器插入墙壁插座。
2. 将电源适配器的直流输出插入ADI - BERT。
3. 将USB电缆从PC连接到ADI - BERT。
4. 将第一条SMA电缆从PRBS发生器DATA输出连接到错误检测器DATA输入。
5. 将第二条SMA电缆从PRBS发生器DATAB输出连接到错误检测器DATAB输入。
6. 双击桌面快捷方式启动PRBS发生器GUI。
7. 验证PCB I2C通信是否正常。
8. 在主GUI窗口中点击Clear Errors。
9. 在主GUI窗口中点击Read Errors。
10. 主GUI窗口中的PRBS Error Count框应显示0错误。

ADI - BERT凭借其丰富的功能、灵活的操作模式和易用的软件界面，为高速串行接口的测试提供了全面且可靠的解决方案。在实际应用中，工程师们可以根据具体需求选择合适的模式和设置，以满足不同的测试场景。你在使用ADI - BERT的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。