一、MIPI D-PHY物理層CTS測試

     MIPI D-PHY物理層測試主要涉及的測試項目包括（根據(jù)mipi_D-PHY-v2-1_CTS_v1-0）：

（1）TX Timers and Signaling

（2）RX Timers and Electrical Tolerances

（3）Interface Impedance and S-Parameters

       其中，Tx測試基于示波器和自動化測試軟件完成，Rx測試基于高速任意波形發(fā)生器完成，S參數(shù)涉及阻抗測試基于網(wǎng)絡(luò)儀或TDR完成，如下圖總結(jié)：

圖：MIPI D-PHY物理層測試方案總結(jié)

（一）MIPI D-PHY Tx測試概覽：

        Tx測試主要基于示波器和自動化軟件完成，根據(jù)MIPI D-PHY各版本的速率及規(guī)格參數(shù)需要選擇合適帶寬的示波器，按照MIPI 協(xié)會的要求，針對不同速率的MIPI版本示波器帶寬及選用的自動化測試軟件如下：

圖：MIPI D-PHY Tx測試示波器帶寬及軟件推薦

        對于 MIPI 芯片或模組的測試可以根據(jù) MIPI 協(xié)會推薦的方法設(shè)計評估板 TVB（Test Vehicle Board）把信號輸出轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的SMA 接口輸出，并結(jié)合協(xié)會提供的 RTB（Reference TerminationBoard）進(jìn)行信號測試。RTB 板提供標(biāo)準(zhǔn)的匹配切換以及不同的線路容性的選擇，如下圖：

圖：基于TVB（Test Vehicle Board）的MIPI D-PHY芯片或模組測試

     而對于系統(tǒng)廠商如手機(jī)廠商等，由于系統(tǒng)設(shè)計已經(jīng)完成，要進(jìn)行MIPI的信號測試只能使用焊接或點測探頭連接PCB上的實際信號進(jìn)行測試，以下是典型的連接圖：

圖：MIPI D-PHY板級測試連接

     為了提高測試的效率，測試中推薦采用 4 支探頭分別連接 clk+/clk- 和 data+/data- 信號進(jìn)行測試，之所以每個差分對需要兩個探頭進(jìn)行測試是因為在 D-PHY 的信號線上HS和LP兩種模式并且這兩種模式端接方式不同，僅僅使用一個差分探頭測試無法滿足DUT工作要求。對于有多條數(shù)據(jù) Lane 的情況，可以每條 Lane 分別測試。

     測試系統(tǒng)的核心是D9020DPHC MIPI 一致性測試軟件平臺，這個軟件采用圖形化的界面指導(dǎo)用戶完成測試參數(shù)的設(shè)置和連接，并自動完成信號質(zhì)量的測試和測試報告的生成，對用戶非常的友好，能夠極大的提高測試效率。

     MIPI D-PHY測試復(fù)雜，需要了解它的工作原理，涉及LP模式的測試序列、HS模式的測試序列、HS進(jìn)入、HS退出、電壓參數(shù)、時間參數(shù)等，如下內(nèi)容：

Section1 Tx 信號包括：

（1）數(shù)據(jù)LP-TX信號：ULPS序列等、50pF、lane0~lane4、DUT通常是CSI-2/DSI Master

（2）時鐘LP-TX：ULPS序列等、50pF、Clock lane、DUT通常是CSI-2/DSI Master

（3）數(shù)據(jù)HS-TX：HS Burst序列（包括LP退出/進(jìn)入序列）、DUT是CSI-2/DSI Master、Lane0/1(ZID=100),Lane2/3(ZID:125/80)(HS-Entry測試項)、Lane0/1/2/3(ZID:100-125-80)(HS-TX Diff Voltage\Single-Ended High Voltage\Static Common-Mode Voltage&Mismatch\tR\tF)、Lane0/1/2/3(ZID:100)(HS-TX Dynamic Common-Level Variations\HS Exit)

（4）時鐘HS-TX：HS Burst序列（包括LP退出/進(jìn)入序列）、DUT是CSI-2/DSI Master、Clock(ZID:100)(HS Entry\Common-Level Variations\HS Exit\HS Clock\SSC\Period Jitter)、Clock(ZID:80/125/100)（HS-TX Diff Voltage\tR\tF）

（5）時鐘/數(shù)據(jù)時序要求：HS Burst序列（包括LP退出/進(jìn)入序列）、DUT是CSI-2/DSI Master/，ZID=100

（6）低功耗初始化序列/超低功耗序列/BTA要求：Init/ULPS/BTA序列、DUT是CSI-2/DSI Master&Device,50pF

       下面針對其中測試參數(shù)簡單舉例進(jìn)行說明：

1）數(shù)據(jù)信號LP-TX的VOH/VOL電平測試需要DUT數(shù)據(jù)lane0~lane3分別連到50pF電容負(fù)載板進(jìn)行測試，DUT要產(chǎn)生ULPS序列。如何產(chǎn)生該序列，序列有什么特點，參考如下，DUT需要工作在LP-Escape Mode并使能ULPS命令（‘00011110’），該模式是異步模式，采用Space-one-hot編碼，對端的時鐘信號是通過EXOR（Dp，Dn）獲取。

圖：Escape mode的LP序列

（2）高速數(shù)據(jù)信號HS-TX差分電壓VOD(0)、VOD(1)是非常重要的，關(guān)系到測量時間參數(shù)的電平標(biāo)準(zhǔn)。這里選擇基于脈沖的測量方法并使用平均的數(shù)據(jù)處理算法。HS序列并沒有使用常用的編碼方式實現(xiàn)直流平衡，為保證測量一致性、重復(fù)性和數(shù)據(jù)內(nèi)容易獲取，這里選擇兩種參考碼型（‘011111’/’100000’）作為數(shù)據(jù)源先對齊再平均處理，這種連1和連0在內(nèi)容中相對典型也可以考慮電容效應(yīng)和阻抗適配效應(yīng)。測試時考慮時鐘和數(shù)據(jù)同時測量，需要對探頭進(jìn)行deskew，為保證電壓測量準(zhǔn)確，需要示波器符合儀器校準(zhǔn)要求。如果是芯片測試，那么要求lane0~3要遍歷RTB的不同負(fù)載（80/125/100）。

圖：VOD(1)測量波形

（3）高速時鐘與數(shù)據(jù)時序參數(shù)Tskewcal-sync/Tskewcal。DUT工作速率超過1.5Gbps，需要支持clock/data的deskew。

        這要求DUT要產(chǎn)生HS Burst Sequence，這個序列要包括LP-11/LP-01/LP-00/HS-0/同步碼/校準(zhǔn)碼/HS-TRAIL/HS-EXIT,具體序列波形如下，其中同步碼要求是16個連1，校準(zhǔn)碼要求是4096個UI（0/1交替實現(xiàn)）。

圖：HS-TX  SkewCal同步和校準(zhǔn)序列

      如下展示了利用示波器針對該序列（速率約2Gbps）進(jìn)行時間參數(shù)測量，其中Tskewcal-sync明顯沒有滿足典型16個1的時間要求，Tskewcal明顯沒有滿足典型4096個UI的時間要求。

圖：HS-TX Tskewcal-sync測量

圖：HS-TX Tskewcal測量

（4）芯片測試有專門的測試板TVB和RTB可以輔助用戶按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行conformance。如果是移動終端產(chǎn)品，那么測量會相對復(fù)雜，會面臨空間狹小、電磁環(huán)境復(fù)雜、負(fù)載參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)相比有差異等，測量參數(shù)和結(jié)果可以作為參考，全面測量通過挑戰(zhàn)很大。

（二）MIPI D-PHY Rx測試概覽：

        Rx的測試，基于高速任意波形發(fā)生器配合自動化測試軟件完成，用M8190/95A生成特定的波形信號模擬MIPI D-PHY的Tx信號，信號經(jīng)過示波器校準(zhǔn)后，輸入DUT的Rx，在DUT內(nèi)完成測試，測試結(jié)果可以通過讀取DUT的Error Counter或通過PPI接口讀取DUT內(nèi)部數(shù)據(jù)或者觀察圖像信息等，尤其是LP-RX這取決于DUT的能力。系統(tǒng)測試框圖如下：

圖：MIPI D-PHY Rx測試框圖

      前文中提到，由于MIPI D-PHY信號包括高速HS和低功率LP模式，具有不同的信號振幅、數(shù)據(jù)率和格式，HS和LP的Rx測試模式需要在不同的信號電平、數(shù)據(jù)率和格式之間進(jìn)行無縫切換。而MIPI的D-PHY CTS（Conformance Test Suite）定義了一系列不同的信號設(shè)置和校準(zhǔn)規(guī)范，用M8085DC1A可以完成自助地完成上述的校準(zhǔn)，信號生成及測試的過程，可以讓用戶在不需要深入學(xué)習(xí)CTS規(guī)范的前提下完成快速設(shè)置與測試，可極大的節(jié)省學(xué)習(xí)周期及測試時間。

      M8085A軟件可以支持Debug和Conformance測試。支持LP-RX電壓/時序涉及輸入電壓高低、遲滯、小脈寬響應(yīng)、干擾容限、競爭監(jiān)控閾值；LP-Rx行為要求涉及初始化時間、喚醒時間、無效/終止序列、忽略Post-Trigger-Command Extra bits命令的Escape Mode序列、暫未支持命令的Escape Mode序列；HS-RX電壓/建立-保持時間要求涉及共模電壓容限、差分輸入高電平閾值、單端輸入高電平/低電平閾值、正弦共模干擾容忍度、建立-保持時間&抖動容忍度；HS-RX時間參數(shù)要求等，上述這些測試項目通常是使用經(jīng)過校準(zhǔn)的電壓、時序等參數(shù)實現(xiàn)的測試序列HS或LP給到DUT，通過觀察DUT是否有接收錯誤為判定標(biāo)準(zhǔn)（可以是圖像是否正常或者數(shù)據(jù)是否正確）。

圖：M8085A可編輯生成HS Burst等

多種格式的數(shù)據(jù)序列

圖：M8085A可產(chǎn)生CSI/DSI格式的幀

圖：M8085A可生成信號電平/抖動/干擾/

通道時延/時間參數(shù)/ISI/延時等可調(diào)序列

二、MIPI D-PHY實測難點

     由于MIPI技術(shù)協(xié)議復(fù)雜度高，電路板集成度高等特點，在實測中，也有很多需要注意的點。我們總結(jié)了幾個平時測試中經(jīng)常需要注意的問題，希望能夠幫大家在實測中少走一些彎路，提高效率。

1、MIPI D-PHY信號測序項目多，復(fù)雜度高

    MIPI D-PHY測試項較多，以Tx測試為例，總共有50多個測試項目，并且會隨著High-Speed Data Rate的數(shù)值大小和DUT依據(jù)規(guī)范的版本不同有所變化，測試復(fù)雜度高，雖然CTS詳細(xì)規(guī)定每個測試項的設(shè)置和條件，但是如果自己手動設(shè)置的話，還是很容易出錯。

     這里推薦使用D9020DPHC MIPI 一致性測試軟件平臺，采用圖形化的界面指導(dǎo)用戶完成測試參數(shù)的設(shè)置和連接，并自動完成信號質(zhì)量的測試和測試報告的生成，不需要對CTS規(guī)范有深入的研究，簡單的幾步設(shè)置就可以完成測試與相應(yīng)報告的輸出，能夠極大的提高測試效率，50多個測試項目完整執(zhí)行下來只需要20~30分鐘。值得注意的是，DUT需要測試的Lane數(shù)越多，相應(yīng)的測試周期也會更長。

2、MIPI板子密度高，測試點難以直接觸及

     MIPI技術(shù)主要應(yīng)用于移動端設(shè)備，板子集成度高，焊接點很小，焊接也是D-PHY測試中的一大難題，這對于工程的水平要求很高。當(dāng)焊接點不準(zhǔn)確以及引線太長都會導(dǎo)致信號太差甚至信號出不來從而導(dǎo)致測試無法執(zhí)行，如下圖1所示，板子上的信號點很小。MIPI D-PHY的TX測試需要同時接入4支差分探頭（1對Data，1對Clock），前端的正極接信號，負(fù)極接地；在狹小的空間盡量多的引出測試信號，對探頭前端的體積也提出了很高的要求；這里推薦采用N5425B系列探頭前端配合116xB系列探頭放大器，在保持探頭小體積的同時提供良好的信號探測質(zhì)量，下圖2是Tx測試鏈接示意圖與實物圖。

圖1：MIPI實測探頭焊接連接圖