解析DP1.4物理层测试
dp1.4phyoverview
dp1.4为现行市面上最新、最高画质的显示传输技术，透过dp1.4的传输规格，可以输出到最高7680x4320@60hz（8k）的分辨率。displayport的高速讯号为一种单向的传输技术，source（发送端–如计算机）会将高速讯号输出到sink（接收端–如屏幕），以达到高画质的显示。本篇文章将深入浅出的带大家探讨dp1.4的物理层（physicallayer）测试，而物理层的测试中，又可分为传送端（transmitter-tx）与接收端（receiver–rx）。
dp1.4txequalizer
在介绍phy的测试前，读者可先了解在displayport上会使用到的equalizer（均衡器），因为dp1.4为相当高速的讯号，讯号在传输时免不了有相当程度的损耗，损耗来源可能为电路板上的线路，或是连接的cable，为了避免这些损耗导致讯号传送到sink端时无法被识别，displayport在tx与rx端均设计了不同的加强方式（eq），在tx端，dp1.4使用了不同等级的swing/pre-emphasislevel来加强讯号，swing为调整输出讯号振幅，pre-emphasis则是对连续讯号的第一个bit做预加强，越高的pre-emphasislevel加强的比值越大（第一个bit/后面连续bit）
transmittereq（表一）
dp1.4rxequalizer
而在接收端方面，dp1.4则设计了dfe以及10种不同的ctle来对高速讯号做运算还原，ctle为一种针对不同频率的转移函数，此转移函数会将讯号的高频成份放大，低频成份衰减，来达到讯号高低频的均衡，进而使接收端收到的眼图更漂亮。
dp1.4ctle（rxeq）forhbr3（图一）
1.dp1.4transmitter（tx）phy
在tx讯号测试时，我们会透过referencesink来与dut（source）连接，诱使dut进入测试模式，进而改变输出的讯号的种类及参数，包括不同的测试pattern，swing/pre-emphasislevel，sscon/off等等。
（表二）
1-1眼图测试
眼图测试为用来验证讯号质量最基本的方法，一般来说，透过观察讯号眼图的眼宽及眼高，是否触碰到eyemask，可以了解source产品所输出的讯号是否足以被sink所辩识。以下列出dp1.4在不同速度的眼高、眼宽规范（表三），并以一hbr3的眼图为例子（图二）。
（表三）
（图二）
1-2jitter测试
jitter（抖动）为影响讯号质量的最主要原因，其成分又可划分为deterministicjitter-dj（确定性抖动）与randomjitter-rj（随机抖动），其中dj又可区分为sj、ddj（isi）、buj等等成分而在dp的测试中，需进行以下的jitter分析
randomjitter：随机抖动，常见的来源有热干扰，环境等不确定的干扰。
sinejitter（sj）：周期性抖动，常见的有电路板上的震荡器，电源等干扰。
isi：（intersymbolinterference），通常讯号走过的路径越长，此干扰越大
totaljitter（tj）：以上所有jitter成分加成。
以下列出dp1.4在totaljitter的规范
（表四）
1-3spread-spectrum（ssc）展频测试
为了避免高速讯号集中在某个频段而成为干扰源，displayport采用了ssc的展频技术，将datarate频率打散。在测试ssc时，会针对ssc的频率以及大小分别进行量测，以下为cts中规范的标准。
（表五）
1-3vtx测试（swing/pre-emphasisleveltest）
此测试旨在验证输出的讯号swing与pre-emphasis加重的比例是否足够
这里使用的是pltpat（pre-emphasisleveltestpattern），测试时，示波器会将讯号由时域转换为频域，并计算出transitionbit（转态位）与non-transitionbit（非转态位）的比值。
（表六）
2.dp1.4receiver（rx）phy
对于接收端rx的测试，我们一样会透过referencesource来与dut（sink）沟通，诱使sinkdut进入到测试模式。接着，我们会透过bert（误码仪、讯号产生器）将一段充满噪声的讯号（包含，randomjitter，sinejitter，isi，crosstalk等等成分）输入到sink端，确保接收端的ic仍可准确的判读讯号的0与1准位。
那要如何确认接收端ic是否有准确判读输入的讯号呢？
肉眼辨认是一种方式，观察画面是否有亮线闪烁等。但这对高速讯号来说不够明确，且在dp的设计也没有usb接口的loopbackmode模式。故在进行测试时，我们会透过dpcd的读取跟写入，来判断sink端是否有讯号误判的情形发生。dpcd全名为displayportconfigurationdata.它储存在sink的ic上，上面会宣告sink的能力（dp版本，最大速度，支持几个信道等）同时，也可以在上面写入数值，以进行source及sink间的linktraining沟通。
回归正题，在dpcd的某个特定地址，会记录sink端此时收到的error，意即我们会在测试时，透过写入dpcd告诉sink此时要输入何种测试pattern，而当sink比对输入讯号后发现，有不一致的位时便会在errorcount的register填入error的数量。
进行sinkphy的测试会有三个步骤，不同的阶段，会需要由bert端输出不同的pattern（图三）。
1.frequencylock：此阶段会进行传输速度、几个lane的比对。
2.symbollock：此阶段会进行eq的调整，测试pattern的align。
3.errorcount：最后阶段，进行testpattern的比对，并记录错误量。
我们会依照cts，在一定的时间内观察sink的“errorcount”，以判断测试结果为passorfail。（表七）
（图三）
（表七）
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dp1.4txequalizer
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transmittereq（表一）
dp1.4rxequalizer
而在接收端方面，dp1.4则设计了dfe以及10种不同的ctle来对高速讯号做运算还原，ctle为一种针对不同频率的转移函数，此转移函数会将讯号的高频成份放大，低频成份衰减，来达到讯号高低频的均衡，进而使接收端收到的眼图更漂亮。
dp1.4ctle（rxeq）forhbr3（图一）
1.dp1.4transmitter（tx）phy
在tx讯号测试时，我们会透过referencesink来与dut（source）连接，诱使dut进入测试模式，进而改变输出的讯号的种类及参数，包括不同的测试pattern，swing/pre-emphasislevel，sscon/off等等。
（表二）
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（表三）
（图二）
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