自1942年以來，Bird一直為50-ohm同軸線系統提供從2至2300 MHz的射頻功率測量儀器，覆蓋範圍從25毫瓦 (milliwatts) 到250千瓦 (kilowatts)；在美國，標準的同軸線傳輸阻抗幾乎完全是50-ohm，但這是為什麼呢？這份應用指南將探討為什麼50-ohm是美國的首選整數的科學原理。 徵求「完美」的阻抗 在同心傳輸線中，電磁波透過兩個同心圓柱所限制的介電質媒介進行傳播，由於在微波頻率下電流滲透深度較小（在銀導體中，1 GHz時的集膚深度 (skin depth) 約為0.00008英寸），因此唯一重要的尺寸是中心導體的直徑（d）和外導體的孔徑（D），對於在工業中使用的具有較小損耗的同軸線，其特性阻抗為： 其中，L和C分別表示單位長度的電感和電容，𝜀表示同心圓柱之間介質的介電常數（在空氣中𝜀等於1）。 例如，以下是一個中心導體直徑為一英寸的同軸線中一些代表性的外導體孔徑值： 沒有一個直徑比例適用於所有重要的傳輸參數，在一個中心導體正常TEM模式下傳播電力的同軸線中，最高的電壓梯度出現在中心導體的表面；使用最大的擊穿梯度 𝐸𝑚（例如：對於空氣是74 peak volts per mil） ，則導體之間允許的最高電位差為： 這導致了圖1中的擊穿電壓曲線，該曲線在直徑比為2.718處達到頂峰，對應於60-ohm的阻抗。 當然，功率是 圖1中的功率承載能力曲線是 例如，如果假設60-ohm線的最大電壓為100 𝑉𝑟s，則與此最大電壓相關的最大功率為167 W；而具有相同外導體直徑的30-ohm線在擊穿之前只能承受82.5 𝑉𝑟ms的最大電壓；然而，與此最大電壓相關的功率為82.52/30，即226 W；換句話說，30-ohm的同軸線具有更高的功率承載能力，但相較於60-ohm的線，擊穿電壓較低。 基於電壓考量的功率容量，忽略了隨著阻抗降低而上升的電流密度，僅考慮導體損耗引起的衰減，在30-ohm的情況下，比最小衰減線阻抗77-ohm（直徑比3.6）高出近50％，由於這種線路只能容納大約30-ohm線路功率容量的一半，所以通常選擇77-ohm用於低功率的遠距離傳輸（例如：有線電視，電視天線引線等）。 根據顧問 C.L. Rouault的說法，在40年代，一個RMA委員會向美國海軍推薦了50-ohm的阻抗標準，既考慮到傳輸參數，也考慮到商業上可用的銅水管尺寸，想象一下，如果沒有來自水管工的建議，通訊業今天可能會處於何種境地！ 射頻衰減器：功能、應用與性能探析 雖然在訊號傳輸中，追求最小的衰減是理想的狀態，但在實驗室中，擁有已知衰減量的設備是一個有價值的工具。 同軸衰減器廣泛應用於多種情境，如隔離、比較標準、發射端、或接收端的功率降低以及訊號觀測，在測試中，如濾波器和天線，其阻抗通常與50歐姆不同，在這些情況下，固定衰減墊被用來減少元件之間的相互干擾，以使量測結果有意義。 以一個例子來說，一個10 dB的匹配衰減墊可以將2:1的電壓駐波比（VSWR）減少至1.07，3:1的VSWR減少至1.11，以此類推，圖2呈現了在衰減前後，dB衰減和VSWR這三個參數之間的相關性；然而，這種改變是以功率水平的犧牲為代價的，圖2顯示了在衰減前後，三個參數的相關性中所取得的最佳折衷點。 圖表上的點是根據以下關係計算得出的： 當添加衰減器時，輸入至衰減器的功率水平（𝑃𝑖）保持不變，然後經過衰減器的比例（例如 10 dB 使用 10:1，20 dB 使用 100:1）降低至1𝑅𝑖×𝑃𝑖；這個反射的功率水平通過衰減器，再次經過衰減比例的減少： 新的VSWR為： 每個點的值都計算到了五個有效位數，並在圖2中繪製出來。 衰減器也常用於訊號觀測，例如示波器顯示或計數器。它們將線路訊號水平降低到測試設備可以在不失真的情況下運用的程度，針對這些應用以及使用低位準瓦特計 (wattmeter) 進行功率量測的情境，衰減器必須設計成能夠承受其元件內部產生的更高功率消耗。 Bird射頻衰減器：廣泛產品範圍與優異性能 Bird提供了從2 W到4000 W的各種衰減器，產品組合包括風冷、水冷、油電介質、對流冷卻、和傳導冷卻的射頻衰減器，具有多種連接器和衰減值。欲瞭解更多有關這些產品及更多資訊，請至 https://www.eagletek.com.tw/principals/bird 相關產品

最近針對 AirCheck G3、EtherScope nXG 和 LinkRunner 10G 的Version 2.3軟體更新，進一步增強了網路可見性，使得識別藍牙或BLE設備更加容易，同時化了使用AirMapper Site Survey定位Wi-Fi客戶端設備的任務，提供了更簡單的方式來導入授權文件，以及許多其他功能的改進！ 最新 Version 2.3功能增強 在Wi-Fi應用程式中，增強了藍牙/BLE設備的可見性 現在更容易辨識未經授權的藍牙或BLE裝置，Wi-Fi應用程式將為您提供區域內所有藍牙/BLE裝置的可見性，並提供有關它們配置方式的詳細資訊。 透過AirMapper進行Wi-Fi客戶端現場量測 進行網站安全掃描時，您不僅需要看到存取點 (AP) 及其位置，還需要了解連接的Wi-Fi客戶端裝置和正在進行探測的設備；為了更輕鬆地找到未經授權的Wi-Fi客戶端，AirMapper應用程式將在執行被動調查時，同時收集存取點 (AP) 和客戶端設備數據；在完成站點調查後，只需將測試結果上傳至Link-Live，然後選擇新的Wi-Fi客戶端調查選項即可！ 從Link-Live下載授權清單 授權清單能夠讓您迅速且輕鬆地區分您網路上的已知和未知裝置，同時也是為Wi-Fi存取點指定名稱或別名的好方法！在此版本中，您不僅可以選擇手動將授權清單匯入您的分析儀中，現在您還可以從Link-Live下載該清單。 請點擊以下連結閱讀最新的2.3版本發布說明： AirCheck G3 PRO EtherScope nXG LinkRunner 10G 註：此軟體更新是AllyCare高級支援服務合約的關鍵服務之一。 隨選即看研討會 【Live Demo】 EtherScope nXG、AirCheck G3、LinkRunner 10G 和 Link-Live 的最新 v2.3 產品版本更新 AirCheck G3、EtherScope nXG 和 LinkRunner 10G 的 2.3 軟體版本，進一步提升了網路可見性，使得識別藍牙或 BLE 裝置更加容易，並簡化了使用 AirMapper Site Survey 定位 Wi-Fi 客戶端裝置的任務，提供了更簡單的方式來匯入授權檔案等等！都在這場 Live Demo 中現場展示與解說。 延伸閱讀 NetAlly 滲透測試及網路測試總覽 > 瀏覽 NetAlly 所有技術文章 >

在現代無線連結的複雜環境中，確保無縫的Wi-Fi連接體驗變得至關重要；但是，您如何確保您的空間的每個角落，都享有相同強大且可靠的連接呢？這就是Wi-Fi熱圖發揮作用的地方；Wi-Fi熱圖是一個強大的視覺工具，可以提供有關的不同指標（如訊號強度、訊號雜訊比（SNR）和干擾）的資訊；利用數據可視化的能力，Wi-Fi熱圖使您能夠在優化網路、提升性能、或解決潛在問題時做出明智的決策。 Wi-Fi熱圖工具 可以建立一個以不同指標（如訊號強度、SNR和干擾）為基礎的彩色編碼圖形表示，以顯示不同區域的情況，在視覺化呈現的熱圖中，訊號較強的區域以橙色和黃色等溫暖的顏色表示，而訊號較弱的區域則以藍色和綠色等冷色表示，透過分析熱圖，您可以輕鬆地識別出訊號覆蓋範圍較強的區域以及需要改進的區域。 更好的 Wi-Fi 規劃 傳統的網路規劃方法通常依賴於揣測或試錯；利用Wi-Fi熱圖，您可以精確了解訊號強度的傳播情況，幫助您戰略性地設置存取點 (AP) 和網路設備。 Wi-Fi熱圖的視覺清晰性 Wi-Fi熱圖將複雜的數據以易於理解的視覺格式呈現，熱圖上的顏色漸變表示不同的指標，如訊號強度、訊噪比、和干擾，使用者可以直覺地識別出覆蓋良好或覆蓋不良的區域。 NetAlly 的自動化建議和解決方案 NetAlly的先進產品將Wi-Fi熱圖提升到新的層次，提供自動建議和解決方案，透過分析熱圖數據，這些工具會建議您進行調整，以優化您的網路，最大程度地減少手動干預；AirMagnet Survey PRO是一個用於Wi-Fi設計和現場測量分析的軟體解決方案；AirMapper Site Survey應用程式則是一個選項，適用於那些偏好使用多功能手持裝置的使用者。它讓使用者能夠測量和評估在Wi-Fi 6E網路上的實際用戶體驗，並且可以在AirCheck G3、EtherScopenXG和CyberScope上使用。 讓我們深入探討Wi-Fi熱圖的關鍵要素，探索對於強大且可靠的Wi-Fi連接至關重要的各種因素。 存取點（AP）的數量 建立強大Wi-Fi網路的基石之一，是策略性地建置存取點（AP），Wi-Fi熱圖可以揭露AP的分佈和所需數量的關鍵資訊，以實現均勻的覆蓋；良好設計的Wi-Fi網路可以幫助您確定需要多少個存取點 (AP)，以實現一致的訊號強度；藍色區域表示訊號覆蓋不足，提示您增加AP以消除無訊號區。 關聯的存取點 (AP) 了解設備連接的存取點 (AP)，可以幫助識別潛在的瓶頸和負載過重的區域。 不同存取點 (AP) 數量的差異 透過比較站點不同區域間的訊號強度差異，您可以確定特定區域需要更少、或更多的存取點 (AP)，來平衡覆蓋範圍。 優化Wi-Fi頻道利用 有效使用Wi-Fi頻道，對於防止干擾和確保最佳性能至關重要，Wi-Fi熱圖有助於選擇頻道和分配頻寬。 Wi-Fi頻道重疊 頻道重疊可能導致干擾和速度降低，熱圖可揭露頻道重疊的區域，引導您調整頻道分配以獲得更好的性能；進一步閱讀 6GHz 無線網路的設計概念，使我們能重新思考如何規劃與設計頻段，並且利用更大的頻段寬度使我們能克服以前的限制。 Wi-Fi頻道寬度 Wi-Fi訊號可以在不同的頻寬上運行，熱圖可以幫助可視化頻道寬度的分佈，使您能夠優化網路的頻寬利用。 監控Wi-Fi資料速率、Wi-Fi傳輸量和使用者容量 資料速率、傳輸量、頻寬和使用者容量，對評估Wi-Fi性能也是至關重要的指標，一個全面的Wi-Fi熱圖提供這些指標的資訊，讓您能夠： 辨識出具有低資料速率或傳輸量的區域，這可能表示存在潛在的擁塞。 透過分析使用者密度高和使用量大的區域，為未來的容量需求進行規劃。 Wi-Fi資料速率 在網路中，資料速率指的是網路內部資料傳輸的速度，由多種因素決定，包括訊噪比（SNR）、空間流 (延伸閱讀：空間流解碼 - 1x1和4x4 Wi-Fi無線電之間的差異)、調變（MCS）、頻道寬度、和保護間隔；透過視覺呈現訊號強度變化，Wi-Fi熱圖可以在最佳化資料速率方面提供幫助，透過視覺呈現使用SNR計算的訊號強度變化，同時允許根據空間流、調變（MCS）、頻道寬度、和保護間隔等參數進行存取點 (AP)的戰略性定位。 Wi-Fi 傳輸量 在網路的背景下，傳輸量是指在網路上實際成功的資料傳輸速率，Wi-Fi熱圖透過提供訊號強度的視覺分佈來幫助增強傳輸量，有助於在戰略位置放置存取點 (AP)，以最大化資料傳輸效率；透過提供有關干擾點和訊號重疊區域的額外資訊，讓使用者可以進行網路配置的微調，以實現最佳的傳輸量。 Wi-Fi 頻寬 Wi-Fi熱圖有助於工程師了解不同區域的設備密度，透過分析熱圖，網路工程師可以識別出有許多設備連接的區域，這可能導致高使用率；這類資訊可以實現資源的優化，包括調整通道、或添加存取點 (AP)，這將可讓頻寬使用率保持平衡，從而實現最佳的網路性能 (延伸閱讀：6GHz 無線網路的設計概念)。 使用者容量 使用者容量的洞察可以從Wi-Fi熱圖中得出，透過熱圖可評估不同區域的使用者密度，熱圖對設備連接的視覺呈現，使工程師能夠識別出使用者密度高的區域，這可能會對使用者容量造成影響；這類資訊有助於預先分配資源、調整使用者分佈、以及建立負載平衡；這樣做可以保持強大的網路使用者容量，避免潛在的服務中斷。 管理干擾和雜訊 來自其他電子設備的干擾和雜訊，可能會嚴重影響Wi-Fi的性能，Wi-Fi熱圖可以幫助您有效應對這些挑戰；可進一步閱讀 解讀各種Wi-Fi網路干擾源與優化策略，深入各種干擾源和雜訊的種類以及因應辦法。 干擾 透過可視化高干擾區域，您可以準確找出可能的干擾來源並採取糾正措施。 雜訊 在Wi-Fi的環境中，雜訊指的是干擾Wi-Fi網路正確接收和傳輸資料的不必要訊號，透過視覺化展示特定區域的Wi-Fi訊號強度和覆蓋範圍，Wi-Fi熱圖有助於解決這個問題，從而幫助在策略性地放置存取點 (AP)，以減少干擾並提高網路性能。 總結 總結來說，Wi-Fi熱圖是一個有價值的工具，讓您能夠精確地針對無線網路進行規劃、優化和疑難排解，透過提供訊號強度、通道利用率、干擾、和其他指標的視覺化呈現，熱圖將引導您實現高效且可靠的Wi-Fi體驗，借助像NetAlly的AirMapper Site Survey和AirMagnet Survey PRO等先進解決方案，您可以利用從熱圖獲得的資訊來自動調整網路，確保無縫連接的無線生態系統。 在您追求最佳Wi-Fi性能的旅程中，請記住，一張成功執行的Wi-Fi熱圖不僅僅是訊號圖，更是一張充滿可能性的地圖；因此，憑藉這個新獲得的知識，不妨探索一下Wi-Fi熱圖的世界，發掘您網路的全部潛力吧！請記住，您的網路成功就在一張熱圖之間 (延伸閱讀：Mist AP45 6 GHz 與 5 GHz 的 Wi-Fi 訊號比較)。 延伸閱讀 NetAlly 滲透測試及網路測試總覽 > 瀏覽 NetAlly 所有技術文章 >

相干光學用於 DWDM 傳輸已有一段時間，但通常都是特定供應商專用的封閉式專有系統；最近，針對 MSA 和其他標準設計的可插拔相干模組導致了相干可插拔光學生態系統的出現；IEEE 802.3 正在研究用於 100G 和 400G 連接的 DWDM 的 ZR PMD，可達到 80 公里鏈路預算，這引起了更廣泛的開發和部署可插拔相干光學的興趣；VIAVI 白皮書將介紹可插拔相干光學、測試和驗證挑戰，以及成功開發、驗證和部署 100G 及更高速率可插拔相干光學所需的方法。 光學可插拔模組的現況： 400G乙太網路的介面選擇與應用場景 現今可插拔介面靈活性是乙太網成功的重要因素，它允許用戶根據實際需求靈活擴展頻寬和傳輸距離，並具有相應的成本可擴展性；就400G乙太網路的情況而言，終端使用者有多種介面類型來支援每個潛在的應用場景： 傳統上，大多數可插拔光學模組的應用範圍在10公里及以下，因此可以有效地透過直接連接銅線、多模VCSEL技術、或單模直接檢測光學技術來有效應對這些應用；隨著數據速率的增加，訊號速率也持續提高，而在400G時，進行了由非歸零編碼（NRZ）到PAM-4的高階調變的轉變，然而，絕大多數的應用都使用了傳統的「直接檢測」技術。 在傳統上，較長距離的傳輸通常使用高性能、特定供應商的相干線路卡模組，這些模組為客製化的光子學和ASIC技術；但最近Acacia等供應商已經開發出高性能的可插拔模組，與客戶光學插槽相容（儘管需要更高的功率、冷卻和管理要求），最初的重點是電信應用，但在資料中心互連（DCI）等領域，出現了更廣泛和更大的市場需求，這些長距離應用最好透過相干光學界面來處理，為了達到市場潛力，必須滿足高密度形式因子（包括功率和冷卻）和具有挑戰性的價格期望，以符合市場的期望需求。 現代客戶端光學： 探究 400G QSFP-DD 可插拔模組的工程奇蹟 現今已產生了多種不同的尺寸形式，但在客戶端介面中最受歡迎的兩個家族分別來自兩個不同的系列；SFP系列通常具有一個電氣通道配上一個光學通道，通常用於"終端裝置"，例如：伺服器或手機基地台；而QSFP系列則使用平行光學和電氣通道（傳統上它使用4個電氣通道，大多數情況下使用4個光子通道，無論是用於平行光學還是單根纖維上的訊號，光子通道會在CWDM光網格上傳輸）；對於我們對客戶端光學的更深入了解，將聚焦於QSFP-DD，因為它通常用於處理最大頻寬的交換機、路由器、和傳輸裝置等元件。 現今典型的客戶端介面下，400G的最先進可插拔模組將是QSFP-DD模組，這項工程奇蹟融合了高速數位電子、寬頻、和低雜訊類比電子、DSP韌體、微控制器、整合光學、和機械結合，所有這些都符合高要求的價格和性能期望。 有幾個關鍵領域需要解決： 可插拔的電氣介面（在QSFP-DD中，它是一個雙面、雙堆疊連接器）引入了平行高速電氣主機端 (host) 與模組連接介面，在400G乙太網路上，這通常是使用PAM-4電氣調變的8條平行差分通道，使用高性能數位SERDES並支援主機到模組介面的等化，連接器還需要提供一個命令/控制介面，通常基於像I²C的雙線介面使用協定；最新的400G QSFP-DD通常使用CMIS 4.0，這是一種先進的狀態協定，專門為400G光學的需求和應用而設計，同時，連接器還提供電源（通常為3.3V，超過4A），為模組中的電子和光學元件提供電力需求。 模組內高度整合的IC電路包括SERDES，現在通常採用DSP技術，支援主機與模組之間的等化，同時提供從8通道28Gbd PAM-4到4通道100G/λ（56Gbd PAM-4）的多路復用和解復用功能用於光學介面（例如DR4和LR4），這些IC電路需要複雜的韌體，尤其是DSP程式碼，模組的管理和控制是透過微控制器來統籌進行，微控制器整合了模組管理的協定堆棧（例如CMIS 4.0），所有常規的維護和管理功能（如冷卻和電源管理）、DSP 的韌體加載和管理，以及當然還包括了光學元件的所有需求；光學元件包括高度整合的雷射器和接收器，都符合堅固而精確的標準，如IEEE 802.3；發射器和接收器都需要展現出寬頻寬、低雜訊和良好的線性特性，同時滿足功率和熱管理要求。 這些元件被結合在小型PCB上，必須處理訊號完整性問題，所有元件都整合在對尺寸要求嚴格的QSFP-DD中！ QSFP-DD確實是一個多學科的工程奇蹟！ 進階光學通訊： 相干調變技術與高性能光學傳輸技術 相干光學在現代長程光纖通訊鏈路中扮演了重要角色，通常專注於提供最高性能，使用大型固定模組上的客製化光子學和ASIC技術。 正如上圖所示，從精心設計的高性能線路卡到開放互操作的生態系統的演進需要許多部分的協同，同時也為測試、驗證和生產提出了多重挑戰，儘管供應商生產了適用100G和200G可插拔式的相干模組（採用CFP和CFP2尺寸形式），但這個生態系統的最佳機會出現在400GE，應用於DCI、都會網路和傳統DWDM，在兩個不同的市場上提供服務。 都會網路（Metro）和資料中心互連（DCI）領域，可能會因ZR、ZR+和OpenROADM等應用進一步細分，然而中期來看，這些應用（以更精巧的尺寸形式，如QSFP-DD和OSFP）很可能會由一種模組來處理，並透過軟體和韌體啟用使用者可定義的操作模式。 客戶端光學通常使用簡單的強度調變（傳統上為非歸零編碼 (NRZ) - on/off 鍵控調變-OOK），但隨著400G的出現，我們現在看到PAM-4調變在每條通道上的50G及以上速率變得普遍；相干調變利用光的相位和偏振，提供更高的調變能力，並且由於接收器對相位和偏振狀態敏感，可以透過電子方式進行色散補償；傳統調變在超過40公里的範圍需要對鏈路色散進行補償，傳統客戶端光學通常使用簡單的強度調變（傳統上稱為NRZ - on/off 鍵控調變 - OOK）、雷射器（可以是DML 直接調變雷射器、或EML透過外部裝置進行調變的雷射器）會根據數據的變化來調變其光強度，這有時被稱為開關鍵控調變（OOK, On-Off Keying），目前這方面的實際上限大約是50 GHz，因此使用商業上可用的大規模生產（因而成本合理）設備，實現28Gbd和56Gbd（每條通道100G）是可行的，目前已經展現了每條通道200Gb的更高頻寬，但這些仍然是新穎的技術。 相干調變利用光、偏振和相位的先進特性，以使用更複雜的光學元件和技術為代價 (相對來說其設計和製造成本可能會更高)，實現了遠高於傳統客戶端光學的資料傳輸速率。 典型的相干與DWDM系統使用1550 nm波段，這是最小損耗的區域，對於更遠距離的傳輸非常有用，來自雷射器發射的光（通常是可調的，並且是整合式可調雷射裝置 - ITLA的一部分）被分為兩條路徑，然後每條路徑進行相位調變（I-Q 調變），兩條路徑隨後被重新組合為兩種垂直偏振態，這種光子組件通常是高度整合，並且可能利用矽光子來滿足可插拔光學尺寸形式的密度、性能和價格期望；在大多數情況下，四個I/Q調變器將由高性能DAC驅動，這些DAC將整合到DSP中，DSP將執行一系列編碼功能，包括訊框同步、FEC、和符號映射，通常也是執行相干接收器功能 IC 的一部分。 現在透過相位、偏振和振幅調變的光訊號（相較於較簡單的客戶端介面只使用振幅調變）在光纖鏈路中傳輸，會受到衰減（損耗）、色散、偏振散射以及其他影響，這些因素會降低傳輸訊號的訊噪比（光訊噪比 = OSNR）。 在接收端，輸入的光訊號會被分離成垂直的偏振態，然後再分成同相和正交（I 和 Q）分量，接著與另一個（可調）雷射器進行混頻，產生一個基頻訊號，並發射到光偵測器上；接著產生的訊號會被數位化，然後由接收器部分的 DSP 進行處理，以下會詳細描述這一過程。 可插拔相干光學模組 (DCO)： FOIC標準 - 未來 OTN 界面的靈活選項 大量的網路設備採用可插拔式模組插槽 - CFP2系列在電信應用中得到廣泛應用，而QSFP系列則主宰企業市場，由於相對於QSFP-DD有著改進之處，OSFP在某些領域也逐漸獲得支持。 相較於典型的可插拔客戶端模組，用於線路端傳輸的相干可插拔模組更加靈活，在可插拔客戶端模組（例如 QSFP-DD）中，通常在模組的輸入端 (ingress) 和輸出端 (egress) 看到相同的訊號結構，在電氣（主機端）和光學（客戶端）介面上，訊框同步和編碼保持一致；相比之下，相干轉換器可能在主機端支援相同的結構，但輸出端的訊號結構將會截然不同（例如，一個單載波相干 DP-16QAM 調變訊號，在 ZR 介面上使用串聯前向錯誤更正（C-FEC））。 客戶端與線路端編碼之間的顯著差異影響了測試範圍，在相干的 CFP2-DCO 收發器中，複雜性可能更高，在電信應用中，CFP2-DCO 模組可以支援乙太網路和多服務的客戶端，400GE 和 4 x 100GE 對於乙太網路應用具有廣泛的吸引力，而 OTN 和 FlexO 則提供了強大的多服務功能，這對於電信業務來說是一個重要的應用。 頻寬還可以隨著客戶端的動態頻寬需求進行調整，例如：n x 100G 乙太網路的可擴展性，可以從 1 個客戶端擴展到 4 個客戶端，以填充 400G 的頻寬，至於 OTN 主機訊號，有幾種選擇：在 400G 下，可以選擇使用 1 或 2 * OTL4.4，採用 NRZ 編碼、或者使用 PAM-4 編碼的 4 * OTL4.2 / 4 * OTLC.2，其具有不同的服務能力；這些界面反映了從舊有結構或早期的 400G 結構進行遷移的路徑。 未來的光傳送網（OTN）界面可能採用 FOIC技術（FlexO 介面），提供 100G、200G 或 400G 等不同的變體；主機端的 FOIC 接口受到 KP4 FEC 的保護。 光纖傳輸線路的結構乃基於 100G、200G 和 400G 的傳輸單元，但不再像主機端那樣混合結構，根據鏈路參數（例如：損耗、光訊號雜訊比、和色散等），可以使用不同的前向錯誤糾正碼（FEC）來匹配所需的編碼增益和性能等級，其中包括：連接式 FEC（CFEC）、開放式 FEC（OFEC）以及專有的 FEC。 可插拔數位相干光學模組（DCO）需要將大型相干線路卡的大部分功能，整合到一個精巧的可插拔模組中，它包含高度整合的光相干接收器和發射器，使用可調雷射器，通常需要像矽光子學這樣的先進技術來實現其中的許多元件；相干光學還需要高度整合的數位訊號處理器（DSP）來提供所有數位相干接收器的功能，以下是接收端的方塊圖。 類比到數位轉換（ADC） 接收器輸入的訊號必須以奈奎斯特 (Nyquist) 頻率或高於這個頻率來進行數位化，由於典型的相干系統使用相位和偏振多樣性，所以需要至少 4 個非常快速的 ADC，這些 ADC 需要具有適當的解析度和線性度，雖然它們會先經過光偵測器和轉阻放大器（TIA），但可能需要寬的動態範圍。 DSP 功能性區塊 DSP 相干接收器需要包含以下功能區塊： 當然，所有的功能都必須進行控制、協調，並即時追蹤，因此 DSP 具有龐大且複雜的控制結構，通常與複雜的 DSP 韌體交織在一起，DSP 可能需要支援多種不同的操作模式和速率，可能是 ZR 或 ZR+ 等標準的混合，以及特殊的供應商專有模式；不同於簡單的客戶端模組只需要偶爾報告一些簡單的連接參數，如訊號損耗（LOS）或光功率，DCO 中的 DSP 必須即時報告多個複雜的參數，以便主機能夠管理和追蹤連接的健康狀況和狀態，其中一小部分參數包括： 其他一般參數還包括模組狀態、工作溫度、和雷射參數，這些參數的管理、控制和回報（其中許多參數在製造過程中需要根據波長和溫度進行校準）需要 DSP、模組微控制器和韌體，以及主機介面之間的密切耦合。 模組的管理與控制： DCO相干光學模組的挑戰與進展 DCO 模組是一個完整的 DWDM 線路卡，整合在可插拔光學模組中，任何功能的關鍵部分都是管理介面；多年來，客戶端光學模組演變使用簡單的記憶體映射協定的兩線（如I²C）介面，例如 SFF 8636 現在廣泛用於 QSFP28 等 4 階模組；但隨著 400G 級別的客戶端模組出現，已經確認傳統的解決方案無法滿足現代應用的需求；透過業界的共同努力，使得 CMIS 4.0 問世，作為 400G 客戶端光學模組（例如 QSFP-DD）的管理介面，與客戶端光學相比，DCO 的管理要複雜得多，業界正在尋找不同的相干模組管理方法；OIF C-CMIS 採用的一種方法是在 CMIS 4.0 框架的基礎上進行擴充，以適用於相干應用，這可能成為 QSFP-DD 和 OSFP 模組的採用途徑，這些模組可能會被用於需要支援 CMIS 4.0 堆疊的主機中，因為 QSFP-DD 和 OSFP 客戶端將採用該方法；另一種方法則是以 CFP MDIO 的概念，並進行了顯著的增強，以適用於相干數位光學模組（DCO），這種方法是建立在用於 100G 和 200G 應用的第一代和第二代 CFP 和 CFP2 DCO 模組所使用的方法之上。。 產品生命周期中的測試需求 在任何產品生命周期中，都存在著各種測試和量測需求，這些需求在廣度、深度和複雜性上各不相同，VIAVI ONT 產品線的設計主要滿足產品開發、驗證、生產和部署生命周期各階段的需求。 表格 4 - 模組生命周期測試需求摘要 元件和 DSP 評估 在開發強大可靠的產品並加快上市的過程中，選擇元件是一個關鍵面向，甚至在模組 PCB 佈局開始之前，可以透過 DSP 評估板和 ONT 測試裝置的結合，連接適當的電氣轉接器，對 DSP 的功能進行有價值的評估；這樣的設置可以充分驗證 DSP 的功能和流量吞吐量，同時可以進行韌體的開發和除錯、訊框組和 SERDES 硬體的開發，以及模組的 PCB 設計和機構布局，這種方法可以在產品開發週期中節省數月的時間，並且能夠進行更全面的設計和 DSP 評估，這是無法透過模擬達到的；同時，這種設置還可以評估光學和 DSP 的相容性，並且可以透過測試光纖進行實際量測，以建立一些系統性能參數，譬如：光訊號雜訊比（OSNR）和誤差向量幅度（EVM）。 R&D 研發階段 在這個階段，元件已經被選擇，並且設計概念已經審查過，從訊號完整性和熱學的角度來看，PCB 佈局的驗證非常關鍵，同時模組韌體需要進行調試，以啟動 DSP 並設定模式和訊號路徑，ONT 在研發階段採用了獨特且全面的方法。 在研發階段，ONT 提供了對高速物理層（phy）進行測試、壓力測試和驗證的功能，包括底層的協定，例如電氣均衡，ONT 支援全範圍的流量需求，從無訊框(unframed)訊號用於檢查訊號完整性和 SERDES，到完全框架化(framed)的乙太網路和光傳送網路 (OTN) 訊號，這些都可進行完整的訊號路徑驗證，所有這些測試都在符合功率和散熱要求的測試插槽（test slot）中進行；此外，ONT 提供了全面的測試和驗證功能，透過模組命令介面實現了實體層和協定事件之間的緊密同步和追踪，以及與管理介面上的命令和回應之間的互動。 在產品開發、除錯和驗證等研發過程中，有四個重要主題： 下方是 DCO（相干光通訊模組）的功能模組圖，從圖中可以清楚地看到在研發中需要進行測試的關鍵元素，為了確保進行完整的端對端測試，必須使用訊框格式的流量，基本的非訊框格式測試儀只能驗證 SERDES 的基本連通性，無法查看 DSP 內部並驗證複雜的功能，包括：前向錯誤修正（FEC）、訊框化 (framer) 和緩衝區，必須使用帶有訊框格式的訊號（包括 OTN 和 FlexO，如果適用）進行完整的資料路徑覆蓋測試。 SERDES（Serializer/Deserializer）模組是其中一個元件，在頻率、相位和時間偏移等方面進行超過正常情況的壓力測試是非常重要的，模組的功能元件，例如 SERDES，必須能夠從破壞性事件中恢復，例如訊號和資料頻率跳躍和暫態（由於時脈源切換引起）以及偏移（由時間和溫度引起）；當超出標準限制時，模組必須正確地處理此情況，而不僅僅是失敗；當超出標準限制時，重要的是硬體（H/W）和相關軟體（S/W）能夠正確地報告物理情況（頻率或偏移超出範圍），而不僅僅是單純地發生錯誤；同樣重要的是，當時脈頻率被調整回正確範圍時，模組能夠自動恢復並透過命令介面發出相應的訊號通知。 透過頻率漸變和動態偏移等壓力測試，還可以用來確定當功能模組失敗時的錯誤狀況，這是一個很好的例子，當 SERDES 模組出現過多的動態偏移時，會導致位元滑動，擁有一個能夠區分突發錯誤和位元滑動的測試設備，可以深入了解在壓力條件下的確切失敗模式。 Large IP blocks like FEC and framers rely on the framing of the traffic. The ability to manipulate and error the framed traffic is important to validate those IP blocks. 針對大型 IP 塊如 FEC 和 framer，我們需要依賴流量的訊框裝置進行驗證，因此能夠操作和引入錯誤到帶有訊框的流量，對於驗證這些 IP 模組非常重要。 物理層和 SERDES 測試範例 SERDES 是任何 DCO 模組的關鍵部分，若缺乏穩健、符合標準的高速資料傳輸介面，任何功能都無法運作；我們將檢視一些在任何 DCO 主機介面上運行的範例測試，以驗證 SERDES。 動態偏移 模組資料介面依賴於並行高速介面，包括 8 條 RX 和 TX 通道，運行速率為 28 Gbps 的 PAM-4 電氣調變，類似於任何並行介面，通道之間可能會產生偏移，而且這種偏移可能會隨著時間變化；IEEE 對該介面的偏移容忍限制進行了規定，因此偏移變化可用於進行標準驗證，同時也可用於驗證訊號完整性；通道間偏移的改變會影響不同層級之間的串擾，因此透過偏移引起的錯誤率變化，可能指出串擾邊界問題；動態偏移的另一個重要用途，是確定在遭受過度偏移時SERDES 的故障模式。 過度偏移可能導致 SERDES 緩衝區出現位元滑動，這個問題如果沒有正確的應用程式來排除，將會非常困難；對於大多數測試設備，這些位錯誤可能被報告為突發錯誤，因為它們無法識別位元滑動；然而，ONT 可以透過運行帶有框架流量的動態偏移測試，並追踪 SERDES 輸出上觀察到的錯誤配置檔案，從而檢測到位元滑動，當超出 SERDES 的入口偏移限制時，可以觀察到故障模式，這使得排除問題變得更加容易。 ONT 除了追踪位元滑動等大型且有損的錯誤外，還能追踪 PCS 層的影響，其中包括重要元素，如：通道對齊標記和前向誤碼更正（FEC），在故障狀況下，正確且一致地追踪乙太網路的警報和錯誤是至關重要的。 模組管理 相干可插拔模組的管理非常複雜，要完整了解和控制管理介面，這對於除錯、驗證以及有效運用整個系統（包括主機模組在內）至關重要，在研究模組介面時，必須考慮多個元素，並且所有這些元素都需要與其他介面、主機電氣介面、和光學介面密切結合。 ONT 的重複讀寫存取是一種廣泛用於評估模組穩定性的簡單應用，這個測試會透過向命令介面加載使用者定義的讀寫事件，來評估模組的穩定性，接著可以進行其他測試，例如：正常流量測試、或壓力測試（例如：偏移測試），以觀察模組操作和穩定性是否受到命令匯流排和模組微控制器重複且大量的負載影響。 ONT 模組原生支援相干模組（包括 QSFP-DD 和功能完整的 DWDM CFP2），並以清晰且一致的方式在 GUI 中展示擴展的管理需求和關鍵參數的狀態，使用 GUI，使用者可以輕鬆地設定和追蹤關鍵參數，例如：操作波長，同時也可以透過自動化腳本來滿足深度 SVT 測試的需求。 命令介面及相關模組韌體，必須正確地報告光學參數，這比客戶端模組中簡單的功率測量要複雜得多；一系列動態參數，包括：OSNR（光訊噪比）、CD（色散）、EVM（誤差向量幅度）、PD（光功率偵測）和 DGD（差分群延遲）必須得到正確報告並持續追蹤（同時可能還有一系列使用者可編程的限制）；ONT 可與 VIAVI MAP-300 產品系列一起使用，以允許光學參數的產生和操作，並且這些參數在 ONT 下的光學模組測試中得到追蹤和驗證，這還可用於支援 DSP 韌體的開發和驗證工作。 系統驗證 系統驗證涉及對模組進行廣泛和深入的測試，包括對物理硬體和模組韌體的測試，測試通常跨越多個領域並在自動化環境下進行，同時也是模組和網路整合的關鍵階段，因為模組與主機的互動是系統級功能的關鍵特性；這個階段建立在模組開發階段使用的許多應用的基礎上，但更加關注軟體和性能方面，關鍵和即時的警報和錯誤報告，在整個系統中扮演著核心角色，同時要協調光學狀態和模組管理訊息系統（MIS）向主機報告的狀態，連接參數（例如 OSNR 或FEC前的BER）會被設置，然後參考/測試光學連接可能會被降級（使用 VIAVI MAP-300 產品系列），當連接透過不同程度的降級時，模組和主機的組合必須正確地產生警報並採取適當的行動（可能包括切換到另一個連接和產生系統級警報），然後，當連接恢復時，系統應該遵循正確的恢復程序。 在這個階段，我們遇到的其中一項最具挑戰性的測試是服務中斷測試，這主要測試系統對光訊號完全中斷後的回應，以及其後的恢復過程和時序，特別關注恢復過程和時序的表現，在客戶端系統中，這是一個相對簡單的測試，只需透過機械快門中斷單一的光訊號，然後監測模組的回應（包括模組MIS訊息傳遞），接著重新連接光訊號，再次監測回應，包括恢復時間和 紀錄的MIS 訊息；然而，即使使用簡單的直接檢測模組，我們也可能遇到一些問題，例如：模組鎖定或在 MIS 中發送誤導性的訊息，在最嚴重的情況下，模組可能無法正確自主恢復，需要透過主機進行手動干預，對於相干模組，測試的負載更糟，因為現在模組可能在多載波的 DWDM 系統中運行，因此干擾事件可能僅與眾多載波中的一個光波長有關聯。 系統依賴模組正確追蹤所選擇的單一載波，並監測其光功率水平，以便在服務中斷狀態下達到訊號丟失（LOS）水平時，模組能夠透過 MIS 介面正確地指出這一狀態；在這個測試中，模組還可能需要將主機介面暫時關閉，並透過 MIS 發送相應的訊號；恢復過程是一個要求嚴格的測試，因為模組必須正確重新獲取重新變為有效(Active)的光載波，啟動相干 RX 訊號連結，通知主機連接正在恢復，並正確設置主機到模組的電氣介面；這些事件的順序和時序至關重要，且這個過程的穩定性也很重要，VIAVI ONT 為這個測試中 DCO 模組功能的驗證和除錯提供了一個理想的測試環境。 系統驗證還需要對連接和模組傳輸的即時流量進行深入測試，這些流量通常是多種服務的混合，例如 OTN 和乙太網路，OTN 的能力為終端用戶提供了極大的靈活性，但也對測試要求提出了更高的挑戰，VIAVI ONT 支援完整的OTN 功能，包括：FlexO、FOIC 1.2、FOIC 2.4 和 FOIC 4.8，這對於支援 400G 級別的 OTN 服務至關重要。 VIAVI ONT 800G 最近加入現有 ONT 產品系列的新產品或設備，被視為產業中的標準或參考標竿，針對相干模組生態系統的需求進行了優化，它支援 QSFP-DD 和 CFP2 DCO 400G 封裝形式，並配合相應的冷卻和電源需求，同時提供了一系列應用程序，為整個模組的生命周期提供全面的應用以及測試，從研發的深入需求到系統驗證測試和整合，ONT DCO 能夠加速所有開發和除錯的工作。 VIAVI MAP-300 插拔式相干光學模組將可插拔客戶端光學模組的優勢，帶來全新的應用領域，包括：都會網路、資料中心互連、和DWDM/傳輸等，相干模組的複雜性較高，對測試和驗證的各個階段有著巨大要求，從早期元件驗證、模組開發、軟體和韌體開發、模組驗證、系統整合到生產等，而且，這些要求需要在追求更具競爭力的價格和市場推出速度的同時滿足，此外，模組命令和管理界面的複雜性也進一步增加了這一挑戰。 VIAVI 在支援相干系統的開發和驗證方面擁有多年經驗，從用於最高性能 DWDM 的全功能線路卡，到現今 100G 和 200G 的新興 DCO 模組，皆有豐富的經驗；面對 400G 級別的 DCO，與 PAM-4 電氣主機訊號結合、進階的模組管理協定、和 OTN 服務，帶來了許多挑戰，因此需要一個全面且整合的測試和驗證方法，模組化 DSP、主機介面、光域、和管理介面之間的密切協調，要求應用程序和測試工具在這方面能夠完全整合，並能夠追蹤每個域中的事件。 ONT DCO 已經過優化，滿足整個產品生命週期中的測試和驗證需求，同時支援相干模組的嚴苛環境和冷卻要求，它提供了從物理層（PAM-4）到多服務乙太網路和 OTN 的應用程序，並搭載獨特的工具，支援在模組管理和指令介面上的互動。 延伸閱讀 瀏覽 VIAVI Solutions 所有技術文章 > 光通訊網路測試解決方案總覽 > 翔宇科技代理了各種光通訊網路測試解決方案，包括：矽光子測試解決方案、800GbE、400 / 200 / 50 GbE、100 / 25 GbE、及 10 GbE 的高速乙太網路測試解決方案 。

顧客問題： 如何使用Advanced Cable Tester 進行 USB Type C 傳輸線的直流電阻測試？ 我有一個問題是關於使用Advanced Cable Tester v2測試影印機傳輸線時的量測結果，這些傳輸線規格是USB Type-C到USB 2.0 Standard-B 的轉接器，而我選擇的測試配置文件正是這個。 例如，我對一條傳輸線進行了五次測試： 前兩次的測試通過 接下來三次的測試失敗 以下是該傳輸線其中一次測試失敗的例子： 我的問題是如何設定測試配置以獲得更一致的結果？哪些是允許更改的？這是我測試的設置摘要： 使用 Advanced Cable Tester v2 用於USB Type-C到USB Standard-B的ACT v2模組 測試配置：USB Type-C到USB 2.0 Standard B DUT 是影印機的傳輸線 我還有一個關於WIRES – GND+SHIELD B-Side Link量測的問題，它似乎是將Gnd引腳和SHIELD引腳的量測值相加得到的總和。 您能解釋一下這個量測是如何進行的嗎？在另一組傳輸線上，這個測量值結果可能會交替出現失敗或通過的結果，我是否能夠更改該測試配置的規範？ 技術支援回覆 感謝您的提問！根據您的測試結果，看起來傳輸線的測試失敗，是因為測試規範要求的Rd電阻最小值未能符合規格，同時受到直流電阻（DCR）值的影響。Advanced Cable Tester v2的測試腳本是可以進行編輯，我們將提供相關的指引。為了幫助您更好地理解Advanced Cable Tester v2的報告，我們將解釋測量結果的處理過程。 USB Type C 傳輸線引腳測試 以下是一張顯示量測內容的圖示： 圖中有兩個測試，分別是A面連結和B面連結。 虛線紅線顯示了電流的流動情形，對於A面連結，測量值是Sense1與Sense2 + Sense3 + Sense4的差異，這個方法確保了不會量測到傳輸線上的導線電阻。 導線電阻並不是各個引腳電阻的總和，每個面上四個引腳的量測值會被匯集在一起，同時也會量測到導線本身，另外一種量測還包括Shield接觸，這可能會稍微降低量測出來的電阻值。 GND+Shield B面連結的量測方式，與GND+Shield A面連結的量測方式類似。 USB Type C 直流電阻的測試配置 您提供的測試結果顯示，USB Type-C到2.0標準B配置文件中的最小Rd規格是導致失敗的原因，您可以透過編輯配置來解決此問題，下面將對此進行描述。 編輯USB Type C直流電阻的測試配置 以下是編輯測試配置的步驟，您可以將其保存為新的配置檔案： 在Advanced Cable Tester v2的GUI中，點擊「Profiles」 在篩選器下拉選單中，選擇「USB Type-C to USB 2.0 Standard-B」 點擊相應的測試配置，然後選擇「Copy and Edit」 前往已打開的測試配置範本中的「DC Resistance」區塊 您可以編輯最小Rd的最小值4845（向下調整），如果需要，還可以編輯其他測試參數 保存測試配置 在下一次測試過程中，請選擇您建立的新測試配置檔。 WIRES – GND+SHIELD 量測 此測試為確認一條傳輸線，是否符合Type-C規範R2.1中的Table 3-12，註6： Shield和GND在USB Type-C和USB 3.1 Standard-A接頭的兩端連接應該是必要的，在Standard-A接頭中進行連接，在機械結構上設計比較困難，因此我們看到很多傳輸線因此缺少這種連接。 為了確定一致性，僅在A插頭上的GND和Shield接觸點之間進行量測，此量測的閾值為（GND Cable + Shield Cable）/ 2。 如果A插頭內部的連接不良，則電流必須流向C插頭再返回，這將導致類似於GND Cable + Shield Cable的量測值。 如果A插頭內部的連接良好，則電流只會在該插頭內部流動，所有導線的電阻將不重要，在這種情況下，量測值將遠低於閾值。 註：如果接地或屏蔽的電阻明顯偏高，我們設備的演算法可能無法正常工作。 如果此量測結果對您來說不管用，您可以透過將配置選項“DCR: Strict GND/Shield Spec Interpretation”設置為“false”來“停用”它不測試，由於此量測較為複雜，不支援更改測試值。 如果需要，您可以為特定的測試需求建立自定義測試配置，下列影片中展示了如何操作： 我們希望這些回答能解決您的問題，以下是一些您可能會找到有用的其他資源： Advanced Cable Tester User Manual Total Phase Advanced Cable Tester v2 Adapter Testing Overview How Individual Cable Testing Helps Uncover Underlying Cable Issues and Ensures Quality in Production 如果您需要更多資訊，請隨時 與我們聯繫。 延伸閱讀 Total Phase USB協定分析儀的詳細比較 > Total Phase 第二代進階線材測試儀 > 瀏覽 Total Phase 所有技術文章 >

在當今現代社會中，許多日常活動都受到智能科技不斷進步的影響，其中有一個概念被稱為物聯網（Internet of Things，簡稱IoT），透過物聯網裝置，我們可以將物理物件連接在廣大的有線和無線網路之中，這對於未來技術的發展意味著什麼呢？ 當物聯網裝置不斷擴大其影響範圍，並在我們的世界中發揮影響力時，社會可能會變得如何？ 這是一些值得思考的問題，但讓我們首先討論一下物聯網裝置的確切定義。 什麼是物聯網 (IOT)？ 由於科技的不斷進步和現代社會的成長，物聯網裝置已經無處不在，物聯網是實體世界與數位世界之間的橋樑，透過使用各種技術，如感應器和執行器 (actuator)，物聯網裝置能夠在無線和有線網路（如互聯網）中建立、監控、和維護連接，透過將這些裝置連接到互聯網並共享資料，物聯網主要目的在於提升生活的效率、便利性、和生產力，包括農業、工業、個人健康和教育等各個領域；物聯網的應用正在不斷擴展，涵蓋了各種行業和領域，目前在各個產業中熱門的物聯網應用舉例如下： 智慧居家：物聯網技術讓我們能夠控制和監控家中的各種裝置，例如照明系統、安全系統、恆溫器、和家電等，進一步提高居住品質和節能效果。 工業自動化：物聯網的應用在工業領域中，如製造業、物流和供應鏈管理，可以實現自動化、監控、和遠端控制，提高生產效率和資源利用率。 智慧農業：透過感測技術和物聯網連接，農業領域可以實現精準灌溉、溫度監控、作物生長追蹤、和智慧化管理，提升農作物產量和質量。 醫療保健：物聯網在醫療領域的應用包括遠端醫療監護、智慧健康追蹤、和醫療裝置連接等，提供更有效和便捷的醫療服務和健康管理方式。 智慧交通：物聯網技術應用在交通領域上，可以實現智慧停車、交通監控、智慧交通訊號、和車輛連接等應用，提高交通流暢度和安全性。 城市管理：物聯網技術可以用於智慧城市管理，包括垃圾收集、能源管理、街燈監控、空氣品質監測等，提高城市運營效率和居民生活品質。 零售業：物聯網的應用在零售業中，如智慧型貨架、物流追蹤、顧客行為分析、和個性化行銷等，改進購物體驗並提供更精確的服務。 能源管理：物聯網技術可以幫助能源行業實現能源監測、節能管理、智慧電網、和可再生能源整合等，提高能源使用效率和可持續發展。 環境監測：物聯網可以應用於環境監測領域，如水質監測、空氣品質監測、垃圾管理等，幫助保護和維護環境的健康和可持續性。 教育領域：物聯網在教育中的應用包括智慧教室、學生追蹤、虛擬實境學習等，提供更互動和個性化的學習體驗。 物聯網 (IOT) 的歷史 儘管智慧科技的大部分進展發生在近年，物聯網（Internet of Things，簡稱IoT）的概念早在二十世紀末就已經存在，物聯網裝置可以將物理物體透過有線和無線網路連接起來，與不斷發展的現代社會相互影響；那麼，隨著物聯網裝置不斷擴展其影響力和範圍，對未來科技進步和社會的影響又會是怎樣的呢？ 在過去的數十年中，許多人都在思考物聯網裝置和傳感器的想法、構想、夢想，甚至一些基本元素；然而，直到1990年代末期，凱文·阿什頓 (Kevin Ashton) 提出了 "物聯網" 這一術語，以及利用物聯網裝置來連接兩個世界的理論，人們才開始真正看到這一全新概念的即時應用；凱文·阿什頓是英國伯明翰的科技先驅，也是麻省理工學院（MIT）自動識別中心（Auto-ID Center）的共同創始人，除了賦予 "傳感器" 在數位世界和物理世界之間互相傳輸訊息的想法與生命力外，阿什頓還在全球射頻識別（RFID）的標準系統開發方面起到了重要作用。 隨著電腦從巨大笨重的盒子變成了微小輕薄的手機、健身手錶等等，阿什頓的術語變得越來越有意義，因為物理世界和數位世界的聯繫越來越緊密。 圍繞我們的日常 IOT 裝置 正如前面所討論的，物聯網裝置已成為我們個人生活中不可忽視的一部分，隨著越來越多的物理訊息被這個網路中的裝置記錄、收集和儲存，它們對社會運作的方式變得越來越重要；那麼，這些裝置的一些例子是什麼？這種方式真正收集了多少訊息呢？ 不同類型的物聯網裝置：消費者、商業和工業 為了開始回答這些問題，我們首先要看一下不同類型的物聯網裝置，由於智慧科技在各個產業中不斷發展，最好將物聯網裝置分為不同的類別；雖然物聯網裝置有許多類別和子類別，但有三個最廣泛的類型，包括：消費者物聯網、商業物聯網、和工業物聯網（IIoT）。 消費者物聯網是指面向廣大消費市場，提供的無線和有線連接裝置，這些裝置主要增強人們生活中各個方面的便利性、舒適性和控制性，這些技術的例子包括：可穿戴智慧手錶、健身追踪器、家庭自動化裝置、個人助理裝置、和智慧手機等等，這些物聯網網路的各個組件都需要大量的電力來建立和保護全球範圍內的連接。 還有商業/公共空間物聯網裝置，這是一組在商業環境、或其他公共場所使用的物聯網裝置；商業環境，如醫療設施、酒店場所、辦公室、零售店、以及學校和圖書館等其他公共場所，都受到物聯網裝置持續發展和應用的影響，現今這個時代的每個商業樓宇，幾乎都利用物聯網裝置在各個方面提高運營效率、客戶體驗、和資源管理。 在這個領域內的一些物聯網裝置的例子包括：智慧安全系統，它將攝影機、運動感應器、和門禁控制裝置與雲端平台相結合，以增強監控和安全管理。此外，學校等公共場所可能在教室內使用各種智慧解決方案，如投影機或智慧顯示器，以幫助教師進行教學。隨著公共基礎設施的設計和規劃與電腦科技的不斷交融，越來越多的商業和公共空間將配備傳感器，連接到不斷增長的物聯網網路。 此外，還有工業物聯網，其中包括在工業環境中輔助並監控資料的裝置，包括製造廠和工廠，該領域的企業透過將他們的倉庫/系統升級為智慧工廠，並投資於最新、最先進的裝置和工具，包括傳感器、執行器、控制器、機器人、和其他機械裝置，這些物聯網裝置有助於監控和控制工業過程，提高運營效率和安全性。 Total Phase如何推進嵌入式系統和物聯網（IoT）的發展 Total Phase通過創新的解決方案和產品，致力於推進嵌入式系統和物聯網（IoT）的發展，以提供開發人員所需的工具，使其能夠簡化開發過程為核心，Total Phase提供了一系列尖端技術。 Total Phase在推進嵌入式系統和物聯網（IoT）開發方面的重要方式之一，是透過其Promira I2C/SPI/eSPI 多用協定分析平台，Promira平台能夠快速且輕鬆地傳輸資料，以確保在各種領域和產業的工作無間斷；此外，該裝置能夠使用更廣泛的電壓範圍，以更高的速度運行，並且可以進行廣泛的測試配置，以適應不同項目的不同需求；透過高效的嵌入式編程工具和封包產生器，工程師可以將特定資料提供給各種嵌入式應用程式，使其更容易與現有的物聯網（IoT）裝置連接。 另一個關鍵的產品是Komodo CAN Duo封包產生器/協定分析儀，它提供了無侵入式監控功能，可用於各個產業的產品開發、測試和測試，包括：汽車、軍事、醫療等等，Total Phase致力於提供先進的工具和技術，幫助開發人員實現更高效的嵌入式系統和物聯網（IoT）開發。 觀看 Total Phase 的影音介紹以了解更多： 展望未來，我們可以預見物聯網（IoT）裝置將繼續發展並與我們的日常生活融合，包括；在家庭、商業運營、醫療和製造過程中，新的物聯網（IoT）裝置不斷推出，現有裝置也在不斷重新調整和更新，以應對不斷變化的需求和趨勢；隨著技術的改進，這些裝置很可能也會得到改善，將我們帶入一個無縫連接物理世界和數位世界的未來。 對於物聯網（IoT）裝置的潛在未來，只有我們個人的想像力是個限制因素，感謝電腦科學和技術的不斷進步，隨著時間的推移，越來越多的裝置肯定會重新設計，包括傳感器和與其技術，使其從普通裝置變成物聯網（IoT）裝置，擴大了我們與連接的數位網路的接觸點。 物聯網（IoT）裝置的潛在未來可以用一個詞來形容：廣闊！在不久的將來，我們可以期待物聯網（IoT）裝置在各個領域的廣泛應用，為我們帶來更便捷、智慧和互聯的生活方式。 延伸閱讀 匯流排測試解決方案總覽 瀏覽 Total Phase 所有技術文章 >

客戶詢問：MDIO協定訊號測試需求 我正在尋找一個能夠根據IEEE 802.3u第22條：寫入和讀取MDIO協定的測試工具； 您推薦哪些測試工具和軟體應用程式？ 回覆：IEEE 802.3u MDIO協定訊號測試工具 感謝您的提問！對於根據IEEE 802.3u第22條：寫入和讀取MDIO協定（Management Data Input/Output）訊號的測試需求，我們建議以下工具和軟體應用程式：  Promira I2C/SPI/eSPI 多用協定分析平台 Beagle I2C/SPI 協定分析儀 IEEE 802.3u MDIO協定簡述 MDIO是PHY（物理層）和STA（站點）之間的雙向訊號，它用於在PHY和STA之間傳輸控制訊息和狀態；控制訊息由STA與MDC同步驅動，並由PHY同步取樣；狀態訊息由PHY與MDC同步驅動，並由STA同步取樣。MDIO必須通過三態電路驅動，使STA或PHY可以驅動訊號，透過22.6中指定的機械介面連接到MII（介面管理器）的PHY，應提供一個上拉電阻，以保持訊號處於高電平狀態，STA應在MDIO訊號上添加下拉電阻，以利用MDIO的靜態狀態來確定是否透過22.6中定義的機械接口連接了PHY到MII。這些上拉和下拉的值的限制在IEEE 802.3u 22.4.4.2中定義。 這個協定通常用於網路交換機、網路介面卡、和其他網路設備的管理和監控功能，因此，測試這個協定的主要目的，是確保裝置能夠正確地進行MDIO協定的通訊和操作，包括對設備的配置、監測和故障排除等，確保網路設備的正常運作和管理功能的可靠性。 主動讀寫 MDIO 透過Promira平台，您可以透過模擬SPI或GPIO線路上的MDIO來控制每個單獨的訊號，您可以按照以下方式使用這些訊號線：  驅動MDC時脈訊號，類似於SPI時脈 使用雙向GPIO線路作為MDIO訊號 Promira平台可以透過I2C應用程式授權（I2C Active - Level 1或Level 2 Application）來支援這些功能。 我們還建議使用Promira Software API I2C/SPI Active來開發自定義應用程式，這樣，您可以編程兩個GPIO引腳來產生MDC時脈，並控制雙向的MDIO資料。事實上，您將模擬一個MDIO主機，需要注意的是，由於是軟體驅動的時脈訊號，您只能控制時脈訊號的邊緣，而無法控制時脈訊號的低電平和高電平期間的持續時間。 如需了解Promira平台的所有功能概述，請參閱該規格書。 非侵入式監控 MDIO 如果需要監測和分析資料，我們建議使用Beagle I2C/SPI協定分析儀，這是一款非侵入性的匯流排監視器。這款Beagle I2C/SPI分析儀可以監測MDIO（符合IEEE 802.3u第22條款和第45條款）高達2.5 MHz的速率，以及高達24 MHz的SPI資料和5 MHz的I2C資料。 請注意，要監測MDIO流量，請下載並使用Beagle I2C/SPI分析儀的Data Center軟體v2.20版本。或者，您可以使用Beagle軟體API來建立一個更加符合您系統需求的自定義腳本；有關API指令的資訊，請參閱Beagle協定分析儀使用者手冊中的MDIO API部分；此外，API還提供了功能腳本，您可以直接使用或根據需要進行修改。 請注意，要準確捕捉MDIO訊號，需要正確設置取樣率，對於MDIO監測，取樣率的最低要求是匯流排位元率的兩倍。 以下是MDIO訊號的硬體介面： 引腳8管理資料的輸入/輸出： 此訊號是雙向的，用於STA和MMD之間的資料傳輸。 引腳7是管理資料時脈： 這是一條由STA驅動並同步MDIO線上資料流的控制線。 Beagle分析儀的訊號電平為3.3V： 如果要監測更低電壓的MDIO匯流排，可以使用Level Shifter Board（電平轉換板）。 如需了解Beagle I2C/SPI協定分析儀的所有功能概述，請查閱該資料書。 使用 Beagle I2C/SPI 協議分析儀監控 MDIO 使用Beagle I2C/SPI協定分析儀可以監測MDIO流量，但較新版本的Data Center不再支援此功能，從版本3.00開始，Data Center不再支援MDIO，未來版本的軟體也不太可能添加此支援。 目前支援情況： Data Center的v2.20版本或Beagle API的任何版本，可以使用Beagle I2C/SPI協定分析儀監測第22條和第45條的MDIO。 Mac用戶需要安裝X11以運行Data Center。 另外，請注意所有訊號應至少具有3.0V的邏輯高電平，如果要監測較低電壓的MDIO匯流排，您可以使用我們的Level Shift Board。 如果您需要更多資訊，歡迎與我們聯繫。 延伸閱讀 Total Phase I2C/SPI主機轉接器和協定分析儀的詳細比較 > 匯流排測試解決方案總覽 > 瀏覽 Total Phase 所有技術文章 >

三星半導體 (SAMSUNG) 在2022年5月即宣布推出通用快閃記憶體儲存4.0（UFS 4.0）晶片，這一消息引起了消費電子產業的廣泛關注；UFS 4.0是UFS 3.1的升級版本，帶來顯著的性能和效能改進；成立於2017年的KIOXIA (前身東芝記憶體Toshiba Memory) 也於近期推出新一代高效能 UFS 4.0 嵌入式快閃記憶體存放裝置；高通 (Qualcomm) 也於2022年11月發表新一代的旗艦行動平台 Snapdragon 8 Gen 2同樣支援UFS 4.0；三星Galaxy S23、Vivo X Fold 2、華碩ROG Phone 7等採用高通處理器也成為UFS 4.0儲存的智慧型手機產品；同時間聯發科技 (Mediatek) 推出的天璣 9200旗艦行動平台也將UFS 4.0列入標準配置，包含OPPO Find X6、Vivo X90 Pro、iQOO Neo8，兩大Android陣營皆為了提供用戶更快的儲存速度和效率，讓用戶享受更流暢、高效的使用體驗，而紛紛導入UFS 4.0。 通用快閃記憶體儲存（UFS, Universal Flash Storage）技術在近年來迅速普及，起初，由於價格昂貴，UFS技術只適用於高階旗艦手機，如今，它已經廣泛應用於中階手機產品中；自2010年問世以來，UFS儲存技術已經經歷了三次重要的演進，並持續提升性能。 讓我們快速了解一下通用快閃記憶體儲存（UFS）是什麼？ UFS是一種全雙工接口的儲存標準，允許同時讀取和寫入，於 2016 年左右開始在 Android 智能手機生態系統中流行起來，為智慧型手機、數位相機、和平板電腦等設備中被廣泛應用的儲存標準，並取得了更好的表現，它優於傳統的 eMMC 儲存，eMMC 使用並行、或半雙工接口，一次只允許其中一個操作，如果將高性能的SoC與慢速的eMMC儲存結合在一起，應用程式的啟動時間可能會變得緩慢，出現卡頓、和整體性能下降的情況，這就是為什麼現在除了價格低廉的Chromebook等設備外，很少見到使用eMMC儲存技術的產品。 相較於 eMMC 儲存，UFS 儲存具有更快的讀寫速度和更高的效能，這是因為 UFS 儲存可以同時執行多個讀寫操作，而不需要逐個執行，這樣的設計使得 UFS 儲存能夠更有效地處理資料，提供更順暢的使用體驗。 圖片來源：Samsung 此外，UFS 還支援更大的頻寬，能夠實現更快的資料傳輸速度。在使用 UFS 儲存的設備上，使用者可以更快地讀取和寫入文件，進行應用程序的加載和執行操作，以及進行多媒體內容的播放等；因此，由於其性能優勢和更好的使用體驗，UFS 儲存技術在中高端市場中佔據了主導地位，成為許多消費者和製造商的首選。 UFS 4.0 UFS 4.0是 JEDEC（聯合電子裝置工程委員會）通過的通用快閃記憶體儲存的最新標準，JEDEC是一個全球性組織，致力於為微電子開發制定開放式標準；UFS 4.0 具有令人驚豔的性能，UFS 4.0能夠實現高達4200MB/s的讀取速度和高達2800MB/s的順序寫入速度。相較之下，UFS 3.1的讀寫速度分別為2100MB/s和1200MB/s。除了極大的速度提升外，UFS 4.0還具有高度的節能性能，效率提高了46%。在這個新標準中，每條通道的速度可達到23.2Gbps，是前一標準的兩倍快。搭載UFS 4.0的設備將能夠以驚人的速度讀取和寫入數據，提供更順暢的應用體驗。同時，UFS 4.0具有更高的能源效率，可以延長設備的電池壽命，讓用戶能夠更長時間地使用設備。 為何 UFS 4.0 對於未來的智慧型手機是不可或缺的？ 對於智慧型手機而言，快速的儲存速度和處理器同等重要；若手機的儲存速度不夠快，你會發現開機時間較長、應用程式載入時間延遲、並增加能源消耗；儘管UFS 3.1的性能已經非常出色，但UFS 4.0帶來了更進一步的提升，由於更大的頻寬，使用者將體驗到遊戲和應用程式載入時間的明顯改善；同時，需要大量資源的任務，例如高畫質影音編輯、或高幀率錄影等，也將受益於這項新技術；此外，相較於UFS 3.1，UFS 4.0的能源效率提升了46%，對於智慧型手機的電池壽命有著正面的影響。 UFS 4.0 的協定驗證與分析 Protocol Insight 的 Falcon G500C 為 UFS 與 UniPro 除錯與一致性測試的業界領導解決方案，其整合了 UFS 和 UniPro 協議分析，支援 UFS 4.0, UniPro 2.0, 及 MIPI M-PHY 5.0 HS-G5 的雙向鏈路探測；此外，它也是通訊協定的模擬試驗分析工具，提供 UniPro 2.0、UniPro 1.8 和 JEDEC JESD224A UFS一致性測試套件 (CTS)；更值得一提的是，Falcon 提供豐富的智慧化測試工具，允許自動化測試，並使用智慧化工具自動分析封包；亦可自行定義極端狀況、邊緣或壓力測試等測試案例，大幅提升測試效率。 關於 Protocol Insight Protocol Insight 為行動運算開發者提供測試與驗證工具，並有深厚的產品開發經驗，作為UFS、UniPro協定分析與驗證市場領導者，Protocol Insight參與UniPro 1.61 ~2.0完整性測試標準，且是唯一UFSA協會認證工具，協助所有MIPI UniPro與UFSA之UFS IOT研討以及插拔大會。 文章來源：Android Authority

有效的電源操作和能源優化是許多物聯網市場的主要目標，MIPI 的白皮書將介紹物聯網產品架構和產品設計，如何運用一系列 MIPI I3C 功能，以實現其設計目標，以滿足這些市場需求。 此白皮書的文章架構 在對市場趨勢進行簡要概述後，首先介紹了I3C介面，然後分為幾個部分，探討I3C協定中與物聯網裝置能源效率最相關的選定技術特性： 以下是本文將對I3C以下的功能進行詳細描述： I3C匯流排的電氣特性 路由功能 匯流排活動狀態管理 帶內中斷（In-Band Interrupts abbr.IBI） 熱插拔（HJ）以及裝置間隧道（D2DT） 對於每個功能，將解釋其在能源和功耗效率上的優勢，然後介紹其技術內部運作方式。 註：本白皮書僅為描述性質，不旨在取代MIPI I3C規格（I3C v1.1.1 [MIPI01]和I3C Basic v1.1.1 [MIPI02]）。 物聯網傳感器介面的市場趨勢概述 物聯網（IoT）有望提升全球每位公民的生活品質，並帶動全球經濟增長；擴展的無線連接、體積更小、速度更快、且能效更高的電子元件，以及更強大的軟體技術，這些正推動著一個競爭激烈的物聯網裝置市場快速發展；預計到2025年，消費者和企業應用領域的物聯網裝置將超過240億台，目前，物聯網服務已在市場上廣泛應用，涵蓋了幾乎所有行業，包括：汽車、消費電子、企業、醫療保健、工業、智慧建築、智慧城市、智慧居家、公用事業等領域，這些趨勢將持續推動物聯網技術的創新，為人們提供更智慧、更便捷、更高效的解決方案。 消費者的物聯網領域主要成長來源，預計將來自智慧居家、消費電子、可穿戴裝置、和智慧駕駛等；在企業物聯網市場中，成長的關鍵領域包括智慧建築、公用事業、零售、智慧城市、製造、和醫療保健等；對於許多物聯網應用而言，功耗是一個極為嚴格的要求。 圖1 物聯網裝置的預測 (按地理區域劃分) MIPI已開發了I3C規格，重點在於支援目標市場的主要設計目標的技術特性：可擴展的性能、低功耗、和低電磁干擾；MIPI了解到在物聯網的世界中，有限的能源使用和低功耗是主要關注的問題，因為許多物聯網裝置是電池操作或具有有限的可用電源。 此白皮書重點介紹了I3C的功能，幫助開發人員實現他們的能源和功耗效率目標，為了確保技術和商業上的成功，了解I3C技術的這一部分並充分利用它是至關重要的。 MIPI I3C 和 I3C Basic 簡介 MIPI Alliance的I3C介面是一個演進式的標準，它改進了I²C的功能，同時保持向後相容性，I3C提供了在主機 (Host) 處理器、微控制器和周邊裝置之間的靈活多點介面，以支援現代架構下的嵌入式系統，MIPI I3C的主要目的有三個： 嵌入式系統內的通訊標準化，並使用可重新配置的匯流排 減少使用的物理引腳數量 支援高速、低功耗的資料傳輸，最高可達33 Mbps 在I3C（但不包括I3C Basic）中，透過使用多通道配置，可以進一步提高33 Mbps的限制： 雙通道（x2通道）和四通道（x4通道）操作均可被實現，分別將資料速率增加兩倍和四倍，儘管硬體複雜性稍有增加。 開發MIPI I3C介面是共同努力，確定真正的市場需求，進一步定義標準，並整合來自領先的SoC、微控制器、感測器樞紐和感測器供應商的技術貢獻。 MIPI I3C最初是為行動應用而設計的，目的在成為可用於任何感測器的單一介面，然而，I3C規範已成功應用於汽車、消費品、和其他智慧手機以外的應用領域；在物聯網應用空間中，I3C具有卓越的優勢，因為它提供了高速資料傳輸並且功耗極低，這對於大多數物聯網嵌入式系統來說非常理想，因為這些系統通常有嚴格的功耗限制。 MIPI I3C基礎知識 MIPI I3C介面使用類似I2C的介面，具有一條稱為SDA (Serial Data) 的漏極開路輸出訊號 (open drain) 和一條稱為SCL (Serial Clock) 的推挽輸出 (push-pull) 訊號，I3C匯流排控制器裝置以通訊匯流排速度最高達12.5 MHz來驅動SCL，實際的資料傳輸速率約為11 Mbps。 I3C提供了幾種不同的資料傳輸模式，基本時脈速率最高可達12.5 MHz： 標准資料傳輸率（SDR）模式：與I2C相同，SDA線由SCL線時脈控制 高資料傳輸率（HDR）為四種不同的模式，速度均快於SDR模式 雙倍數據率（HDR-DDR）模式： SDA在每個SCL邊緣轉換時（而不是每個時脈周期）被時脈控制，有效地使資料傳輸速率翻倍，而時脈速率本身並未增加。 三元符號純匯流排（HDR-TSP）模式（不包括在I3C基本規範中）： 在此模式下，SDA和SCL失去了一般的功能，資料以三元符號的形式傳送，有效資料傳輸速率大致增加了三倍，但是，在TSP模式下，無法在I3C匯流排上使用I2C裝置。 三元符號傳統（HDR-TSL）模式（不包括在I3C基本規範中）： 類似於TSP模式，但與I2C相容，並且僅具有2.5倍的速度增益（略有降低）。 批量傳輸（HDR-BT）模式： 類似於SDR模式，但以區塊為導向 (block-oriented)，使用第9個消息位元（在SDR模式中為奇偶校驗位元或T位元）作為資料，相對於SDR模式，可實現20%的資料傳輸速率增益，資料完整性透過CRC進行檢查。 I3C定義了幾個I3C裝置類別： 主控制器（Primary Controller） 次級控制器（Secondary Controller） 路由器和橋接裝置（Router and Bridge Devices） 目標裝置（Target） 在系統中，只能有一個主控制器，具備相應能力的目標裝置可以要求成為次級控制器；裝置成為次級控制器的能力，會在匯流排配置暫存器（BCR）中的裝置角色位元中表示，授予次級控制器角色是主控制器的一項任務，匯流排地址長度為7位元，所有匯流排位址在匯流排初始化時動態分配，這種位址分配主要由主控制器執行；然而，在特定情況下，次級控制器也可以進行動態地址分配。 在I3C規範中，操作電壓和相關電氣特性的範圍，介於1.2V至3.3V之間；此外，I3C Basic還定義了1.0V的操作條件。 此白皮書稍後將詳細介紹兩個非常有用的I3C功能，分別是帶內中斷（IBI, In-Band-Interrupt）和熱插拔（HJ, Hot-Join）： IBI允許I3C目標在無需任何帶外訊號或輪詢機制的情況下發起中斷。 HJ允許I3C目標在已經配置好的I3C匯流排上被加入。 這兩個功能都帶來了顯著的功耗效率優勢。 除了電氣和純硬體功能外，MIPI還投入了大量努力來標準化匯流排管理、配置和操作；透過一組精心選擇的共通指令碼（CCC），實現了這一目標，CCC 管理著像啟用和禁用的事件、分配動態地址和許多其他常見匯流排管理任務等標準操作，CCC消息可以直接發送給單個目標，也可以發送給一組目標，或者以全局廣播方式發送給I3C匯流排上的所有目標，群組位址功能在I3C v1.1中引入。 I3C 實現功耗效率 實現I3C中的功耗效率最佳化是多個因素共同作用的結果。在本節中，我們將介紹對功耗效率影響最大的因素。 影響能源效率的參數 為了了解哪些參數影響能源效率，參考圖2所示的典型物聯網裝置是很有幫助的，在該裝置中，微控制器作為匯流排的主控制器，感測器是主要的資料產生器，它們可以以連續循環的速率運行，也可以根據事件不規則地生成資料（例如，當溫度超過預設的觸發點時），還可能存在其他周邊，例如：顯示器、使用者輸入（例如按鈕、旋鈕、觸控）和通訊單元，通訊通常是無線的，且通常是使用低功耗廣域網路（LPWAN）、Wi-Fi、藍牙、或使用行動網路 (cellular) 的物聯網。 圖2：典型物聯網裝置的架構 對於這樣的系統，影響能源使用的參數可以分為以下幾個類別： 匯流排的電氣特性： 包括操作電壓、匯流排長度、輸出端子的類型（例如漏極開路電路Open Drain上拉、推挽 (push-pull)）、輸入端子的電容、以及匯流排上活躍的裝置數量。 傳輸或接收一定數量位元所需的CPU週期數。 在空閒模式下保持裝置存在匯流排上，而不會妨礙匯流排活動並保持系統完全可用的能力。 高效處理同步和非同步事件。 對系統子組件進行選擇性功耗管理。在圖2的範例中，顯示出只在有資料需要發送/接收時，才給通訊單元供電。 I3C匯流排的電氣特性 MIPI I3C卓越的功耗表現，主要得益於I3C匯流排本身的電氣特性。 在估算匯流排的功耗時，主要的貢獻因素包括： Shoot-thru 輸出端子的通電電流： 這發生在線路轉換期間，通電電流的大小取決於用於輸出端子的技術，優化通電電流的功耗，可透過減少每個位元傳送的訊號轉換次數來實現。 匯流排電容的充放電： 匯流排電容是匯流排線的電容、和輸入/輸出端子的電容之和，在I3C中，假定每個裝置的平均輸入電容為5 pF（若 < 1.8V），或者10 pF（若 > 1.8V），而總的匯流排電容低於50 pF。 上拉電阻的電流： 這個電流僅在SDA線路被拉低時存在，上拉電阻（或動態電阻）的值，是訊號上升時間和電流消耗之間的折衷；在I3C中，對於VDD > 1.4V，則會設定為3 mA；而對於VDD < 1.4V，這會被設定為2 mA。 圖3：匯流排電容的來源 SDA和SCL線路的運作 驅動SCL線路 SCL線始終以推挽 (push-pull) 模式操作，避免了與上拉電阻電流相關的問題；然而，推挽 (push-pull) 操作在I2C的向後相容性方面存在一個限制，在I2C中，SCL是一條漏極開路訊號線，控制器驅動該線路，而在I3C中，目標裝置可以將SCL保持低電平，直到SDA位元被處理（"時脈擴展, clock stretching "），時脈擴展很少被使用，通常僅在微控制器目標中的軟體驅動上實現I2C協定時使用，由於SCL線上的推挽 (push-pull) 驅動，不允許在I3C匯流排上操作執行時脈擴展 (clock stretching) 的I2C裝置。 Figure 4 I3C Bus Line Types 驅動SCL線路 SDA線路的管理比SCL線路更為複雜，根據傳輸的狀態和階段，SDA線路將在上拉、pull-up、和高保持模式之間切換，這些模式之間的動態切換由控制器和目標裝置共同管理；為了最小化通過上拉電阻的電流，我們已經努力減少SDA線路處於漏極開路模式的時間，慢速上升邊緣還使得SCL的低電平部分大於200 ns，是名義上的40 ns的5倍！這將減慢匯流排的傳輸速度。 圖5：典型的I3C資料傳輸 圖5展示了在3.3V、20 pF匯流排負載和2.83 kΩ條件下，在I3C匯流排上執行資料傳輸的過程。 主控制器透過執行START序列來啟動傳輸： 首先拉低SDA，然後拉低SCL，此時，SDA處於開漏模式，在黃色方塊中，主控制器發送七位元的I3C廣播位址 - 7ꞌh7E，此保留位址僅被I3C裝置識別；根據I2C規範，可能在匯流排上的任何I2C裝置將忽略它。 在此期間，由於位址是可爭取的，SDA必須保持在漏極開路模式；這表示目標裝置可以透過發送自己的位址到匯流排上來請求操作；在傳輸的這部分中，由於漏極開路模式的上升邊緣較慢，SCL時脈無法以全速運行，為了優化功耗，SDA被保持高電平盡可能長的時間（即位址7ꞌhFE中的1位元連續），不消耗電流，直到最後一位元和RnW位都為0；由於處於漏極開路模式，資料只能以較低的速度傳輸（每位240 ns）。 如果至少有一個目標裝置對廣播進行了確認，那麼主控制器就知道它位於I3C匯流排上，然後，它可以發出一個重複的START（在I3C匯流排上的任何I2C裝置都會忽略該訊號），從這一點開始，SDA線將永久切換到更快、更高效的推挽 (push-pull) 模式，根據傳輸類型，SDA線將由主控制器或目標裝置驅動，一旦進入純I3C模式，主控制器可以透過發出重複的START序列來發送命令序列，從而始終保持線路處於推挽 (push-pull) 模式；在純I3C模式下，SCL線路可以以最大可能的速度運行，從而減少執行匯流排傳輸所需的時間。 請注意，只有在與物理匯流排佈局相容的情況下，才能達到12.5 MHz的最大時脈速度，這是設計師必須考慮的重要因素，可透過控制匯流排電容和線長來控制它。 正如圖5所示，這個I3C的傳輸過程經過精心設計，主要用意在於極大地提高效率，以最小化功耗。 閱讀全文 | 歡迎下載 MIPI White Paper MIPI 技術文章推薦閱讀 Debug for I3C 文章概要： MIPI I3C的除錯介面是一個用於在除錯和測試系統（DTS）與目標系統（TS）之間傳輸除錯控制和資料的最小引腳裸機介面，該規範以動態方式處理網路拓撲，非常適用於提供靈活且可擴展的除錯和測試規範，用於支援行動裝置、物聯網（IoT）、汽車和其他應用場景。 MIPI I3C的除錯介面允許系統設計師透過低頻寬的MIPI I3C 介面，高效且動態地針對應用處理器、電源管理整合電路、調變解調器、和其他需要進行電源管理的組件進行除錯和測試，該介面只需少量引腳，便可在任何大小的系統中實現多元件連接。 該介面可在專用除錯或共享匯流排拓撲下實現多元件連接，只需兩條線路，支援多個入口點，並可在元件關閉電源並重新啟動後保持網路連接。 相關產品 Binho I3C Basic 通訊協定分析儀 Binho率先推出I3C 基礎通訊協定分析儀，支援最新 MIPI I3C Basic V1.1.1 版本，達 2.5MHz 單資料速率模式 (SDR Mode)、直接及廣播通用命令代碼 (CCC) 的解碼，以及In-Band 帶內中斷與 Hotjoin 熱啓動要求，為韌體開發與嵌入式系統測試的解決方案；讓您將笨重的 silicon 驗證裝置留在實驗室裡，同時為您省下大筆預算。 關於 Binho Binho總部位於美國加州，致力於通訊協定測試工具的研發，為一個獨立自主的研發團隊，一個由工程師、設計師和發明家組成的團隊攜手構建產品，我們堅信每位工程師、開發人員和創造者都會很高興擁有他們在他們的工具包中創造未來。 關於 MIPI Alliance MIPI Alliance（MIPI）是為行動和行動應用關聯性 (mobile-influenced) 的產業開發介面規範的組織，每一款現代智慧手機都至少使用了一項MIPI規範；MIPI聯盟成立於2003年，即將迎來其20週年慶典，該組織擁有超過375家全球會員公司和15個活躍的工作小組，致力於為廣大的行動生態系統提供規範；組織的成員包括：手機製造商、裝置原始設計製造商（OEM）、軟體供應商、半導體公司、應用處理器開發商、IP工具供應商、汽車製造商和Tier 1供應商、測試儀器商，以及相機、平板電腦和筆記型電腦製造商等；欲了解更多資訊，請至 www.mipi.org。

光纖問題的潛在原因 光纖連結出現問題可能是由於各種原因引起的，一個非常常見的問題是連接器未完全連接 - 在擁擠的線路配接板中往往難以察覺，或者可能是由於連接器本身的品質問題，例如：不符合IEC PAS 61755-3標準定義的參數，包括拋光角度、光纖高度、曲率半徑、或頂點偏移的不良端面幾何形狀。 更常見的原因是現場在終端處理不良，導致氣隙和插入損耗過高，或連接器端面出現刮痕、缺陷和污染；事實上，污染仍然是導致光纖故障的主要原因 - 灰塵、指紋和其他油質物質會導致過多損耗，有時還會對連接器端面造成永久性損壞。 問題也可能是由於故障的融接接頭、錯位或錯誤極性引起的，不良的纜線管理可能會對連接器施加壓力，造成錯位，或者連接器可能未正確安裝並與其對應物連接；連接器或轉接器上的插鎖機制磨損或損壞，有時也是問題的原因；在網路進行連結時，光纖可能出現微彎曲或宏彎曲，或者在光纖的某個位置斷裂而損壞。 整個纜線系統的設計，也可能是光纖連結出現插入損耗和性能問題的原因，即使所有連接器都是高品質的、沒有污染並且正確的端點接合，如果通道中的連接過多，損耗可能會超過特定應用的規格；同樣的情況也可能由於違反多模光纖的距離限制而產生，導致高模態色散。 視覺化呈現的故障定位器 (VFL) 最簡單的故障排除工具是視覺化的故障定位器，或稱為VFL（Visual Fault Locator），這是一種廉價的工具，幾乎應該存在於每位光纖技術人員的工具包中，VFL使用明亮的雷射光束（通常為紅色），這種光束可以被人眼輕易看到，不像系統中使用的無形紅外線光。 VFL非常適合從連結的一端到另一端測試連續性和極性，並找到纜線、連接器和融接點上的斷點，它也是一個很好的追蹤工具，可以用來定位機架內一條單獨接頭終端處理光纖的另一端，一些現場終端處理的連接器還包括一個VFL光孔，允許在終端處理後立即將VFL連接到連接器，以驗證終端處理是否正確 - 如果VFL的光溢出並出現在連接器的VFL光孔中，則連接器內的兩個光纖端面未被正確配對。 視覺化故障定位器（VFL）還可用於尋找斷裂、光纖彎曲造成的宏彎曲損耗以及不良融接點，VFL的紅色可見光足夠明亮，可以透過光纖護套在斷裂或宏彎曲位置被發現，尤其是在光線較暗的環境下，這也使得VFL用於識別融接盒內的不良融接點非常有用。 儘管相較於其他工具，視覺化故障定位器（VFL）被認為是一種較低級的故障排除工具，但它也是光時域反射儀（OTDR）的良好搭檔，因為它可以定位那些距離太近、使OTDR無法正確分離的故障，以及位於OTDR的「死區 (dead zone)」附近的故障，特別是對於使用融接短尾光纖的情況，VFL的使用對於識別不良融接點尤其有幫助，因為這些點靠近連結的末端。 光源功率計（LSPM）和光纖損耗測試儀（OLTS） 光源功率計（LSPM）和光纖損耗測試儀（OLTS）主要用於一級認證和驗收測試，是量測損耗最準確的工具，同時也可用於故障排除；透過將連結的損耗與技術要求進行比較，可以確定光纖連結是否是問題的來源，它們還可用於驗證來自交換機等裝置的輸出功率、連續性和極性。 使用光源功率計（LSPM）或光纖損耗測試儀（OLTS）可以判定損耗是發生在單一光纖、還是整個纜線中，如果整個纜線的所有光纖都有損耗，這很可能是纜線損壞或彎曲的徵兆；如果只有單一光纖存在損耗，問題很可能與不良融接或連接器有關；需要注意的是，無論是光源功率計（LSPM）還是光纖損耗測試儀（OLTS），都無法識別或定位連結中的具體損耗事件，這就是故障定位器和光時域反射儀（OTDR）的作用所在。 光纖故障定位器 雖然視覺化故障定位器（VFL）在照亮不良連接和斷裂的裸露光纖段上表現良好，但在長纜線運行、纜線不可見、或無法進入、或激光光束無法穿透護套的情況下，它們的幫助有限；光時域反射儀（OTDR）可以提供纜線全長的圖形數據和分析，但它們價格昂貴且需要更多時間和技巧來操作；在故障排除方面，光纖故障定位器填補了VFL和OTDR之間的空白。 像Fluke Networks的Fiber QuickMap這樣的光纖故障定位器，可以快速且高效地量測長度，並識別多模光纖上的高損耗事件和斷裂，範圍可達1,500米（4,921英尺）；這種單端光纖故障定位器非常簡單易用，使用類似於光時域反射儀（OTDR）的技術，透過光纖發送雷射光脈衝，量測從高損耗連接和融接點、以及光纖末端反射的光功率和時間，它們非常適用於量測光纖連結中的高損耗融接點、連接和斷裂，以及連結的整體長度，QuickMap還可以在測試之前檢測到活動中的光訊號。 這個工具能夠快速量測光纖的長度，使其成為非常實用的工具；如果你在測試一根3公里長的光纖時，工具顯示的長度是1.2公里，那麼你就知道光纖斷裂了；此外，它在查找MPO連接時非常方便，尤其是當兩個連接都意外地未正確將針腳插入時，這是一個常見的問題，會導致連接完全失效；在配線面板上，這個問題很難檢測，因為你無法輕易或安全地直接觀察端口內的針腳是否存在。 這些裝置的操作非常簡單，在清潔連接後，將一根發射光纖連接到測試裝置上，使用發射光纖和接收光纖可以讓測試裝置找到靠近或在光纖連結末端的事件；然後，使用者按下「測試」按鈕，幾秒鐘後，裝置顯示在光纖連結上檢測到的事件數量，這些事件包括：連接器、融接點、和光纖連結的末端，事件被定義為超過可程式化的損耗或反射限制的事件，使用者可以滾動瀏覽每個事件，並查看其距離和損耗量，請參考圖3範例。 進階故障排除與光時域反射儀（OTDR） 雖然您可能能夠使用光視覺故障檢測器（VFL）或光學故障檢測器定位問題，但有時候您可能需要更多的訊息；光時域反射儀（OTDR）基於檢測到的反射光或背散射量來計算訊號損耗，利用這項技術，OTDR 可以用於定位光纖斷裂、彎曲、融接點和連接器，並且可以量測這些特定事件的損耗，使用 OTDR 可以獲得對光纖安裝和施作整體品質的完整了解；OTDR 的價格比 VFL、光功率計和光學故障檢測器高，並且需要一定的專業知識，但由於它們能夠量測個別事件的位置、損耗和特性，因此被視為最終的故障排除工具。 OTDR（光時域反射儀）是光纖領域中的光學等效物，它透過向待測光纖注入一系列光脈衝，然後從同一端接收到光纖上各點散射（雷利散射）或反射回來的光，所收集到的散射或反射光被用於呈現光纖的特性，這種量測方式，相當於電子時域反射計量測因待測電纜阻抗變化而引起的反射，回波脈衝的強度根據時間進行量測和積分，並根據光纖的長度繪製圖表。 散射線 (Scatter Line) 或軌跡 (Trace) 用於根據雷利散射 (Raleigh Backscatter) 訊號的強度下降推斷損耗，如果沒有雷利散射的存在，那麼光時域反射儀將永遠不會被設計出來；雷利散射發生在所有光纖纜線中，不是所有光能都能被光纖纜線核心中的玻璃分子吸收，因此未被吸收的光在所有方向上散射，只有一小部分光注入光纖後被反射回光時域反射儀，這就是散射線 (Backscatter) 的含義，有時稱為散射 (Scatter)。 當光通過光纖纜線時，遇到與光纖密度不同的材料（例如空氣），最多8％的光會反射回源端，而其餘的光則繼續進入新的材料，這種現象稱為費涅爾反射 (Fresnel Reflection)，並顯示了連接點的位置，透過比較連接器之前和之後的軌跡線，可以推斷連接器的損耗和反射程度。 發射和接收纜線及補償 量測中返回到OTDR的散射訊號只是測試脈衝中的一小部分，因此，OTDR接收電路需要非常敏感，OTDR中的連接器會產生大量反射，使OTDR接收器達到飽和，傳感器需要一些時間來從這個大反射中恢復過來，就像你的眼睛在明亮的閃光後需要時間恢復一樣，時間等於距離，所以在OTDR和第一個連接器之間添加一根發射纜線，使傳感器有足夠的時間來恢復，準備好看到連接體中的反射；發射光纖的長度需要足夠長，以支援測試光纖長度所需的最大脈衝寬度；通常使用足夠長的發射光纖（通常為100米或更長），在第一個事件之前和之後都會有散射線，從而可以量測第一個連接器。 當光脈衝達到連接中的最後一個位置時，由於光從玻璃到空氣的界面轉換，會產生一個大的反射，由於連接結束後沒有光纖，因此沒有了返回的散射訊號，量測值會下降到OTDR感應器的雜訊水平；透過使用接收纜線（有時稱為跳接光纖）延長了返回散射，因此在最後一個事件之前和之後都有返回的散射訊號，這使技術人員能夠量測並納入最後一個連接的損耗在測試中。 技術人員和接受測試結果的人，不希望在他們的報告中包含發射和接收光纖的量測結果，然而，OTDR 可以進行補償（實際上是移除）發射和接收光纖的部分，因此報告中只包含被測試網路的結果。 了解OTDR測試結果 當您使用OTDR進行故障排除時，您會得到一個代表網路在其長度上的損耗的圖形標示，儘管OTDR追蹤可能看起來有些令人不知所措，但每個下降或突波都揭示了事件的類型，它向您講述了被測試網路的故事。 有經驗的OTDR使用者會辨識出測試器連接器、發射纜線、連接器、機械接頭、熔接接頭、不匹配的光纖以及網路結束等反射事件，他們也知道，在網路結束後看到的小波峰是虛假事件，不是真正需要關注的事件。 但如果你不是一位追蹤分析專家，不用擔心，OptiFiber Pro OTDR 還使用先進的邏輯來解讀追蹤結果，並提供一個事件地圖（EventMap）以描述實際事件，而有問題的事件將以紅色圖示突出顯示，這樣你可以更快地找到問題所在。 在事件地圖的左下方，可以透過一個幫助圖示輕鬆存取，OptiFiber Pro OTDR 甚至提供了解決問題的建議修復措施。 當解決具有多個問題事件的網路時，一個好的原則是首先處理最接近光時域反射儀的事件，一旦這些事件被解決，光時域反射儀將對下游的事件具有更好的可視性。 現代的 OTDR 通常會自動化許多 OTDR 的功能，使得幾乎任何人都能像專家一樣進行分析；然而，在某些情況下，進一步的專業知識可以用於更深入地分析光纖並獲得更多訊息，下面的兩個部分將討論進階的 OTDR 設定和追蹤分析。 進階 OTDR 設定 - 脈衝寬度 調整脈衝寬度可以讓操作者能夠測量更長的光纖，並且能夠識別光纖上的離散事件之間做出權衡；為了確保長距離的散射光返回到 OTDR，測試儀需要透過將光保持亮燈的時間延長，來向光纖輸入更多能量 - 增加脈衝寬度；然而，脈衝寬度越長，死區越大 - 死區是指 OTDR 可識別的事件之間的最小距離，由於光在光纖中的傳播速度約為每奈秒0.2米，一個窄的3奈秒脈衝無法“看到”相距不到0.6米的兩個事件；一個寬的1000奈秒脈衝只有在它們相距超過200米時才能看到兩個獨立的事件。 圖 9. 脈衝寬度較窄的輸入脈衝能夠識別更靠近的事件。 多波長測試 進行多波長測試時，即使應用僅使用較低波長進行傳輸，在使用 OTDR 進行故障排除時，最好測試多個波長；對於多模光纖，建議在 850 和 1300nm 進行測試；而對於單模光纖，建議在 1300 和 1550nm 進行測試，通常情况下，較高波長會顯示較低的損耗，但如果光纖受到應力，較高波長將顯示顯著較高的損耗，並且問題將更容易檢測到。 請注意，波長是「限定」的，這表示上述提到的波長已足夠用於測試，即使在實際操作中使用其他波長，如果問題發生在融接尾纖上，您可能需要使用視覺化光纖檢測器 (VFL) 來確定問題是否是發生光纖斷裂或彎曲，而不僅僅是尾纖連接器，因為故障事件在測試結果中通常顯示出與連接器距離相符的位置，OptiFiber Pro 配備了一個便捷的內置 VFL，可用於這種情況下的檢測。 閥值和平均值 在某些故障排除情況下，可能需要手動調整 OTDR 的設定，例如：當正確執行時，融接點的損耗可以小於 0.1dB，如果您需要定位一個損耗非常低的融接點，而損耗閾值高於融接點的損耗，它可能不會在 OTDR 上顯示出來；Fluke Network 的 OptiFiber Pro 在損耗閾值方面的自動設置為 0.15dB，這表示它只會找到等於或高於此水平的事件，可以手動將損耗閾值設置得更低，以找到非常低損耗的融接點。 請注意，較小的閾值表示測試儀器進行更多的量測、或使用更寬的脈衝寬度，這可能會增加測試時間、或測試結果中的死區；損耗閾值小於 0.15dB 也可能導致 OTDR 在光纖本身固有不完美性的情況下，檢測到虛假事件；改變平均時間也有助於定位融合融接點，平均時間將多個量測數據進行平均，以產生最終的測試結果 - 較長的時間可以降低雜訊，顯示更多詳細訊息，如：非反射式融合融接點事件；在故障排除長距離連結時，可能需要增加 OTDR 的動態範圍以量測至光纖的末端，這表示需要更寬的脈衝寬度，從而增加測試時間和死區。 進階追蹤分析 追蹤顯示出一個略微下降的趨勢線，表示隨著光纖長度增加，由於損耗而導致的反射訊號逐漸減弱；連接器會以一個特徵性的「尖峰」顯示出來，這是由反射引起的，接著從趨勢線下降，這表明連接器引起的損耗（衰減）的大小。 非反射事件 非反射事件是指光返回散射訊號的強度下降，但沒有顯示連接器所呈現的 "尖峰"，其中一個例子是 "隱藏 (Hidden)" 事件，它是由於兩個連接器彼此非常接近，處於 OTDR 的事件死區內而引起的。 另一個例子是"虛假 (ghosts) 事件"，它是由於高度反射連接引起的返回訊號，在連接器之間來回反射；大多數虛假事件將在光纖結束後顯示為反射事件，然而，有些可能在追蹤中出現，這些虛假事件可以透過它們是反射事件且沒有損耗來識別，OptiFiber Pro可以檢測虛假事件並識別其來源，從而輕鬆解決根本原因。 即時追蹤 即時追蹤是光纖的反射訊號追蹤線的持續更新顯示，通常用於即時監控光纖連接的反射訊號變化，以確保在運輸過程中沒有損壞；另一種用途是 "搖晃測試 (Wiggle Test)" - 當懷疑存在鬆動的連接、或損壞的連接器時，技術人員可以在搖晃連接器、或向連接器施加壓力時使用即時追蹤，以查看連接是否恢復或永久中斷。 光纖跳線的除錯 光纖跳線在任何光纖網路中都扮演著重要的角色。無論是在資料中心中連接光纖配線區和交換機，還是在區域網路中連接光纖到桌面應用的終端設備，都離不開光纖跳線的使用。 很不幸的是，光纖跳線通常是網路中最脆弱的環節，它們比其他元件更常被操作和處理，因此更容易受到損壞；而且，光纖跳線通常被視為普通商品，一些終端用戶為了節省成本，可能會從較不知名的通用供應商購買，這些供應商可能在品質和合規性方面存在缺陷。 在進行永久網路測試後（不包括光纖跳線），這被認為是最新的安裝的最佳做法，後續的通道測試可能會發現問題，使用光損耗測試儀（OLTS）如Fluke Networks的CertiFiber Pro可以進行單個跳線的故障排除，這可以透過使用單跳線參考方法設定參考值，並使用轉接器將跳線連接到測試參考線上來實現；首先，使用一個跳線連接器將參考線和跳線相連接，設定這個連接為參考值；然後，使用適配器將跳線連接到測試參考線，這樣，只測試參考線和跳線之間的連接損耗；反轉跳線後，可以測試跳線另一端的連接器，這樣可以進行單獨跳線的故障排除，檢查連接器的性能；單跳線參考方法可以幫助確定跳線本身是否存在任何問題或故障。 文章來源：Fluke Network 翻譯與整理：翔宇科技量測事業群 關於 Fluke Networks Fluke Networks 是全球領先的網路纜線基礎設施認證、故障排除、和安裝工具的儀器裝置供應商，專為安裝和維護關鍵網路纜線基礎設施的專業人士提供服務，無論是在安裝最先進的資料中心，還是在最惡劣的天氣中恢復服務，我們憑藉無以倫比的可靠性和卓越的性能確保工作能高效完成；公司的旗艦型產品包括創新的 LinkWare Live，這是全球領先的雲端接纜線認證解決方案，迄今已上傳超過 1,400 萬份測試結果。

使用者提問： 我們正在使用 Beagle USB v2 5000 協定分析儀 與 Data Center 軟體，電腦配備了512GB或1TB的RAM，我們了解保存捕捉測試數據的儲存容量與RAM有關，以下是我們的問題：  我們可以將512GB/1TB的80％配置為儲存捕捉測試數據的記憶體嗎？  用以進行測試和分析的電腦能夠使用的RAM是否有限制？ 技術支援的回覆： 感謝您的提問！Data Center軟體將捕捉的數據即時的傳輸到您電腦的RAM中，正如您在問題中所提到，捕捉限制是基於RAM的容量，RAM的可用性受到多個因素的影響，包括硬體、作業系統、以及可能在進行測試分析的那台電腦上運行的其他應用程式，如果系統開始對記憶體進行交換（swapping），則可能會丟失正在進行捕捉的測試數據。 我們並沒有為每個系統設定一個最大的RAM使用量，如果進行分析的那台電腦配置正確且具有足夠的RAM，則長時間捕捉數據應該不成問題；然而，因為不同的配置可能有不同的需求，例如：要進行長時間捕捉來進行分析和驗證，我們提供了兩個替代方案來保存較大量的捕捉數據 – 自行定義的API腳本、或使用遠端控制。 Beagle軟體API 透過Beagle軟體API，您可以建立符合系統需求的應用程式，Total Phase 的API支援多種作業系統（Windows、Linux和Mac）和程式語言（C、Python、Visual Basic和C#），我們還提供功能性的範例，例如：capture_usb5000，可以按需求使用或進行修改。 使用遠端控制Data Center軟體 您可以使用遠端從外部控制Data Center軟體並進行數據捕捉，這種方法允許其他應用程式（或電腦）透過Telnet終端連接進一步控制軟體，在遠端使用相同的命令，就可以模擬和執行內部命令介面，欲了解更多詳細資訊，請參閱Data Center軟體使用手冊 中的遠端終端部分。 自動化測試任務 如果您想要自動監控和捕捉測試數據，請參考 使用遠程終端控制Data Center軟體 的文章，所提供的範例使用了一個Python腳本，這個腳本使用Telnet模組連接到運行在同一台電腦上的Data Center軟體，遠端發送命令開始捕捉數據，等待3秒，然後發送命令停止捕捉、保存數據並清空緩衝區，類似的過程也可以用於測試數據導出。 以下是使用Telnet端口從遠端電腦（PC-2）控制Data Center軟體的步驟，Beagle分析儀連接到另一台電腦（PC-1）上： 連接PC-1與Beagle分析儀並配置Telnet。 設定遠端電腦PC-2的Telnet，並打開Telnet終端來存取PC-1。 在PC-1上，執行指令進入: ..\data-center-windows-x86_64-v6.73\bin，然後執行 datacenter.cmd -r 6000； 從上述步驟中，當使用者無法直接進入運行Data Center軟體的電腦的位置，可以使用這個方式來控制Data Center應用程式。 在PC-2上，執行以下腳本： import time import datetime import telnetlib from time import gmtime, strftime tn=telnetlib.Telnet(‘localhost’, 6000) def send (cmd, ret, timeout=1): tn.write(“%s/n” % cm tn.read_until(ret, timeout) #main program – insert the datapath and the filename you will use: SAVE = “save(u ‘data path/filename.tdc’, {‘no_timing’ : False, ‘filtered_only’: False), True)” 這個腳本使用了Telnet模組來與遠端的Data Center軟體進行通訊，您可以根據需要修改其中的資料路徑和文件名稱，這樣，您就可以透過在遠端執行這個腳本，進一步控制Data Center軟體的操作。 對於您的測試需求，我們建議按照以下順序進行連續捕捉： 開始捕捉 按指定的時間進行捕捉 停止捕捉 將測試數據保存成文件檔案 回到步驟一 注意：這個程序的一個已知限制是潛在的延遲。因為第4步需要時間，所以在處理第4步的過程中可能會丟失一些數據，換句話說，如果第2步捕捉數據的時間越長，第4步保存文件的時間也會越長。 遠端捕捉測試數據的範例 下面是一個完整的 Python腳本範例，用於透過Telnet與 Beagle 12 USB協議分析儀 和Data Center軟體進行通訊，如 Total Phase 所有的API範例一樣，這個程式可以根據您的設定進行修改。 《透過Telnet從遠端運行Total Phase Data Center》文中提供了使用Data Center軟體和Beagle分析儀的Telnet的視覺化操作說明。 我們希望這些回答了您的問題，其他可能有用的資源包括以下內容： 1. Beagle Protocol Analyzer 使用手冊 2. Data Center Software 使用手冊 3. USB 背景介紹 如果您需要更多訊息，請隨時與我們聯繫。

USB 的歷史 USB 協定（通用串列匯流排）是一種於 1996 年首次創建和推出的通訊協定，用於建立一個更廣泛、統一的線材和連接器，可用於各種不同的裝置。隨著當時技術裝置的增加，擁有一種通用的線材可以減少需要為每個個別裝置準備一組線材的困惑和不便。 USB架構是由Compaq、Digital Equipment、IBM、Intel、Microsoft和Northern Telecom等公司合作構思的，目前由USB開發者論壇（USB-IF, USB Implementers Forum）負責維護和監管，USB-IF以強制執行標準和規範為要求，確保USB裝置製造商遵守這些要求，以獲得被證實為可靠的USB來源的驗證；符合USB標準的裝置在物理層（機械和電氣）以及軟體層面上經過認證後，可以獲得USB標誌。這個標誌向消費者和其他USB使用者傳遞一個訊息，即他們所購買或使用的線材或裝置是經過驗證的，具備安全可靠的特性；這項認證標誌確保了裝置符合USB-IF所制定的標準和規範，並能夠順利與其他符合標準的USB裝置進行互通和互操作；這使得消費者可以放心地購買和使用經過驗證的USB產品，並確保其與其他USB裝置的相容性和可靠性。 USB 規格及訊號速率 全速USB（USB 1.1） 第一個USB規格，USB 1.0 於1996年推出，最初支援1.5 Mbps的低速傳輸速率；該規格於1998年進行了修訂，稱為USB 1.1，也被稱為全速USB (Full Speed USB)；此更新的規格支援12 Mbps的頻寬和高達2.5W的功率；支援此規格的USB連接器包括USB Type-A和USB Type-B。 高速USB（USB 2.0） 2001年推出了USB 2.0規格，USB 2.0也稱為高速USB (High-Speed USB)，支援480 Mbps的傳輸速率，並向下相容USB 1.1；USB 2.0還使用與USB 1.1相同的USB Type-A和USB Type-B線材和連接器，以及相同的軟體介面，但大幅提高了對高頻寬周邊裝置（例如攝影機）的支援。 超高速USB（USB 3.x & USB4） USB 3.0 USB 3.0規格，也稱為超高速USB (SuperSpeed USB)，於2008年首次推出，以滿足消費者對能夠處理更多功率和更快傳輸速度的USB裝置的需求；USB 3.0支援最高5 Gbps的傳輸速率和最高4.5W的功率水平，使其比USB 2.0快十倍且強大兩倍。與以前的USB規格一樣，SuperSpeed USB也向下相容其早期版本，並支援包括USB Type-A和USB Type-B在內的線材和連接器類型。 USB 3.1 在2013年推出SuperSpeed USB 3.1，它透過在USB Type-C連接器中使用雙通道操作來支援高達10 Gbps的傳輸速率。 USB 3.2 在2017年推出了USB 3.2，進一步提高了訊號速率；這個修訂版本支援高達20 Gbps的USB傳輸速率，這是透過在USB Type-C線材中使用2條通道，每條通道傳輸速率達到10 Gbps來實現的。 USB4 USB4 規格於2019年問世，提供使用者一系列強大的功能和傳輸能力，其中包括：透過Type-C線材的雙軌道運作，使得資料傳輸速率可達40 Gbps；USB4提供了非常高的傳輸速度和資料傳輸能力，並支援多種資料和顯示協定，使它能夠與各種不同類型的裝置和顯示器進行連接和通訊，無論是傳輸大型文件、高清影音、還是處理複雜的資料，USB4都能提供快速、穩定且高效的傳輸性能；此外，USB4還具有向下相容性，可以與之前的USB規格和Thunderbolt技術相容，確保與現有裝置的連接性。 2022年11月1~2日，USB-IF在美國西雅圖舉辦的USB Developer Days會議中，介紹了最新發布的USB4 Version 2.0 (USB4 v2)，這個版本與過往最大的不同之處在於採用了PAM-3編碼取代了過去的NRZ編碼，從而實現了理論上的80Gbps頻寬；此外，USB4v2還新增了非對稱傳輸 (Asymmetric) 功能，將下行頻寬提高到了120Gbps，而上行頻寬則縮減為40Gbps，以動態調整頻寬來優化使用效率，例如，80Gbps的頻寬可以保留給DisplayPort 1.4a或新的DisplayPort 2.0/2.1標準，提供外接螢幕、顯示卡等應用使用，同時仍然保留40Gbps的TX和RX用於Tunneled USB-C、PCIe和一般PC對設備的資料傳輸，新協定的USB3 Gen T tunneling讓USB3.2的頻寬能更有效地利用USB4的更快速度設計。 此外，USB-IF最近在其官網以及今年的台北國際電腦展（Computex 2023）上發佈了一項重要消息，為使工程人員和消費者更易於理解不同傳輸速率的USB連接埠規格版本差異，原本先前已延用多年的「SuperSpeed」品牌命名、以及USB 3.0、USB 3.1、USB 4 等，全都將改為採用「USB搭配傳輸速率」的新命名方式，若線材支援充電功率，也需標示最大功率的數值；也就是說，未來，將會以傳輸速率來區別，如：「USB 5Gbps」、「USB 10Gbps」、「USB 20Gbps」、「USB 40Gbps」以及「USB 80Gbps」等。 「對於工程師而言，USB4的特點在於其多協定隧道設計，使其在架構上與其前身的USB 3.2和USB 2.0有所區別，」USB-IF董事會主席兼首席執行長Brad Saunders表示；「此次更新的技術規格擴展了USB4的速度和資料協定性能，使製造商能夠開發能夠提供給使用者USB 80Gbps的產品，同時仍然支援現有的USB 40Gbps和USB 20Gbps。」 更新的USB 80Gbps解決方案的關鍵特點包括： 高達80Gbps的操作速度，利用PAM3訊號編碼的全新物理層架構，可在現有的40Gbps USB Type-C被動線材和新定義的80Gbps USB Type-C主動線材上實現。 選擇性地對於某些應用，如以USB4驅動的高性能顯示器，USB Type-C訊號接口可以非對稱配置，以在一個方向上提供高達120Gbps的速度，同時在另一個方向上保持40Gbps的速度。 更新資料和顯示協定，以更好地利用可用增加的頻寬。 USB資料架構更新，現在支援超過20Gbps速度的超級高速USB資料隧道。 符合DisplayPort Rev 2.1和PCI Express® Rev 4。 向後相容所有之前的USB版本。 符合USB-IF認證的USB 80Gbps解決方案和線材，將遵循全新統一的USB-IF品牌和市場推廣計劃，USB的規格名稱和技術術語不適用於向最終使用者描述USB的功能，關於USB-IF認證標誌和品牌細節，請至www.usb.org/logo-license 網站進一步了解。 USB4®, USB Type-C® and USB-C® are registered trademarks of the USB Implementers Forum (USB-IF). PCI Express® and PCIe® are registered trademarks of the PCI-SIG. DisplayPort™ is a trademark of VESA. USB Power Delivery USB Type-C線材以其提供高功率的能力著稱，2021年5月USB-IF在Power Delivery 加入了新的規格，並發表 PD 3.1 規範，定義了EPR （Extend Power Range） 功能，將過去最高可提供100W的功率提升至240W （48V，5A），這是由於其具備的USB Power Delivery（PD）功率協商(power negotiation)功能從而實現的；USB PD規範於2012年發布，作為USB規範的擴充部分。USB Power Delivery是一種協定，在USB Type-C線材的通訊通道（CC1和CC2）上實現，以安全地管理來源和接收連接之間的輸出功率合約，一旦裝置之間的功率協商建立起來，正確的電流和電壓水平就會通過VBUS供應，達到過去USB傳統提供的15W(5V，3A)無法做到的快充。新的PD規範讓更多大型裝置如電競筆電、高解析度螢幕等能透過USB-Type-C獲取供電，亦或是提供輸出給各種行動裝置，同時搭配DisplayPort輸出畫面以及資料。 不同的USB連接器類型和訊號速率 有哪些不同的USB連接器類型？ USB線材和連接器透過建立一個接口，使電腦和周邊裝置能夠相互連接並傳輸資料，有許多種USB連接器類型用於支援USB 1.1/2.0/3.0和USB 4.0協定，其中一些最常用的連接器包括USB Standard-A、USB Standard-B、USB Mini-B、USB Micro-B和目前隨著行動裝置等開始逐漸推廣的USB Type-C。 USB Type-A：仍是目前最廣泛使用的連接器類型，主要用於電腦和集線器的主控制器上，更常用作下行(downstream)連接。 USB Type-B：主要用於連接USB周邊裝置，因接口外型設計較穩固，一般常見於固定式不常移動的裝置包括影印機、掃描機和外接硬碟，部分儀器設備也採用Type-B作為連接端口；通常用作上行連接。 USB Type-C：是一種先進的連接器類型，外觀上最大特點在於其上下端完全一致，因此具有可逆插拔特性，相較過去Type-A等接口具有更簡易操作的特點，USB-IF自2014推出該介面規格後致力於讓各主流產品採納並取代其他連接器規格，希望能僅統一一種線材與多種不同裝置進行連接。2022 年 10 月時歐盟議會更正式拍板通過「單一充電介面」法案，意即2024 年底起，凡在歐盟成員國內銷售的行動電子產品，都必須得具備 USB Type-C 插孔，以便達到消費者使用方便、省錢、環保等目的。擁有專屬Lightning充電傳輸規格的Apple也在2018年、2020年及2021年陸續將 iPad Pro、iPad Air和iPad mini更新為USB Type-C後，預計2023年9月發表的iPhone 15系列也將改採用USB Type-C。 USB如何傳輸和接收資料？ USB標準定義了USB線材、和裝置應該如何運作的規範？這涉及到多種機制，包括各種USB裝置在枚舉和通訊過程中應該如何互動。 USB主機也被稱為主裝置，它們初始化USB匯流排上的所有通訊；通常，電腦或其他控制器被視為主裝置，只在其他裝置請求特定資訊時回應；從屬裝置，或稱從裝置，連接到主機裝置，並被編程以向主機裝置提供其運作所需的資訊；通常，從屬裝置包括USB隨身碟、滑鼠和鍵盤、相機和其他類似的裝置。 主機和從屬裝置能夠有效地彼此通訊非常重要，如果其中一方無法執行其工作功能，兩個裝置之間的通訊將會中斷，例如，如果使用者將隨身碟插入主機電腦而沒有任何反應，這很可能表示匯流排上的通訊存在問題，這帶出了USB匯流排上的通訊方式，USB資料如何被傳輸和接收？透過瞭解USB資料如何在匯流排上傳送，不同的USB資料封包欄位和封包類型，以及USB資料傳輸類型的運作原理，可以更好地理解這個問題。 USB資料封包欄位 USB資料封包欄位是構成USB封包的一部分，封包由個別位元組成；這些欄位在USB通訊中扮演不同的角色，以確保資料的正確傳輸和解讀。 USB資料封包欄位包括同步（Sync）欄位、封包ID（PID）欄位、位址（ADDR）欄位、端點（ENDP）欄位、循環冗餘檢查（CRC）欄位、和封包結束（EOP）欄位。  同步（Sync）欄位用於同步接收器和發射器的時脈。 封包ID（PID）欄位提供正在傳送的資料類型的資訊；下表列出了PID類型、PID名稱以及其在封包中的目的： ADDR（位址）欄位包含封包所發送到的裝置位址 ENDP（端點）欄位指定端點號碼 CRC（循環冗餘檢查）欄位用於檢查封包中的資料是否有錯誤 EOP（封包結束）欄位指示封包的結束 資料封包 這些欄位用於組成資料封包，而這些封包定義了不同的傳輸類型；USB資料封包包括四種類型： 代碼封包（Token Packet）：由主機發起，用於確定主機是要傳送還是接收資料。 資料封包（Data Packet）：在此封包中，資料由傳送裝置發送，而裝置可以回傳NAK或Stall封包來表示無法回應。 交握封包（Handshake Packet）：用於確認資料的接收、或報告錯誤 起始訊框封包（Start-of-Frame Packet）：將USB匯流排分割為時間段並安排資料傳輸；這些封包被組成訊框（frames）並透過USB傳輸，傳輸的長度和頻率取決於用於端點的傳輸類型。 USB資料傳輸的類型 USB主機和USB裝置之間的通訊是通過特定端點進行的，每個USB裝置都包含多個端點，而每個端點都可以是資料的單向接收器或發送器；端點的角色由主機指定，主機可以將特定的端點標記為發送器（Out）或接收器（In），當主機要將資料傳送到裝置時，它會選擇適當的端點作為目的地，並將資料發送到該端點。同樣地，當裝置要將資料傳送回主機時，它會將資料發送到主機指定的接收器端點。 每個端點都是不同的，乃透過其頻寬需求和資料傳輸方式來指定；USB資料傳輸的四種類型包括：控制（Control）、同步（Isochronous）、中斷（Interrupt）和批次（Bulk）傳輸。 控制（Control）：非週期性傳輸；通常用於裝置配置、指令、和狀態操作 中斷（Interrupt）：這是一種在特定時間間隔內保證發生的傳輸，裝置將指定主機應該在何時檢查裝置是否有新的資料，這通常用於輸入裝置，如鼠標和鍵盤。 同步（Isochronous）：週期性和連續傳輸，用於時間敏感的資料；這些封包中傳送的資料沒有錯誤檢查或重傳機制；這通常用於需要保留頻寬並對錯誤容忍度較高的裝置，例如：用於音頻和視頻的多媒體裝置。 批次（Bulk）：用於大量資料的一般傳輸方案，在這種情況下，比起及時到達，資料的無錯誤傳輸更為重要，批次傳輸具有最低的優先等級，如果匯流排正忙於其他傳輸，這個傳輸可能會延遲；資料的傳送是有保證的，如果在循環冗餘檢查（CRC）中檢測到錯誤，資料將會被重新傳送；此類傳輸的例子包括從大容量儲存裝置傳輸文件、或掃描器的輸出。 USB裝置開發時常見的USB通訊錯誤 在開發USB裝置時，開發人員常常會遇到可能導致USB通訊錯誤的匯流排問題，雖然某些錯誤可能導致系統故障，其他問題可能仍允許系統運作，但可能出現不穩定的行為；以下是一些可能發生的USB匯流排問題的範例： 不正確的USB封包資料和資料順序 USB封包包含錯誤檢查機制，包括用於確保資料有效性的CRC位元，以及用於確保正確資料順序的PID（Packet Identifier）封包切換位元 (toggle bit)，有時在USB資料傳輸過程中，即使使用了這些機制，它們也可能出現問題，導致單個USB傳輸被丟棄或降低傳輸速率。 例如，如果資料封包損壞且CRC無效，接收端將向收發器發送NAK位元，通知其接收到一個錯誤的資料封包；然後，收發器將多次重新傳送該資料，但這可能導致部分資料封包被丟棄，因為接收端可能將其視為重複資料。 其中一個不正確資料順序的範例，包括資料位元切換的錯誤，在正常的資料傳輸中，資料PID會在DATA0和DATA1之間連續切換，然而，如果存在問題，可能會發生資料重傳，而切換位元 (toggle bit) 無法正確更新，導致同一切換位元的重複出現；在這些情況下，連續的DATA0或Data1不會傳遞給應用程式，因為接收端會忽略重複的封包，這將導致資料無法傳遞給應用程式。 USB 傳輸/重傳 在正常的USB傳輸中，主機和周邊進行資料的發送和接收，通過確認（ACK）或否認（NAK）特定的傳輸，實現有效的通訊；在一個有效的USB傳輸範例中，主機將向外設發送一個IN代碼 (token)，周邊將以資料封包作出回應；主機將對此進行確認並回應ACK封包，以通知裝置它正確接收到了資料並準備好發送另一個傳輸。 然而，有時傳輸可能出現故障，如果一個資料封包損壞，主機可能會丟棄此封包並不發送ACK，周邊將接收到另一個IN代碼，但由於沒有ACK，它將重發相同的資料，這可以歸類為重傳。 一些資料重傳是可以接受的，但如果在匯流排上出現過多的重傳，這可能會導致性能下降和/或封包丟失。 與電源和VBUS相關的問題 與電源和VBUS（USB連接器內的電源線）相關的問題是USB匯流排中的另一個常見錯誤；VBUS是一根在USB連接器內部供電給裝置的電源線，主機和周邊裝置對電流補充或消耗有特定的上限，當系統檢測到連接的USB裝置正在從VBUS線提取的電流超出其規定的上限時，系統在測試或運行時可能會關閉。 系統也可以對超出電流作出反應，不連接 (主機可能不會正確地偵測到該裝置的存在，因為它無法建立有效的連接)、或不完整列舉 (主機開始進行列舉過程，但在檢測到電流超過後中止；因此，列舉過程無法完全完成，裝置可能無法被識別或配置)；這些問題可能是為了保護系統和其他連接的裝置免受過大電流消耗的損害而採取的預防措施。 列舉 (Enumeration) 問題 在USB系統中，列舉是一個過程，主機檢測裝置的存在，並確定連接的裝置類型和通訊速度，這是當握手代碼 (token) 發生時，因為兩個裝置正在了解彼此的能力。 在列舉過程中，主機將重置裝置以讀取其描述資訊 (descriptors) 並識別它，然而，如果裝置描述資訊不正確，例如：位元長度不正確，這可能導致列舉錯誤，導致裝置之間的連接不正確。 高速協商問題 高速裝置也可以支援低速和全速的訊號，因為USB 2.0與之前的規格相容；當裝置首次連接時，最初會使用全速能力，直到可以從任一裝置確認到高速能力為止；為了讓USB 2.0裝置進行高速協商，會執行一種稱為「chirping」的協定。 在這個階段，USB定義了兩種資料匯流排狀態，即J chirp和K chirp；當一個高速USB主機連接到另一個裝置時，主機會重置該裝置並等待返回的K chirp，這表示該裝置支援高速；如果裝置沒有回應K chirp，高速主機裝置將終止握手。然而，如果裝置確實返回了K chirp，主機將以交替的Chirp K和Chirp J回應，告訴裝置它支援高速，一旦此傳輸可被識別，高速連接就建立了。 協商速度時出現問題可能導致裝置之間的訊號問題，從而使裝置不正確運作；例如，如果一個全速裝置錯誤地回應了K chirp，主機會誤認為它能夠處理高速，這可能導致資料封包損壞，因為該裝置不理解高速的通訊。 重置、暫停和恢復事件 某些類型的低階匯流排事件，包括重置、暫停和恢復事件，對於兩個高速裝置之間的成功通訊至關重要，而在這些事件期間的任何中斷都可能導致USB裝置出現異常行為。 重置事件在主機希望與裝置進行通訊時發生，這將使裝置重置到默認的未配置狀態，以實現無縫通訊；如果此事件無法正確發生，裝置可能無法有效進行列舉、或正確交換USB資料。 USB裝置可以在不使用時進行關閉，這是透過暫停事件執行的；在此期間，暫停的裝置必須識別恢復訊號和重置訊號；如果主機希望喚醒一個裝置，它可以發出恢復訊號；如果在發送或接收這些訊號時出現問題，USB裝置可能無法正確喚醒，在這些事件發生期間、或之後可能無法回應。 USB協定分析儀（USB Sniffer）是什麼？ 協定分析儀是一種常用工具，由硬體、軟體和韌體開發人員在產品生命週期的各個階段中，用於對嵌入式系統進行分析和除錯；協定分析儀架設在主機電腦和周邊裝置之間，用於原始匯流排資料和事件的捕獲和解碼，轉換為易於人類閱讀的格式，通常會標記匯流排錯誤，以便更輕鬆地進行故障排除。 有各種不同的協定分析儀，每個協定分析儀都專門用於分析特定的資料協定，包括I2C、I3C、SPI、eSPI、CAN、eMMC、UFS、SD、SDIO、GbE、USB、PCIe、CXL等等 USB協定分析儀，也稱為USB匯流排監聽與捕捉器（sniffer）、或USB匯流排除錯器，是一種專門用於捕捉和解碼USB匯流排上協定級別資料的工具。它能夠捕捉和分析USB匯流排的各種資訊，包括列舉過程、USB資料封包、單個USB傳輸、時序和資料事件、速度協商等等；工程師們使用USB協定分析儀來深入瞭解USB匯流排的運作，並發現可能被忽視的錯誤。 軟體型和硬體型USB協定分析儀 在進行USB裝置除錯時，有兩種不同類型的USB協定分析儀可供使用：  軟體型USB協定分析儀 硬體型USB協定分析儀 軟體型USB協定分析儀是一種僅以軟體為基礎的分析儀，該分析儀將接管主機上的USB軟體堆疊的功能，並能夠在資料傳輸過程中監測USB資料；軟體型USB協定分析儀允許使用者查看與主機控制器之間的資料傳輸，但由於軟體型的分析儀依賴主機電腦硬體來進行分析，這通常會限制可用於分析的USB資訊： 依賴主機硬體： 軟體型協定分析儀需要在被測試的主機上運行，並依賴主機的硬體資源進行分析；這代表著分析儀只能獲取主機上可用的USB資訊，並無法直接監控外部裝置或其他部分的USB通訊。 可視性受限： 由於軟體型協定分析儀運行在主機上，它只能觀察和監測主機與外部裝置之間的USB通訊，它無法提供對外部裝置之間的通訊、或其他USB匯流排上的活動的詳細分析。 侵入性： 軟體型協定分析儀需要取代主機上的USB軟體堆疊，這可能會對USB通訊的正常運行造成一定的干擾；它可能需要更長的時間來處理和分析USB資料，這可能導致一些時序問題或性能下降。 相反地，硬體型協定分析儀是一種以硬體為主的工具，可以獨立於主機電腦運作；硬體型分析儀連接在主機電腦與外部裝置之間，以非侵入性方式監測二者之間的通訊，它可以讓使用者輕鬆對嵌入式主機進行除錯，並檢視特定的資料和事件，包括速度協商、時序問題、和傳輸錯誤。 與軟體型協定分析儀相比，使用硬體型分析儀的一個重要優點是能夠針對低階匯流排事件和錯誤進行捕捉、解碼和除錯，低階匯流排事件包括K/J chirps、重置 (Reset)、暫停 (Suspend)、喚醒 (Resume)、IN/NAK和SOF。 雖然軟體型分析儀提供一定程度的USB系統可見性，但它無法取代硬體型協定分析儀；通常，USB開發人員會同時使用兩種類型的分析儀，以確保系統正常運作。 選擇USB協定分析儀時需要考慮的事項 儘管市場上有許多可用的USB協定分析儀，提供了USB協定的分析和除錯功能，但每款分析儀在實現這些功能的方式上都有所不同。 在選擇適合的USB協定分析儀時，使用者必須考慮該分析儀將用於哪些使用案例，以及是否有某些功能對實現這些案例至關重要。 USB 捕捉速率 為了有效地對USB裝置進行分析和除錯，協定分析儀必須能夠成功地以相應的速率捕捉和處理USB流量，確保分析儀能夠滿足訊號要求，是選擇合適分析儀的重要第一步。 即時的能力 即時監控功能使用者能夠即時捕捉、解碼、和分析USB資料，這意味著可以在傳輸發生時即時查看資料，而不需要先捕捉、下載，然後再顯示數據；這在縮短定位錯誤的時間上非常有幫助，並且使用者可以更好地了解匯流排的運作情況。 記憶體 硬體協定分析儀捕捉的資料，通常保存在裝置的儲存空間和主機電腦的RAM中，以提供充裕的儲存空間。對於需要進行長時間資料捕捉，並連續記錄多天資料流量的使用者來說，更大的記憶體非常有益。 USB類別級別的解碼 USB定義了類別代碼訊息，用於識別裝置的功能並將相似的裝置分組，使它們能夠共享共同的USB類別驅動程序，USB類別級別解碼是將低階USB資料轉換為易讀的USB類別級別命令和指令；在協定分析儀上具有這種功能，對於快速和方便地理解資料非常有益，而不需要努力理解原始的USB資料格式。 VBUS電流和電壓監測 USB連接器內部有多個引腳，用於在線材上傳輸特定資料，但還有一根VBUS電源線用於設備之間的電力傳輸，如果VBUS出現問題，可能會導致設備無法正確供電、或由於電流超出而與其他裝置斷開連接；具有允許VBUS電流和電壓監測的協定分析儀，可以幫助在設備的列舉和連接過程中確定任何與電源相關的問題。 硬體觸發 進階觸發能力可以增加其他面向的 USB 除錯能力，讓使用者可針對特定條件進行觸發捕捉，例如匹配特定封包類型、資料、或匯流排狀態。 數位I/O 其數位I/O功能讓協定分析儀具備與外部邏輯連接和同步的能力，這種功能可以讓使用者將USB流量與外部邏輯設備進行同步操作。 透過數位I/O功能，使用者可以將協定分析儀與外部設備（如邏輯分析儀、示波器等）進行連接，以便在分析USB流量時同時觀察外部訊號或進行相關操作。 多分析儀同步 有時需要同步多個協定分析儀，以可靠地監測USB集線器的兩側、或USB系統中的任意點；具備這種功能可以在多個分析儀上同步捕捉事件、啟動、觸發和停止。 跨平台支援 協定分析儀支援在多個不同作業系統上操作，可提供更靈活、方便的除錯體驗，能夠在已經熟悉的操作系統上使用該工具也減少了學習成本。 Total Phase Beagle USB協定分析儀總覽 Total Phase提供多種USB協定分析儀，支援各種不同的專案需求。 Beagle USB 12協定分析儀 - USB Full Speed 1.1分析儀 Beagle USB 12協定分析儀 監控低速/全速USB流量，最高可達12 Mbps；該分析儀提供即時顯示、捕捉資料的搜尋和過濾功能，以及描述資訊 (descriptor) 解碼功能。 Beagle USB 480 協定分析儀 – USB High-Speed 2.0 分析儀 Beagle USB 480 協定分析儀 是一款非侵入性監測高速/全速/低速 USB 2.0 通訊的分析儀，最高支援 480 Mbps 的速度；該分析儀提供即時顯示、捕捉資料的搜尋和過濾功能，同時還提供描述資訊 (descriptor) 解碼和 USB 類別解碼的功能。 Beagle USB 480 電源協定分析儀 - USB High-Speed 2.0 分析儀 Beagle USB 480 電源協定分析儀 是一款非侵入式監測 USB 2.0 通訊的分析儀，最高支援 480 Mbps 的速度；該分析儀提供即時顯示、補捉資料的搜尋和過濾功能，同時還提供描述資訊 (descriptor) 解碼和 USB 類別解碼的功能；標準版和旗艦版提供 VBUS 電流和電壓值的即時監控和圖形化顯示，而旗艦版還提供高階 USB 2.0 觸發功能，使用者可以根據資料模式、封包類型、錯誤類型、事件、和其他基於狀態的靈活觸發條件。 Beagle USB 5000 v2 超高速協定分析儀 - USB SuperSpeed 3.0 分析儀 Beagle USB 5000 v2 超高速協定分析儀 是一款非侵入性地監測 超高速/高速/全速/低速 USB 通訊的分析儀，最高支援 5 Gbps 的速度；標準版可以監測 USB 2.0 或 USB 3.0 通訊，而旗艦版可以同時監測 USB 2.0 和 USB 3.0 通訊；該分析儀提供即時顯示、捕捉資料的搜尋和過濾功能，同時還提供描述資訊解碼和 USB 類別解碼的功能；它還提供使用者執行 USB 2.0/USB 3.0 高階觸發功能，包括基於狀態的靈活觸發條件，根據資料模式、封包類型、錯誤類型、事件、和其他條件進行觸發；此外，它還提供了對 USB 3.0 匯流排的增強可視性，透過檢測低階匯流排事件、鏈路訓練、LFPS 輪詢、訓練序列，並提供了 LTSSM 的視圖，追踪上行和下行鏈路狀態轉換，使用者可以獲得更深入的匯流排監控，並對USB 3.0 系統做進一步的分析和除錯。 USB Power Delivery分析儀 USB Power Delivery分析儀 是用於記錄USB Type-C連接器上的Power Delivery (PD) 協定流量的工具，它在兩個Type-C產品之間串聯連接，被動地捕獲CC1和CC2（通訊通道）訊號之間的所有通訊，在連接期間，它不會干擾任何USB 3.2 Gen 2或USB 2.0訊號，可以捕捉有關功率、USB資料角色、和DisplayPort，或其他Type-C替代模式的PD協商。 該設備還支援Power Delivery 3.0，包括擴展訊息，處理新訊息、和DisplayPort VDM解碼；此外，它還能夠解碼DisplayPort VDM（Visual Display Mode）訊息，以支援與DisplayPort相關的功能；這些功能使得USB Power Delivery分析儀能夠提供更全面和詳細的分析能力，幫助使用者更好地對USB Power Delivery協定進行全面了解與除錯。 Total Phase USB協定分析儀的詳細比較 > 關於 USB-IF USB Implementers Forum, Inc.（USB-IF）是一家非營利組織，旨在提供支援和交流的平台，推動和推廣USB技術的發展和採用，該技術在USB規範中有所定義；USB-IF透過其標誌和一致性計劃，促進開發高品質、USB相容的設備，並宣揚透過一致性測試產品的品質優勢；詳細資訊，包括最新的產品和技術公告，請訪問USB-IF的官方網站 www.usb.org 。 文章來源：Total Phase、USB-IF