DisplayPort 1.4/Type-Cコンプライアンス／デバッグ・ソリューション

テクトロニクスは、DisplayPort 1.4とType-Cのコンプライアンス／デバッグ・ソリューション、DisplayPort 1.2レシーバ・ソリューションを提供しています。

DisplayPort 1.4/Type-Cコンプライアンス／デバッグ・ソリューションの主な特長

• HBR2までのデータ・レートについては7時間以内、HBR3までのデータ・レートについては11時間以内に完了できる完全自動コンプライアンス・テスト
• テスト実施前のインテリジェント・パターン認識
• フィクスチャのディエンベッド機能：デフォルトのフィルタ・ファイルを使用するとフィクスチャの影響のディエンベッドが可能。SDLAソフトウェアを使用してカスタム・フィルタ・ファイルを作成すれば、チャンネル・モデリングやレシーバ・イコライザーションといった機能の活用が可能
• 測定の再現性をサポートする簡易オプション
• テスト、レーン、データ・レート、パス／フェイル（合否）結果に合わせたレポートのカスタマイズが可能
• タイマ・ポップアップ機能により、DisplayPortテスト中のユーザによる介入が一切不要
• 新しい測定プロットを備えた改良版TekExpressレポート
• 1つのアプリケーションでStandardとType-Cの両方のDisplayPortテストに対応
• DisplayPortハイスピード・トランスミッタ・テストに完全対応
• DUT完全自動化によりハンズ・フリー・テストを実現
• 1つのUIでDUTコンフィグレーションを実行できる優れたユーザ・エクスペリエンス
• アルゴリズムの最適化によりテストの確度が向上
• オプションの信号検証機能により信号の異常をすばやく検出
• データ解析に役立つ、さまざまなフォーマット（.mht、.pdf、.csv）に対応したレポート
• コンプライアンス（TekExpress）と特性評価テスト（DPOJET）をサポート
• SCPIベースのプログラム・インタフェース（PI）によるDUTの自動化をサポート
• Iron Pythonを導入した自動化サポートおよびスクリプティング用インタフェースで、ソケット・ベース・プログラミングとリモート・インタフェースに対応
• Type-Cおよび標準DPテストの手動テスト・モードと自動テスト・モードに対応
• DPR-100 Auxコントローラ用のスタンドアローン・ユーティリティをサポート
• DUT波形を取り込んで保存すればオフライン解析が可能

DisplayPort 1.2レシーバ・ソリューションの主な特長

• VESA DP 1.2b Sink MOI（Method of Implementation）に沿ったDisplayPortシンクのキャリブレーションおよびコンプライアンス・テストの自動化
• DisplayPort PHY 1.2b CTSによるシンク・ジッタ・トレランス・テストに完全対応
• ユーザ定義によるジッタ周波数ステップでの自動DDJ（ISI）校正およびジッタ・マージン・テスト
• さまざまな可変ISIハードウェア・ソリューションに対応
• セットアップ、テストの実行、HTMLや.csvフォーマットでのレポートが簡単
• Unigraf DPT-200 DisplayPort AUXチャンネル・リファレンス・ソースと完全統合
• ビット・エラー・レート（BER）検証を目的としたDisplayPortコンフィグレーション・データ（DPCD）確認を自動化

アプリケーション

テクトロニクスは、コンピュータ・システムや組込みシステム用のDisplayPortシリコンの設計や、DisplayPort 1.4コンプライアンス・テスト仕様に対するDisplayPortデバイスの物理レイヤの適合性の検証に携わるエンジニアのための総合的なソリューションを提供しています。

当社のOpt. DP14アプリケーションは、HDMIやDisplayPortといった次世代のディスプレイ規格に対応するよう設計された当社DPO/MSO/DPS 70000 C/D/DX/SXシリーズ・オシロスコープで実行します。

DisplayPort 1.4/Type-Cコンプライアンス／デバッグ・ソリューション

ソリューションの概要

テストに膨大な時間を要することが、DisplayPortコンプライアンス・テストにおける最大の問題であったため、DUTの完全自動化が必要とされていました。テストの進行状況を監視するために、エンジニアは多くの時間をテスト・セットアップの前に費やさなければならなかったのです。さらに問題を困難にしているのが、DisplayPortとUSB Type-Cの統合であり、現在多くのユーザがこの問題に頭を悩ませています。

テクトロニクスのDisplayPortトランスミッタ・テスト・ソリューションは、Type-CとHBR3のデータ・レートのテストを統合したテスト・アプリケーションを導入することで、この問題を解決しています。DP12ソフトウェアとDisplayPort Auxコントローラを組み合わせることでDisplayPortの物理レイヤのソース・コンプライアンス・テストを自動化し、StandardおよびType-Cのコンプライアンス・ニーズに対応しています。TekExpressソリューションは、DPR-100リファレンス・シンク（Unigraf社）を統合することで、テストにおけるユーザの介在が不要になります。エンジニアは、実行するテストを選択するだけでよく、テスト実行中は他の業務に専念することができます。

新しいOpt. DP 14は、DisplayPort 1.4仕様に関して最高8.1 Gbps（HBR3）のトランスミッタ・コンプライアンス・テストに対応しています。このアプリケーションは、DPR-100コントローラの制御用として開発された新しいユーティリティを使用したセットアップのデバッギングにも対応しています。

セットアップ／テスト実行の簡素化

DP1.4自動化ソフトウェアにより、テストのセットアップと実行が非常に簡単になっています。各テストに対応した接続図を見るだけで、接続状態を詳細に把握できます。TekExpressソフトウェアのGUI（グラフィカル・ユーザ・インタフェース）により、設定とテストを直感的に実行できます。テストのセットアップでは、接続図を見ながらテスト・システムを接続するのが最も簡単です。ボタンをクリックするだけで、選択されたテストの接続図が表示されます。

DisplayPort Type-Cセットアップの概要

Type-Cの導入により、USB Type-C技術のオルタネート・モードの1つとして機能できるようになったことで、DisplayPortの利用範囲や機能が拡大しています。このことは、Type-Cを採用するエンド・ユーザにとっては、大きな利点となります。ディスプレイ、データ、および電源に関わるニーズを1つの物理的コネクタに集約できるためです。ここで、テストにおける課題となるのは、同じ物理層をテストすることで、Type-Cコンプライアンスを構成する3つの異なる規格に対応しなければならなくなったことです。

DisplayPortでは、StandardとType-CのDUTにはいくつか機能的な違いがあるため、これらのDUTで信号の転送を行う手順もそれぞれ異なります。ソースDUTで信号の転送を開始するのに必要なHPD（ホット・プラグ検出）信号の場合、割り込みベースからType-Cのメッセージ・ベースに変更されます。

これは、電源供給仕様に従って、CC（Configuration Channel）を介して一連のPDメッセージを交換しながら、Type-CのDUTをデフォルト・モード（USB）からDisplayPortモードに切り替えることにより行われます。この場合、セットアップにUSB PDコントローラが存在していなければなりません。このコントローラによってメッセージのネゴシエートが行われ、DUTがDisplayPortモードに移行すると、もう1つのコントローラ（テスト・モード・コントローラ）を使用して制御できるようになり、DUTのコンフィグレーション（コントロール・データ・レート、パターン、振幅、プリエンファシスなど）を変更できます。

以下の図に示したテクトロニクスのType-Cセットアップでは、TekExpressフレームワークを使用して、2つのコントローラの自動化とType-Cフィクスチャの統合が行われており、P7313SMA型差動プローブを使用して、4レーンのDUTの自動化が実現されています。

DisplayPort Type-Cのセットアップ

ML0信号とML3信号（つまりピンA10-A11、B10-B11）のテストを実施するために、推奨DCブロックをテスト・フィクスチャの出力に接続します。

DisplayPortトランスミッタ・テストの概要

DisplayPortソース（トランスミッタ）には、CTSへの適合性の実証に必要なデータ・パターンと信号属性を伝送するためのステート制御要件があります。測定範囲を完璧に確保するためには、以下の属性とパターンを伝送する必要があります。

• ビット・レート：RBR、HBR、HBR2、HBR3
• データ・パターン：D10.2、PRBS7、COMPEYE、PLTPAT
• FFE（プリエンファシス）：0dB、3.5dB、6dB、9.5dB
• 出力レベル：400mV、600mV、800mV、1200mV
• SSC（スペクトラム拡散）：On/Off

TekExpressコンプライアンス・ソリューションの概要

TekExpressは、StandardおよびType-CのDisplayPortコンプライアンス・テストの自動化をサポートしています。新たに機能強化されたTekExpress DisplayPortアプリケーションは、最新のTekExpress 4.0フレームワークの機能を活用することにより、全体的なテスト効率が従来の3倍近くも向上しています。

サマリ・テーブルによる詳細なレポート

TP3_EQでのHBR2データレートのバスタブおよびヒストグラム・プロット

データ解析に関するCSVレポート

トランスミッタのアイ・ダイアグラム測定

以下のスクリーンショットは、アダプティブ・マスクを使用したDPアイ・ダイアグラム測定の例を示しています。

動的マスク生成機能を使用したアイ・ダイアグラム

仕様に従って、アイ・ダイアグラムは次のマスク・リミットに適合している必要があります。

• アイ・ダイアグラムの幅が、0mVの位置で開いている。
• アイ・ダイアグラムの高さ（0mV付近で対称）が、0.375～0.625UIの範囲で開いている。

測定されたアイは、該当するアイ・マスクと同じサイズか、大きくなければなりません。

TekExpressアプリケーションは、DPOJET解析エンジンを活用して、取り込まれた信号に合わせて動的にマスクを生成し、水平軸上のアイ開口に基づいて、マスクの位置を自動的に調整します。垂直座標は最大振幅レベルに合わせてアイ・マスクに配置されます。

コンプライアンスから特性評価まで

TekExpressソリューションに加えて、DisplayPort DPOJET Essentials パッケージも提供しています。これは、TekExpressに同梱されており、DUTの特性評価に使用することで、より詳細な解析が可能になります。DUTがコンプライアンス・テストのいずれかの部分でフェイルになったときに、解析ツールとして活用できるだけでなく、エラーの根本原因を究明するのにも役立ちます。このパッケージでは、TekExpressでサポートされている、シングル・アクイジションが必要なすべてのコンプライアンス・テストがサポートされます。ユーザは、それらの測定機能を中心に自動化スクリプトを構築することで、カスタム・テスト環境をセットアップできます。

DisplayPort DPOJET Essentialsパッケージ

Scope → Analyzeメニューから"DisplayPort 1.4 essentials"を実行して、このパッケージを有効にできます。DisplayPort DPOJET測定ライブラリは、シリコンの特性評価に役立ちます。このライブラリは、エラーが発生したときに測定をデバッグする機能も備えています。コンプライアンス・テストでいずれかのテストがフェイルになった場合には、DPOJET DisplayPort測定ライブラリを活用することで、アイ・ダイアグラムのマスク・ヒット・エラーなどのエラーを詳細に調査できます。さらに、プリエンファシス・レベルと電圧スイングのテストの関係に注目することで、原因を解析することもできます。このソリューションは柔軟性を備えており、さまざまな設定での測定の構成、既存の測定に対するオンザフライの設定変更、シングルショット・モードやフリーラン（繰り返し）モードでのテスト実施が可能になります。

DPR-100ユーティリティの紹介

この新しいユーティリティは、コンプライアンス・テストの実施前にセットアップ接続とDUT挙動の検証を行うのに役立つもので、TekExpress DP 1.4インストーラとセットで販売しております。このユーティリティでは、DPR-100 Auxを操作して、データ・レート、パターン、レベルなどといったDUT設定を変更します。また、DisplayPort Type-Cセットアップの一環として行うDisplayPort Type-C PDコントローラの制御にも役立ちます。

DPR-100ユーティリティ

SDLA機能

SDLAにより、ユーザはテスト・ポイントを通じたビジュアル・プロービングを利用して必要な位置（ディエンベッド／エンベッド）でデータの調査や可視化を実行できます。ケーブル、プローブ、フィクスチャの影響を取り除く（ディエンベッド）ことで、より正確な測定結果を得ることができます。ユーザー定義のチャンネル・モデルをエンベッドして、リンクの端部で信号をシミュレートすることができます。SDLAを使用すれば、レシーバ・イコライゼーション、Continuous Time Linear Equalizer（CTLE）、Decision Feedback Equalizer（DFE）、またはFeed Forward Equalizer（FFE）を用いて閉じたアイを開くこともできます。SDLAは拡張解析機能とモデリング機能も備えています。DPOJETジッタとアイ解析の総合周波数と時間領域プロットを使用すれば、複数のテスト・ポイントの確認および測定が可能となるため、Sパラメータとテスト・ポイント転送機能を簡単に確認できます。

スイッチ・マトリックスのサポート

DisplayPortのスイッチ・マトリックス（SWX-DP）はTekExpress DisplayPortアプリケーションに組み込まれているソフトウェア・ソリューションです。このアプリケーションは、RFスイッチを使用して行う自動マルチレーン・テストの校正とセットアップに関するユーザ・エクスペリエンスを簡略化します。

ユーザはDP 1.2/1.4の仕様に従って差分テストもシングルエンド・テストも実行できます。接続を変更する必要がないため、テスト時間を大幅に削減できます。

SWX-DPの主な特長：

• GPIB/LANインターフェースでのKeithleyスイッチの自動検出

• フィルタ・ファイルを使用したディエンベッド – さまざまなディエンベッド・オプション（リレー当たり、入力当たりなど）

• TekExpressとDPOJET（デバッグ・モード）で作動

• スイッチ構成の保存と読み出しが可能

• ハードウェア書き込み対応の印刷オプションを備えたグラフィック・ビュー

• TekExpressレポートとグラフィック・ビューの統合

• 簡単でエラーが発生しない構成をサポートする内蔵エラー処理機能

• XMLファイル編集経由で、レーンやポートなどの入力ラベルのカスタマイズが可能

• スクリプトをサポートし、ユーザによる自動化を簡単に導入できるプログラム・インタフェース

DisplayPort 1.2レシーバ・ソリューション

DisplayPortシンク・テスト自動化ソフトウェアの概要

当社BERTScope向けのDisplayPortシンク・テスト自動化ソフトウェア（TEK-GRL-DP-SINKSW）は、DisplayPort物理層コンプライアンス・テスト仕様（CTS）バージョン1.2のジッタ・トレランス要件に従ってDisplayPortシンク（レシーバ）デバイスを対象とした、自動化されたシンプルで効率的なテスト方法を提供します。

GRL-DP-SINKアプリケーションは、すべてのDisplayPortデータ・レート1.62Gbps、2.7Gbps、5.4Gbps（RBR、HBR、HBR2）においてシングル測定とマルチレーン測定を自動化するもので、70KシリーズのWindows 7 OSベースのオシロスコープ上で機能します。

テスト自動化ソフトウェアにより、テスト中のユーザ・インタラクションが不要になります。BERTScopeとリアルタイム・スコープ間の校正が自動化され、DisplayPort 1.2b PHY CTSシンク・コンプライアンス・テスト向けにストレス信号条件が生成されます。

このソフトウェアには独自のDDJ（ISI）校正機能が組み込まれているため、固定ISIボードが不要となり、セットアップに変更を加えることなく（ロング・チャンネル、ショート・チャンネル、チャンネルなしなど）さまざまなテスト・ケースに対応できます。このソフトウェアは、当社BERTScope DPP125C + LE320 Variable ISIやArtek CLE1000-A1 Low Frequency Variable ISIなどといったさまざまな可変ISIハードウェア・ソリューションをサポートしています。

テスト自動化ソフトウェアとAUXチャンネル・コントローラ（AUXコントロール搭載Unigraf DPT-200リファレンス・ソース）を併用すると、リンク・トレーニングとBERバリデーションを自動化できます。マージン・テスト機能によりレシーバにストレスを与えてユーザ定義のジッタ周波数ステップで失敗させることで、レシーバ設計の真の能力を引き出します。

校正とコンプライアンス・テスト

具体的な詳細については、VESA DisplayPort PHY CTS Rev. 1.2bおよび当社のMOIをご参照ください。

レシーバ・テストは校正とコンプイアンス・テストという2つのステップで構成されています。

校正

校正セットアップについては次の図を参照してください。

校正セットアップ

校正の最初のステップとして、次のDUTパラメータの校正が行われます。

• ISI校正：
  • 仕様どおりに接続されているチャンネルのISI（DDJ）を測定するために、ソフトウェアによりDPOJETのセットアップが行われます。この測定はRBRに対してはTP3で、HBRとHBR2に対してはTP3_Eqで実施されます。測定したDDJが仕様の目標値内である場合、ソフトウェアにより合格とレポートされます。
  • 可変ISIチャンネルを使えば、より簡単にチャンネルを仕様範囲内に収めることができます。テスト自動化ソフトウェアは、当社BSAITSまたはARTEK CLE1000-A2の可変ISIジェネレータの自動制御をサポートしています。
• ランダム・ジッタ：
  • このステップではBERTScopeのRJを校正します。RJ校正について、パターンはCP_2520（HBR、RBRの場合はPRBS-7）から1100へ変化します。
• SJ Fixed：
  • （対象はHBR2のみ）。SJ_Fixed校正には1100パターンを使用します。
• SJ Sweep：
  • すべてのSJ周波数を校正します。使用するパターンは1100です。
• クロストーク：
  • このステップではBERTScopeのxTalk振幅を校正します。BERTScopeのクロック出力からの¼レート・クロックを利用して、信号振幅をCh3～Ch4で校正します。
• Eye-Height：
  • このステップではBERTScopeのEyeの高さを校正します。Eyeの高さに対するパターンは、コンプライアンス・パターン（HBR2にはCP_2520、RBRおよびHBRにはPRBS-7）に戻ります。

CTSコンプライアンスに関するDUTのテスト

テストのセットアップについては次の図を参照してください：

テストのセットアップ

BERTScopeは、RJ、SJ、ISIジッタの発生により仕様に定められたストレス・パターンを出力します。エラー・カウンタは最初にクリアされます。シンク・コンプライアンス・テストが指定時間、実行されます。シンクDUTがAux通信に対応している場合には、指定テスト時間が経過した後、シンクDPCDレジスタを読み取ることでエラー・カウンタを完全に読み取ります。

ソフトウェア・テスト・アプリケーションは、シンク・デバイスがAUXチャンネルを通じて標準DPCDに対応している場合にそのシンク・デバイスの自動テストを支援します。このテストにはUnigraf DPT-200 Auxコントローラが必要です。テスト・ソフトウェアはリンク・トレーニングを実行した上で、選択した周波数でジッタ・トレランスを実行します。仕様ではBER測定向けのテスト・マトリックスが定められています。DisplayPort 1.2の仕様については表4-1を参照してください。テスト条件がすべて整ったら、コンプライアンス・レポートが生成されます。

コンプライアンスについて、テスト条件ごとにコンプライアンス・テストを実施するのであればこれで十分です。しかし多くの場合は、設計上のマージンの程度を把握するのに役立ちます。テスト・ソフトウェアは、テストの最小ビット、最大エラー、ジッタ・ステップ・サイズ、最小ステップ・サイズを考慮することにより、DUTのマージン・テストを実行できる機能を備えています。校正プロットとマージン・テスト・プロットを生成するプロビジョンもあります。