Měření na USB Zadání Úvod

(1)

Úvod

Následující cvičení se zabývá moderními sběrnicemi a rozhraními, které se nacházejí v naprosté většině moderních počítačů. Během cvičení budou postupně provedena měření na různých technologiích a přípravcích.

Jako vzorkovací a zobrazovací jednotka bude použitý osciloskop Agilent DSO9254A, bez kterého nelze úlohy úspěšně měřit.

Zadání

1) Prostudujte si základy USB, SATA a PCIe.

2) Seznamte se s ovládáním digitálního osciloskopu Agilent DSO9254A.

3) Nastavte osciloskop na jeho maximální využití s ohledem na hloubku vzorkovací paměti, délku záznamu, vzorkovací rychlost a nastavení triggeru.

4) Pokračujte v následujících dílčích úlohách.

Měření na USB

1) Sestavte úlohu s USB dle pokynů vedoucího.

2) Spočítejte minimální a optimální vzorkovací rychlost pro low-speed a full-speed USB:

low-speed(min.): 5 MSa/s

délka záznamu (1 GSa): 12 sec

low-speed(opt.): 8 MSa/s

(2)

PMN cv11

Jakub Hadač 13.05.2015 18:29:43

full-speed(opt.): 12 MSa/s

3) Nastavte osciloskop Agilent a připojte jeho vstupy na signály D+ a D- na USB kitu.

4) Vytvořte virtuální třetí kanál jako rozdíl signálů D+ a D-.

5) Ověřte hodnotu napájecího napětí

Uusb = 12 V

Nastavte jednorázový režim vzorkování a navzorkujte komunikaci na USB při připojení USB klávesnice.

7) V záznamu osciloskopu najděte počáteční a enumerační fázi.

Splňuje časování jednotlivých fází normu? ANO

8) Jaké jsou použité úrovně signálu? Minimální a maximální hodnoty? Popište

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Morbi at ante pharetra, feugiat ipsum ac, ultricies odio.

Praesent erat sapien, faucibus a enim sed, efficitur varius nisi. Donec rhoncus leo eu tortor ullamcorper, id molestie nulla faucibus. Donec sed risus et dui suscipit molestie. Mauris volutpat scelerisque orci, non molestie tortor dictum vel.

9) Nalezněte v paměti záznamu bit stuffing a krátce ho vysvětlete.

10)Jaký je zcela první paket?

(3)

Dekodujte ho:

11)Jak často probíhá komunikace po enumerační fázi? 12 ms

12)Jaký typ přenosu se zřejmě používá? Seriovy

13)Jaké jsou použité přenosové rychlosti? Ověřte z počtu příslušných vzorků zachycených v paměti osciloskopu.

(4)

PMN cv11

Jakub Hadač 13.05.2015 18:29:43

15) Připravte osciloskop na nové jednorázové vzorkování a navzorkujte komunikaci na USB poté, co stlačíte klávesu SPACE na klávesnici.

16) Odpojte klávesnici a připravte si USB 2.0 Flash disk. Připravte osciloskop na nové jednorázové vzorkování a navzorkujte komunikaci na USB potom, co zasunete USB Flash disk do konektoru.

(5)

17) Nalezněte v záznamu navzorkované komunikace a dat bod, kdy se mění rychlost komunikace na USB

Měření na PCIe a SATA

1) Sestavte úlohu s PCIe a STA dle pokynů vedoucího.

2) Spočítejte minimální a optimální vzorkovací rychlost pro základní režim sběrnice PCI-Express x1:

min 11 MSa/s

(6)

PMN cv11

Jakub Hadač 13.05.2015 18:29:43

délka záznamu max (500 MSa): 5 sec

3) Nastavte osciloskop Agilent a připojte jeho vstupy přes sondy na signály HSIp, HSIpn, HSOp a HSOn na připraveném PCIe kitu.

4) Vytvořte virtuální třetí kanál jako rozdíl signálů HSI a HSO.

5) Ověřte hodnotu napájecího napětí (3.3 V) = 3 V

6) Nastavte jednorázový režim vzorkování a navzorkujte komunikaci na sběrnici po zapnutí testovacího PC.

7) Prohlédněte si začátek komunikace.

8) Určete fyzickou komunikační rychlost 12 Mbps

9) Pokuste se dekódovat původní data ze zakódovaného signálu 8/10b.

10)Jakou režii způsobuje toto kódování a proč se používá?

11) Určete maximální logickou komunikační rychlost 13 Mbps

12) Určete maximální agregovanou fyzickou a logickou komunikační rychlost 14 Mbps

(7)

13) Probíhá komunikace jednosměrně nebo nezávisle obousměrně? Jednosměrně

14)Jaké jsou průběhy napětí na sběrnici, min. a max. hodnoty, rozdílový signál?

15) Pokuste se najít a vysvětlit rozdíly v souhlasných napětích kanálů.

17)Jaké je maximální přípustné souhlasné napětí na sběrnici? Nalezněte v navzorkovaných datech maximální hodnotu souhlasného napětí a porovnejte ji s mezní hodnotou.

(8)

PMN cv11

Jakub Hadač 13.05.2015 18:29:43

tortor dictum vel.