CN106933711A - 一种PCIe3．0 Tx信号自动测量方法 - Google Patents

一种PCIe3．0 Tx信号自动测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种PCIe3．0 Tx信号自动测量方法，属于电子领域、信号完整性验证领域，本发明利用C#语言编写的集示波器控制、SigTest软件调用、结果信息数据库管理以及报告制作为一体，直接运行在示波器操作系统上，测试工程师只需要输入少量信息，便可以一键完成PCIe3．0 Tx信号验证，最后自动进行数据整理和报告制作。使用起来非常简单快捷，提高测试效率，同时也减少了因为人工操作而引入的不必要错误。

Description

一种PCIe3．0 Tx信号自动测量方法
技术领域
本发明涉及电子领域、信号完整性验证技术领域，尤其涉及一种PCIe3．0 Tx信号自动测量方法。
背景技术
目前，几乎所有服务器主板设计都会使用到PCIe3．0设计作为外围设备扩展。因此，在主板设计研发阶段，需要测试工程师进行大量PCIe3．0 Tx信号品质的验证。业界通用的验证方法都是首先搭建好测试环境，利用示波器获取测试点波形文件之后，使用PCI-SIG所提供的SigTest软件进行线下分析，最后由测试工程师进行数据整理和报告制作。然而在实际操作过程当中，需要测试工程师多次重复操作示波器和SigTest软件，其过程非常繁琐、耗时，令测试工程师痛苦不堪。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提出了一种PCIe3．0 Tx信号自动测量方法。
利用C#语言编写的集示波器控制、SigTest软件调用、结果信息数据库管理以及报告制作为一体，直接运行在示波器操作系统上，测试工程师只需要输入少量信息，便可以一键完成PCIe3．0 Tx信号验证，最后自动进行数据整理和报告制作。使用起来非常简单快捷，提高测试效率，同时也减少了因为人工操作而引入的不必要错误。
本发明的技术方案是：
一种PCIe3．0 Tx信号自动测量方法，
首先，利用VISA向示波器推送SCPI指令实现示波器Hold/Run状态切换，然后自动根据测试工程师指定测试的Slot、Lane和PCIe速率信息创建波形文件保存路径并且向示波器推送SCPI指令实现数据信号和时钟信号波形文件存储；
然后，用批处理命令行方式自动调用SigTest软件，自动把上一步存储好的数据和时钟波形文件加载到SigTest软件中，并且根据测试工程师指定测试的PCIe速率信息加载对应的分析模板；分析完成之后，自动将分析结果添加到本地数据库。
SigTest软件界面；使用时需要手动指定数据信号波形文件和时钟信号波形文件，并且需要根据测试速率的不同手动加载分析模板，然后手动点击开始分析；分析完成之后，会生成两个PNG格式眼图文件，和一个HTML格式的分析结果文件；HTML格式的分析结果文件自动转化为PDF文件。
验证PCIe3．0 Tx信号的操作界面；指定测试的Slot、Lane和PCIe速率信息，一键便可完成PCIe3．0 Tx信号验证。
进行数据整理及报告制作的操作界面；利用本地数据库进行测量结果管理，只要选中需要添加到报告的记录，一键便可生成报告。
生成的报告示例；该过程是利用Excel与C#互操作组件，用程控的方式自动操作Excel，把测量数据填入到Excel表格中，并且插入SigTest生成的PNG眼图文件和转化好的PDF分析结果文件。
本发明利用VISA SCPI指令方式操作示波器仪器，通过批处理命令的方式调用SigTest软件，通过Excel COM组件编程自动输出报告；并且，将上述功能封装成单一接口，只需要工程师指定少部分信息，其他工作均由装置自动完成。
附图说明
图1是PCIe3．0 Tx信号的操作流程示意图。
具体实施方式
下面对本发明的内容进行更加详细的阐述：
(1)目前验证PCIe3．0 Tx信号的操作流程，操作过程中，需要重复操作示波器及SigTest软件，而且最后需要测试工程师进行数据整理和报告制作。其过程是全部手动的，耗费的时间是非常巨大，并且容易出错。
(2)如图1所示，验证PCIe3．0 Tx信号的操作流程，首先只需要测试工程师指定测试的Slot、Lane和PCIe速率信息，一键便可完成PCIe3．0 Tx信号验证。首先，该装置会利用VISA向示波器推送SCPI指令实现示波器Hold/Run状态切换，然后自动根据测试工程师指定测试的Slot、Lane和PCIe速率信息创建波形文件保存路径并且向示波器推送SCPI指令实现数据信号和时钟信号波形文件存储。然后，该装置用批处理命令行方式自动调用SigTest软件，自动把上一步存储好的数据和时钟波形文件加载到SigTest软件中，并且根据测试工程师指定测试的PCIe速率信息加载对应的分析模板。分析完成之后，该装置自动将分析结果添加到本地数据库。
(3)SigTest软件界面，使用时需要手动指定数据信号波形文件和时钟信号波形文件，并且需要根据测试速率的不同（Gen1/Gen2/Gen3）手动加载分析模板，然后手动点击开始分析。分析完成之后，会生成两个PNG格式眼图文件，和一个HTML格式的分析结果文件。HTML格式的结果文件容易被修改，不利于对外发布或用于报告制作，因此，测试工程师在制作报告的时候通常需要把HTML格式的文件手动转化为PDF文件，便于外发以及报告制作，这又花费了大量时间。然而在使用本发明装置的时候，会自动将HTML格式的分析结果文件转化为PDF文件，进一步提高了效率。
(4) 本发明验证PCIe3．0 Tx信号的操作界面，指定测试的Slot、Lane和PCIe速率信息，一键便可完成PCIe3．0 Tx信号验证。
(5)本发明进行数据整理及报告制作的操作界面，利用本地数据库进行测量结果管理，只要选中需要添加到报告的记录，一键便可生成报告。
(6)本发明生成的报告示例。该过程是利用Excel与C#互操作组件，用程控的方式自动操作Excel，把测量数据填入到Excel表格中，并且插入SigTest生成的PNG眼图文件和转化好的PDF分析结果文件。
示波器：示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程，并且可以利用示波器配套的软件工具将一段时间内获取到的波形信息存储为单独的波形文件，用于线下分析。
PCIe3．0：即（Peripheral Component Interconnect Express，外部设备互连总线），是由Intel提出的一种I/O(输入/输出)接口标准。3．0即第三代标准，它向下兼容PCIe1．0和PCIe2．0。PCIe1．0/2．0/3．0又称为PCIe Gen1/Gen2/Gen3。三者的物理结构相同，但信号速率不同，PCIe Gen1/Gen2/Gen3的信号速率分别是2．5Gbps/5Gbps/8Gbps，其信号验证判定标准也不同。在进行PCIe3．0 Tx信号品质验证的时候，需要涵盖Gen1/Gen2/Gen3验证的。物理结构上，PCIe3．0数据信号分为Tx（发送端）和Rx（接收端），每一组Tx和Rx称为一个数据Lane（通道）。根据主板上PCIe3．0 Slot（插槽）设计的宽度不同，目前常见的有x1、x4、x8、x16，分别包含了不同个数的Lane；由于数据传输需要，每一个这样的Slot都会还会附带上一个时钟信号。
PCI-SIG：1991 年下半年，Intel首先提出了PCI 的概念，并联合IBM、Compaq、AST、HP、DEC 等100 多家公司成立了PCI 集团。该组织拥有并管理着开放式行业标准--PCI规范。随着行业的I/O需求的发展，该组织负责定义和实现新的行业标准I/O规范。目前，全球共有900多家业界领先公司成为了PCI-SIG成员。
SigTest软件：是由PCI-SIG提供给主板设计商的一款免费PCIe波形分析软件，它可以直接运行在示波器操作系统上。分析时，需要同时指定数据信号波形文件和时钟信号波形文件，然后加载PCIe分析模板（PCIe1．0/2．0/3．0所对应的分析模板是不同的）才能开始分析。其本身支持批处理命令行调用，因此可以进行二次编程进行扩展开发。
VISA：VISA是虚拟仪器软件架构（Virtual Instrument Software）的简称。VISA提供了用于仪器编程的标准I/O函数库，称为VISA库。它提供了统一的设备资源管理、操作和使用机制，它独立于硬件设备、接口、操作系统和编程语言，具有与硬件结构无关的特点。它将用于每个仪器硬件总线类型的更低层次的驱动程序抽象化，并提供一个单一的API实现与仪器的通信，而不必考虑具体的总线接口。
SCPI：Standard Commands for Programmable Instruments的缩写，即程控仪器(可编程仪器)标准命令集。它是一种建立在现有标准IEEE488．1和IEEE 488．2基础上，并遵循了IEEE754标准中浮点运算规则、ISO646信息交换7位编码符号等多种标准的标准化仪器编程语言。

Claims (5)

1.一种PCIe3．0 Tx信号自动测量方法，其特征在于，
首先，利用VISA向示波器推送SCPI指令实现示波器Hold/Run状态切换，然后自动根据测试工程师指定测试的Slot、Lane和PCIe速率信息创建波形文件保存路径并且向示波器推送SCPI指令实现数据信号和时钟信号波形文件存储；
然后，用批处理命令行方式自动调用SigTest软件，自动把上一步存储好的数据和时钟波形文件加载到SigTest软件中，并且根据测试工程师指定测试的PCIe速率信息加载对应的分析模板；分析完成之后，自动将分析结果添加到本地数据库。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
SigTest软件界面；使用时需要手动指定数据信号波形文件和时钟信号波形文件，并且需要根据测试速率的不同手动加载分析模板，然后手动点击开始分析；分析完成之后，会生成两个PNG格式眼图文件，和一个HTML格式的分析结果文件；HTML格式的分析结果文件自动转化为PDF文件。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
验证PCIe3．0 Tx信号的操作界面；指定测试的Slot、Lane和PCIe速率信息，一键便可完成PCIe3．0 Tx信号验证。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
进行数据整理及报告制作的操作界面；利用本地数据库进行测量结果管理，只要选中需要添加到报告的记录，一键便可生成报告。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
生成的报告示例；该过程是利用Excel与C#互操作组件，用程控的方式自动操作Excel，把测量数据填入到Excel表格中，并且插入SigTest生成的PNG眼图文件和转化好的PDF分析结果文件。
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