S1R72U16 Embedded Host Compliance Guide Rev.1.00 本資料のご使用につきましては、次の点にご留意願います。 本資料の内容については、予告無く変更することがあります。 1. 本資料の一部、または全部を弊社に無断で転載、または、複製など他の目的に使用することは堅くお断りいたします。 2. 本資料に掲載される応用回路、プログラム、使用方法等はあくまでも参考情報であり、これら起因する第三者の権利（工業所有権 を含む）侵害あるいは損害の発生に対し、弊社はいかなる保証を行うものではありません。また、本資料によって第三者または弊 社の工業所有権の実施権の許諾を行うものではありません。 3. 特性値の数値の大小は、数直線上の大小関係で表しています。 4. 本資料に掲載されている製品のうち「外国為替及び外国貿易法」に定める戦略物資に該当するものについては、輸出する場合、同 法に基づく輸出許可が必要です。 5. 本資料に掲載されている製品は、生命維持装置その他、きわめて高い信頼性が要求される用途を前提としていません。よって、弊 社は本（当該）製品をこれらの用途に用いた場合のいかなる責任についても負いかねます。 ©SEIKO EPSON CORPORATION 2007, All rights reserved. 適用範囲 本ドキュメントは、IDE デバイス－USB2.0 ホストブリッジ LSI 「S1R72U16」に適用されます。 目次 1 目的..................................................................................................................................................... 1 2 用語と略語 .......................................................................................................................................... 2 3 Embedded Host システム .................................................................................................................. 4 4 Embedded Host Compliance Plan.................................................................................................... 5 4.1 Introduction (Summary) ..............................................................................................................................5 4.1.1 転送速度...........................................................................................................................................5 4.1.2 転送タイプ.......................................................................................................................................6 4.1.3 USB Suspend ....................................................................................................................................6 4.1.4 VBUS 供給電流値 ...........................................................................................................................6 4.1.5 Target Peripheral List ........................................................................................................................6 Transport ......................................................................................................................................................... 6 4.1.6 Hub のサポート............................................................................................................................... 7 4.1.7 No Silent Failure (NSF) ....................................................................................................................7 4.1.8 複数ホスト（ダウンストリーム）ポートの実装 .......................................................................8 4.1.9 デバイス（アップストリーム）ポートの実装 ...........................................................................8 4.2 Regurations..................................................................................................................................................9 4.2.1 USB Certified Logo Qualification ....................................................................................................9 4.2.2 Checklists ..........................................................................................................................................9 4.2.3 Target Peripheral List (TPL) .............................................................................................................9 4.3 Compliance Program.................................................................................................................................10 4.4 Record Results...........................................................................................................................................10 4.5 Target Peripheral List (TPL) Form............................................................................................................10 5 Embedded Host Compliance Test .................................................................................................. 11 5.1 Electrical Test ............................................................................................................................................ 11 5.1.1 Full-Speed Downstream Signal Quality.......................................................................................... 11 5.1.2 Low-Speed Downstream Signal Quality.........................................................................................12 5.1.3 Drop ................................................................................................................................................12 5.1.3.1 High power Embedded Host........................................................................................................13 5.1.3.2 Low power Embedded Host ........................................................................................................14 5.1.4 Droop ..............................................................................................................................................14 5.1.5 High-Speed Downstream Signal Quality (EL_2, EL_3, EL_6, EL_7) ...........................................15 5.1.6 Host Controller Packet Parameters (EL_21, EL_22, EL_23, EL_25, EL_55)................................16 5.1.7 Host Chirp Timing (EL_33, EL_34, EL_35) ..................................................................................18 5.1.8 Host Suspend/Resume (EL_39, EL_41) .........................................................................................20 5.1.9 Host Test_J/K, SE0_NAK (EL_8, EL_9) .......................................................................................22 S1R72U16 Embedded Host Compliance Guide (Rev1.00) EPSON i 5.2 Interoperability Test...................................................................................................................................24 5.2.1 Enumeration ....................................................................................................................................24 5.2.2 Operation.........................................................................................................................................25 5.2.3 Hubs ................................................................................................................................................26 5.2.4 Messaging (No Silent Failure) ........................................................................................................26 6 Independent Test Labs .................................................................................................................... 27 1 目的 1 目的 本ドキュメントは、S1R72U16 を使用するお客様が Embedded Host の認証試験を受ける際に、ガイド ラインとして用いていただくことを目的としています。 本ドキュメントと併せて、USB Implementers Forum（USB-IF）から公開されている以下の関連ドキュ メント（※）もご覧ください。 ※ 以下の関連ドキュメントは予告なく変更されることがあります。 関連ドキュメント USB-IF Embedded Host Compliance Plan Rev 1.0 (Aug 06) http://www.usb.org/developers/docs/ Embedded High-speed Host Electrical Test Procedure Rev 1.01 (May 06) http://www.usb.org/developers/onthego/ USB-IF Full and Low Speed Electrical and Interoperability Compliance Test Procedure (Feb 04) http://www.usb.org/developers/docs/ Host High-Speed Electrical Test Procedure http://www.usb.org/developers/docs/ High-Speed Electrical Test Specification Rev 1.03 (Jan 05) http://www.usb.org/developers/docs/ On-The-Go Supplement to the USB 2.0 Specification Rev 1.3 (Dec 06) http://www.usb.org/developers/onthego/ USB On-The-Go Compliance Plan for the USB 2.0 Specification Rev 1.2 (Apr 06) http://www.usb.org/developers/onthego/ S1R72U16 Embedded Host Compliance Guide (Rev1.00) EPSON 1 2 用語と略語 2 用語と略語 本ドキュメントで使用する用語と略語について定義します。 USB-IF USB Implementers Forrum TPL Target Peripheral List NSF No Silent Failure HS High-speed FS Full-speed LS Low-speed SOF Start of Field EOP End of Packet Embedded Host PC に代表されるフル機能ホストとは異なり、組み込み機器での使用を目的とした機能限定 のホスト Standard-A レセプタクル USB ホスト（ダウンストリーム）ポートで使用するコネクタ USB2.0 規格では基板側コネクタをレセプタクル、ケーブル側コネクタをプラグと明確に分 けている Mini-AB レセプタクル On-The-Go(OTG)ポートで使用する基板側のコネクタ Mini-A プラグ、Mini-B プラグの両タイプと勘合できる Test Fixture USB-IF より認可された測定器メーカが提供している HS Electrical Test 測定用のボード テストモード HS Electrical Test に使用する動作モードであり、HS 対応のシステムでは実装が義務付けられ ている EL_ HS 認証のための電気的な基準で、詳細は『High-Speed Electrical Test Specification』に記載さ れている USB Electrical Analysis Tool USB-IF が提供する解析ツール 2 用語と略語 Far End 被測定システムから 5m 先 Near End 被測定システムの直近 Captive USB ケーブル Test Fixture 付属の USB ケーブル 負荷ボード Drop/Droop Test で使用する、VBUS に負荷をかけるためのボードで、USB-IF より OTG Electrical Tester(OET)としてリリースされている interpacket gap パケット間の時間 テストラボ 認証試験の実施を USB-IF より認可された会社 S1R72U16 Embedded Host Compliance Guide (Rev1.00) EPSON 3 3 Embedded Host システム 3 Embedded Host システム 本 LSI を使用することで、Embedded Host システムを容易に実現することができます。 Embedded Host システムの概要を以下に示します。なお、本 LSI の対応状況は、4.1 Introduction (Summary)で説明します。 • 限定されたホスト機能を持つ（PC に代表されるフル機能ホストでなくてよい）。 ¾ HS、FS、LS 全てに対応しなくてもよい。 ¾ コントロール転送に対応することのみが必須であり、それ以外の転送タイプへの対応は任意 である。 ¾ USB Suspend のサポートは任意である。 ¾ VBUS 供給電流値は 8mA 以上であればよい。 ¾ サポートデバイスを限定できる。 ¾ Hub のサポートは任意である。 ¾ USB 機能にて検出した異常をユーザへ通知する手段がある。 • Standard-A レセプタクルを実装したホスト（ダウンストリーム）ポートが一つ以上ある。 ¾ Mini-AB レセプタクルを実装した場合は、USB On-The-Go Compliance Test の対象となる。 • デバイス（アップストリーム）ポートの実装は任意である。 ¾ 実装した場合、Embedded Host 認証を取得するためには、USB Peripheral Compliance Test に Pass することが必須である。 4 Embedded Host Compliance Plan 4 Embedded Host Compliance Plan 『USB-IF Embedded Host Compliance Plan』には、Embedded Host 認証を取得するための必要条件およ び規則が記載されています。 本章では、Embedded Host Compliance Plan で定められている規定をもとに、それに対する本 LSI の 仕様、本 LSI を使用した Embedded Host システム（以下システム）での対応について説明します。 Embedded Host Compliance Plan の構成を以下に示します。 • Introduction (Summary) ¾ 認証取得のための必須事項、任意選択事項など • Regurations ¾ USB Certified Logo Qualification ¾ Checklists ¾ Target Peripheral List (TPL) • Compliance Program ¾ 試験項目 試験内容の詳細は以下のドキュメントも参照 『Embedded High-speed Host Electrical Test Procedure』 『USB-IF Full and Low Speed Electrical and Interoperability Compliance Test Procedure』 『Host High-Speed Electrical Test Procedure』 『High-Speed Electrical Test Specification』 • Record Results ¾ 試験レポート項目 • Target Peripheral List (TPL) Form ¾ TPL 記載事項 4.1 Introduction (Summary) 認証取得のための必須事項、任意選択事項などが規定されています。本 LSI の仕様に関係す る内容を以下に示します。 4.1.1 転送速度 HS、FS、LS 全てに対応する必要はありません。ホスト（ダウンストリーム）ポー トに認められている転送速度の組み合わせを表 4-1 に示します。 本 LSI は、HS と FS の転送速度をサポートします。 システムでは、パターン B またはパターン C のいずれかで、サポートデバイスを 選定できます。 表 4-1 転送速度の組み合わせ LS FS HS パターン A ○ ○ ○ パターン B × ○ ○ パターン C × ○ × パターン D ○ ○ × パターン E ○ × × S1R72U16 Embedded Host Compliance Guide (Rev1.00) EPSON 5 4 Embedded Host Compliance Plan 4.1.2 転送タイプ コントロール転送に対応できることが必須であり、それ以外の転送タイプへの対応 は任意です。 本 LSI は、コントロール転送のほかに、バルク転送、インタラプト転送に対応して います。 システムでは、ストレージデバイスまたは Hub をサポートすることができます。 4.1.3 USB Suspend USB Suspend のサポートは任意です。ただし、USB Suspend をサポートする場合に は、Resume シグナリングのサポートが必須です。 本 LSI は、USB Suspend をサポートしています。詳細は『S1R72U16 Technical Manual』 2.6 パワーマネージメントを参照してください。 システムでは、必要に応じて USB Suspend を使用することができます。 4.1.4 VBUS 供給電流値 VBUS 供給電流値に関する規定は以下のとおりです。 • Low-Power Embedded Host の VBUS 供給電流値は、8mA から 100mA の範囲が許 容される。。 • High-Power Embedded Host（※）の VBUS 供給電流値は、500mA 以上でなけれ ばならない。 • いずれの場合も、TPL で指定したサポートデバイスが動作するのに足りる電流 供給能力が必要である。 （※） 100mA を越える電流を供給できる Embedded Host 本 LSI は、VBUS 供給を制御する機能がありますが、供給電流値はシステムで選定 した VBUS 供給制御回路に依存します。 システムでは、上記規定に注意して VBUS 供給制御回路を設計してください。 4.1.5 Target Peripheral List Embedded Host ではサポートデバイスを限定できます。認証を取得する際には、サ ポートデバイスを Target Peripheral List(TPL)に記載して、このリストを USB-IF に提 出することが必須です。なお、提出するリストへのサポートデバイスの記載方法に は以下の規則があります。 • デバイスはクラスではなく、個々の製品を記載すること。 ¾ サポートの実態がクラスであっても、リストには個々の製品を記載する。 • Hub のみは、Hub クラスとして記載してもよい。 リストとして提出する TPL の例を表に示します。 表 4-2 Manufacture Model TPL VenderID ProductID Description Transport (Bulk, Int, Isoch) Speed BUFFALO RUF-C32ML 0x0EA0 0x6828 USB Memory Bulk FS Maxtor USB2120NEP001 0x0D49 0x3000 USB HDD Bulk HS Hub Class HUB - - USB Hub Int FS/HS 4 Embedded Host Compliance Plan TPL は、リストとして提出する他に、データとしてシステム内に保持する必要があ ります。 本 LSI では、Mass Storage クラスの Bulk Only Transpote プロトコル、および Hub ク ラスの TPL データをデフォルトで保持しています。また、ダウンロード機能によ り TPL データを追加設定することができます。 TPL データの設定方法は『S1R72U16 Technical Manual』 2.8.4 TPL についてを参照してください。 システムでは、認証を取得する際には TPL をリストとして USB-IF に提出してくだ さい。また、認証取得に関わらず、必要に応じて本 LSI に TPL データを追加設定 してください。 4.1.6 Hub のサポート Hub のサポートは任意です。 本 LSI では、デフォルトで Hub クラスの TPL データを保持しており、Hub をサポー トします。 システムでは、本 LSI に対して TPL データを追加設定することなく、Hub をサポー トすることができます。 4.1.7 No Silent Failure (NSF) USB 機能にて検出した異常をユーザへ通知する手段を持つことが必須です。この 概念が No Silent Failure (NSF)です。ただし、表現手段や文言についの規定はありま せん。 本 LSI では、PORT14～17 端子を使用して、以下の通知を行うことができます。NSF 機能の詳細は『S1R72U16 Technical Manual』 2.8.5 NSF についてを参照してくださ い。 • Unsupported Device ¾ 未サポートの USB デバイスを検出すると発生します。本 LSI の PORT14 端 子で確認できます。 • Too Many Devices ¾ 3 台目以降のストレージデバイスを検出すると発生します。 本 LSI の PORT15 端子で確認できます。 • Too Many Hubs ¾ 4 台目以降の USB ハブを検出すると発生します。本 LSI の PORT16 端子で確 認できます。 • VBUS Over Current ¾ VBUS の過電流状態を検出すると発生します。本 LSI の PORT17 端子で確認 できます。 システムでは、上記の通知に伴う表現手段を設けてください。 S1R72U16 Embedded Host Compliance Guide (Rev1.00) EPSON 7 4 Embedded Host Compliance Plan 4.1.8 複数ホスト（ダウンストリーム）ポートの実装 複数のホスト（ダウンストリーム）ポートを実装することは許可されています。た だし、その場合には以下の規定があります。 • 全てのダウンストリームポートは、同時かつ独立して操作できなければならな い。 • 全てのダウンストリームポートは、VBUS に対して、供給電流能力が同じでな ければならない。 • 全てのダウンストリームポートは、同じ転送速度をサポートしなければならな い。 • 全てのダウンストリームポートは、同じデバイスをサポートしなければならな い。 • mini-A レセプタクルの使用は禁止する。 本 LSI は、一つのホスト（ダウンストリーム）ポートをサポートします。 システムで一つのホスト（ダウンストリーム）ポートを実装する場合は、特に上記 規定を意識する必要はありません。しかし、複数のホスト（ダウンストリーム）ポー トを実装する場合は、上記規定を守ってください。 4.1.9 デバイス（アップストリーム）ポートの実装 デバイス（アップストリーム）ポートの実装は任意です。ただし、Embedded Host の認証を取得するためには、デバイス（アップストリーム）ポートが USB Peripheral Compliance Test に Pass することが必須です。 本 LSI は、デバイス（アップストリーム）ポートをサポートしておりません。 システムでデバイス（アップストリーム）ポートを実装しない場合には、特に上記 規定を意識する必要はありません。しかし、デバイス（アップストリーム）ポート を実装する場合は、上記規定を守ってください。 4 Embedded Host Compliance Plan 4.2 Regurations Embedded Host の認証における以下の規則が規定されています。 4.2.1 USB Certified Logo Qualification Embedded Host システムが表示できるロゴについて、以下のとおり規定しています。 • デバイス（アップストリーム）ポートを実装していない Embedded Host が表示 できるロゴ ¾ ホスト（ダウンストリーム）ポートが HS まで対応： High-speed Version ¾ ホスト（ダウンストリーム）ポートが HS 以外に対応： Basic-speed Version • デバイス（アップストリーム）ポートを実装した Embedded Host が表示できる ロゴ ¾ デバイス（アップストリーム）ポートが HS まで対応： High-speed Version ホスト（ダウンストリーム）ポートが HS まで対応していなくても High-speed Version を表示する ¾ デバイス（アップストリーム）ポートが HS 以外に対応： Basic-speed Version ホスト（ダウンストリーム）ポートが HS まで対応していても Basic-speed Version を表示する 本 LSI を使用すると、ホスト（ダウンストリーム）ポートは HS まで対応できます。 しかし、お客様のシステムにより、表示できるロゴは異なりますので、上記の規定 に注意してください。 なお、認証を取得しない限り、システムにロゴを表示することはできません。 4.2.2 Checklists Embedded Host の認証を取得する際には、『USB Compliance Checklist for System』 を USB-IF に提出することが必須です。このチェックリストは、以下のサイトより 入手してください。また、記載方法の詳細は、お客様が認証試験を依頼するテスト ラボに相談してください。 http://www.usb.org/developers/compliance/systems_high/ 4.2.3 Target Peripheral List (TPL) Embedded Host の認証を取得する際には、TPL をリストとして USB-IF に提出する ことが必須です。形式は表 4-2 TPL を参照してください。作成方法および提出方法 についての詳細は、お客様が認証試験を依頼するテストラボに相談してください。 S1R72U16 Embedded Host Compliance Guide (Rev1.00) EPSON 9 4 Embedded Host Compliance Plan 4.3 Compliance Program 認証試験の内容が記載されています。試験は、電気的な規格を満たすことを確認する Electricals と、接続性を確認する Interoperability から構成されます。本 LSI を使用した Embedded Host システムが認証試験を受ける際の対応は、5 Embedded Host Compliance Test を参照してください。 なお、認証試験の詳細は USB-IF から公開されている以下の関連ドキュメントを参照してく ださい。 • 『Embedded High-speed Host Electrical Test Procedure』 • 『USB-IF Full and Low Speed Electrical and Interoperability Compliance Test Procedure』 • 『Host High-Speed Electrical Test Procedure』 • 『High-Speed Electrical Test Specification』 4.4 Record Results 試験結果を記録する形式が規定されています。認証試験の結果はテストラボが記録しますの で、特にお客様が意識する必要はありません。 4.5 Target Peripheral List (TPL) Form 認証試験を受ける際に、ここで規定されている情報をテストラボに提出します。ただし、こ の Form をベースにテストラボが独自のフォーマットを用意している場合がありますので、 詳細はお客様が認証試験を依頼するテストラボに相談してください。 なお、USB-IF では、Embedded Host の認証を取得する際に、TPL に加えて E.1 Host Information の提出も必須とすることを検討中です。最新の動向は、お客様が認証試験を依頼するテスト ラボに確認してください。 5 Embedded Host Compliance Test 5 Embedded Host Compliance Test Compliance Plan で規定された認証試験で、Electrical Test と Interoperability Test から構成されます。 Embedded Host システム（以下システム）の認証を取得するためには、これらの項目すべてに Pass しなければなりません。 5.1 Electrical Test 電気的な規格を満たすことを確認する試験です。試験項目ごとに、本 LSI の USB ロゴ認証 サポート機能を使用した手順を示します。 5.1.1 Full-Speed Downstream Signal Quality システムが FS デバイスをサポートする場合の測定項目で、FS 送信波形のアイパ ターンを測定します。試験構成を図 5-1 に示します。 • 測定内容 ¾ Far End での Downstream Signsal Quality を測定します。 • 手順 1. 図 5-1 の構成で接続します。 2. 制御用 PC より『USB analog test』を選択します。 • テストモードへの移行が可能となります。 3. 制御用 PC より『Host FS Signal Quality』を選択します。 • FS デバイスに対して、Get Device Descriptor リクエストを発行するモー ドになります。 4. 制御用 PC より『Single Step』を選択します。 • 一回だけ Get Device Descriptor リクエストを発行し、その後は FS SOF パ ケットのみを発行します。 5. FS SOF パケットをオシロスコープでキャプチャして、Downstream Signsal Quality を測定します。 6. 制御用 PC より『Quit』を選択します。 • 本テストモードを終了します。 • 合否判定 ¾ アイパターンが合格基準内かどうかを USB Electrical Analysis Tool が自動判 定する。 S1R72U16 Embedded Host Compliance Guide (Rev1.00) EPSON 11 5 Embedded Host Compliance Test 制御用PC オシロスコープ RS232ケーブル 差動プローブ Embedded Host システム 図 5-1 5.1.2 Test Fixture 5m USBケーブル 10cm USBケーブル FS Target Peripheral Full-Speed Downstream Signal Quality 試験構成 Low-Speed Downstream Signal Quality システムが LS デバイスをサポートする場合の測定項目で、LS 送信波形のアイパ ターンを測定します。ただし、本 LSI は LS をサポートしておりませんので、ここ での説明は省略します。 5.1.3 Drop システムが供給する VBUS に定常的な負荷をかけた時の、VBUS-GND 間の電圧値 を測定します。試験構成を図 5-2 に示します。 制御用PC ボルトメータ RS232ケーブル プローブ GND Embedded Host システム 10cm USBケーブル 図 5-2 VBUS Test Fixture 1m USBケーブル Drop 試験構成 負荷 ボード 5 Embedded Host Compliance Test 5.1.3.1 High power Embedded Host システムが High power Embedded Host である場合の測定項目です。 • 測定内容 ¾ 無負荷状態における VBUS の電圧値を測定します。 ¾ 500mA 負荷状態における VBUS の電圧値を測定します。 • 手順 1. 図 5-2 の構成で接続します。 2. 制御用 PC より『USB analog test』を選択します。 • テストモードへの移行が可能となります。 3. 制御用 PC より、『Drop/Droop』を選択します。 • VBUS を供給します。 4. 負荷 Board をとりはずし、VBUS に対して無負荷の状態にして、 ボルトメータで VBUS の電圧値を測定します。 5. 負荷 Board をとりつけ 500mA の負荷設定にして、ボルトメータ で VBUS の電圧値を測定します。 6. 制御用 PC より『Quit』を選択します。 • 本テストモードを終了します。 • 合否判定 ¾ VBUS の電圧値が 4.75V から 5.25V の範囲内にあること。 S1R72U16 Embedded Host Compliance Guide (Rev1.00) EPSON 13 5 Embedded Host Compliance Test 5.1.3.2 Low power Embedded Host システムが Low power Embedded Host である場合の測定項目です。 • 測定内容 ¾ 8mA 負荷および仕様上の最大負荷状態における VBUS の電圧値を 測定します。 ¾ VBUS の電圧値が 4.4V 以下になった場合の『VBUS Over Current』 メッセージや LED 等での通知を確認します。 • 手順 1. 図 5-2 の構成で接続します。 2. 制御用 PC より『USB analog test』を選択します。 • テストモードへの移行が可能となります。 3. 制御用 PC より、『Drop/Droop』を選択します。 • VBUS を供給します。 4. 負荷 Board を 8mA の負荷設定にして、Voltmeter で VBUS の電圧 値を測定します。 5. 負荷 Board をシステム仕様上の最大負荷設定にして、ボルトメー タで VBUS の電圧値を測定します。 6. 負荷 Board を 100mA の負荷設定にして、ボルトメータで VBUS の電圧値を測定します。 • 4.4V 以下の電圧値になった場合、NSF 機能により『VBUS Over Current』メッセージや LED 等で通知されることを確認します。 7. 制御用 PC より『Quit』を選択します。 • 本テストモードを終了します。 • 合否判定 ¾ 8mA 負荷時および仕様上の最大負荷時において、VBUS の電圧値 が 4.4V から 5.25V の範囲内にあること。 ¾ VBUS の電圧値が 4.4V 以下になった場合に、 『VBUS Over Current』 メッセージや LED 等で通知すること。 5.1.4 Droop システムが複数のダウンストリームポートを持つ場合の測定項目です。ターゲット ポート以外のポートにデバイスが接続されたときに、ターゲットポートの VBUS 電圧降下値を測定します。ただし、本 LSI のダウンストリームポートは単一ポート ですので、ここでの説明は省略します。 5 Embedded Host Compliance Test 5.1.5 High-Speed Downstream Signal Quality (EL_2, EL_3, EL_6, EL_7) システムが HS デバイスをサポートする場合の測定項目で、HS 送信波形のアイパ ターンを測定します。試験構成を図 5-3 に示します。 • 測定内容 ¾ Near End での Downstream Signsal Quality を測定します。 • 手順 1. 図 5-3 の構成で接続します。 2. 制御用 PC より『USB analog test』を選択します。 • テストモードへの移行が可能となります。 3. 制御用 PC より『Host HS Signal Quality』を選択します。 • Test_Packet を発行するモードになり、Test_Packet を繰り返し発行します。 4. Test_Packet をオシロスコープでキャプチャして、Downstream Signsal Quality を測定します。 5. 制御用 PC より『Quit』を選択します。 • 本テストモードを終了します。 • 合否判定 ¾ アイパターンが合格基準内かどうかを USB Electrical Analysis Tool が自動判 定します。 制御用PC オシロスコープ RS232ケーブル Embedded Host システム 図 5-3 差動プローブ 10cm USBケーブル Test Fixture High-Speed Downstream Signal Quality 試験構成 S1R72U16 Embedded Host Compliance Guide (Rev1.00) EPSON 15 5 Embedded Host Compliance Test 5.1.6 Host Controller Packet Parameters (EL_21, EL_22, EL_23, EL_25, EL_55) システムが HS デバイスをサポートする場合の測定項目で、HS 通信パケットの波 形タイミングを測定します。試験構成を図 5-4 に示します。 • 測定内容 ¾ SETUP パケットおよび送信 DATA パケットの 32bit SYNC フィールドを測定 します（EL_21）。 ¾ 送信 DATA パケットの 8bit EOP フィールドを測定します（EL_25）。 ¾ 連続する 2 つの送信パケットの interpacket gap を測定します（EL_23）。 ¾ デバイスから受信したパケットと、それに応答してシステムが送信したパ ケットの interpacket gap を測定します（EL_22）。 ¾ HS SOF パケットの 40bit EOP フィールドを測定します(EL_55)。 • 手順 1. 図 5-4 の構成で接続します。 2. 制御用 PC より『USB analog test』を選択します。 • テストモードへの移行が可能となります。 3. 制御用 PC より『Single Step Get Descriptor test』を選択します。 • Get Descriptor リクエストの発行を、ステージ（Setup/Data/Status）ごとに 分けて実行するするモードになります。 • 『リターン』キーを押すことで Setup ステージが実行されます。 4. オシロスコープで Setup ステージのパケットをキャプチャして、EL_21、 EL_25、EL_23 を測定します。 5. もう一度『リターン』キーを押します。 • Data ステージが実行されます。 6. Data ステージのパケットをオシロスコープでキャプチャして、EL_22 を測 定します。 7. もう一度『リターン』キーを押します。 • Status ステージが実行された後、HS SOF パケットのみが発行され続けま す。 8. HS SOF パケットをオシロスコープでキャプチャして、EL_55 を測定します。 9. 制御用 PC より『Quit』を選択します。 • 本テストモードを終了します。 • 合否判定 ¾ 31bit ＜ EL_21 ＜ 33bit ¾ 7bit ＜ EL_25 ＜ 9bit ¾ 88bit ≦ EL_23 ＜ 192bit ¾ 8bit ≦ EL_22 ＜ 192bit ¾ 39bit ＜ EL_55 ＜ 41bit 5 Embedded Host Compliance Test 制御用PC オシロスコープ RS232ケーブル Embedded Host システム 図 5-4 差動プローブ 10cm USBケーブル Test Fixture 1m USBケーブル HS Target Peripheral Host Controller Packet Parameters 試験構成 S1R72U16 Embedded Host Compliance Guide (Rev1.00) EPSON 17 5 Embedded Host Compliance Test 5.1.7 Host Chirp Timing (EL_33, EL_34, EL_35) システムが HS デバイスをサポートする場合の測定項目で、HS Chirp のタイミング を測定します。試験構成を図 5-5 に示します。 • 測定内容 ¾ デバイスの Chirp K が完了してからシステムが Chirp を開始するまでの時間 を測定します（EL_33）。 ¾ システムが発行する Chirp K と Chirp J のそれぞれの時間を測定します （EL_23）。 ¾ システムが Chirp 発行を完了してから最初の HS SOF パケットを発行するま での時間を測定します（EL_35）。 • 手順 1. 図 5-5 の構成で接続します。 2. 制御用 PC より『USB analog test』を選択します。 • テストモードへの移行が可能となります。 3. 制御用 PC より『Host CHIRP Timing』を選択します。 • USB Reset を実行するするモードになります。 • 『リターン』キーを押すことで USB Reset が実行され、デバイスからの Chirp に応じてシステムが Chirp を発行します。 4. デバイスが Chirp を停止してからシステムが Chirp を開始するポイントをオ シロスコープでキャプチャして、EL_33、EL_34 を測定します。 5. 制御用 PC より『Quit』を選択します。 • 本テストモードを終了します。 6. 制御用 PC より『Host CHIRP Timing』を選択します。 • USB Reset を実行するするモードになります。 • 『リターン』キーを押すことで USB Reset が実行され、デバイスからの Chirp に応じてシステムが Chirp を発行します。 7. システムが Chirp 発行を完了してから最初の SOF パケットを発行するポイ ントをオシロスコープでキャプチャして、EL_35 を測定します。 8. 制御用 PC より『Quit』を選択します。 • 本テストモードを終了します。 • 合否判定 ¾ EL_33 ＜ 100us ¾ 40us ≦ EL_34 ≦ 60us ¾ 100us ＜ EL_35 ≦ 500us 5 Embedded Host Compliance Test 制御用PC オシロスコープ RS232ケーブル FETプローブ DM Embedded Host システム 10cm USBケーブル 図 5-5 DP Test Fixture 1m USBケーブル HS Target Peripheral Host Chirp Timing 試験構成 S1R72U16 Embedded Host Compliance Guide (Rev1.00) EPSON 19 5 Embedded Host Compliance Test 5.1.8 Host Suspend/Resume (EL_39, EL_41) システムが HS デバイスをサポートする場合の測定項目で、USB Suspend をサポー トしている場合のみ実施します。USB Suspend と USB Resume のタイミングを測定 します。試験構成を図 5-6 に示します。 • 測定内容 ¾ システムがデバイスを Suspend させることができ、その状態を継続できるこ とを確認します（EL_39）。 ¾ システムが USB Resume 発行を完了してから最初の SOF パケットを発行する までの時間を測定します（EL_41）。 • 手順 1. 図 5-6 の構成で接続します。 2. 制御用 PC より『USB analog test』を選択します。 • テストモードへの移行が可能となります。 3. 制御用 PC より『Host Suspend / Resume Timing』を選択します。 • USB Suspend / Resume を実行するするモードになります。 • 『リターン』キーを押すことで USB Suspend が実行されます。 4. システムが SOF パケットの発行を停止してからデバイスが Suspend になる ポイントをオシロスコープでキャプチャして、EL_39 を測定します。なお、 最終 SOF パケットが発行されてから、Suspend 状態である FS の J_state にな るまでの時間を測定しますが、その時間はデバイスに依存します。時間測 定は正しく Suspend 状態になることを確認する目安であって、結果レポート には Pass/Fail のみを記載します。 5. もう一度『リターン』キーを押します。 • USB Resume が発行され、USB Resume 完了後に HS SOF パケットを発行 し続けます。 6. システムが USB Resume 発行を完了してから最初の HS SOF パケットを発行 するポイントをオシロスコープでキャプチャして、EL_41 を測定します。 7. 制御用 PC より『Quit』を選択します。 • 本テストモードを終了します。 • 合否判定 ¾ EL_39 ： Suspend 状態 (FS J_state)が観測できる ¾ EL_41 ≦ 3ms 5 Embedded Host Compliance Test 制御用PC オシロスコープ RS232ケーブル FETプローブ DM Embedded Host システム 10cm USBケーブル 図 5-6 DP Test Fixture 1m USBケーブル HS Target Peripheral Host Suspend/Resume 試験構成 S1R72U16 Embedded Host Compliance Guide (Rev1.00) EPSON 21 5 Embedded Host Compliance Test 5.1.9 Host Test_J/K, SE0_NAK (EL_8, EL_9) システムが HS デバイスをサポートする場合の測定項目で、HS ドライバの DC ド ライブ能力を測定します。試験構成を図 5-7 に示します。 • 測定内容 ¾ システムが HS J_state ドライブ中に、DP-GND 間および DM-GND 間の電圧値 を測定します（EL_8, EL_9）。 ¾ システムが HS K_state ドライブ中に、DP-GND 間および DM-GND 間の電圧 値を測定します（EL_8, EL_9）。 ¾ システムが HS SE0_state ドライブ中に、DP-GND 間および DM-GND 間の電 圧値を測定します（EL_8, EL_9）。 • 手順 1. 図 5-7 の構成で接続します。 2. 制御用 PC より『USB analog test』を選択します。 • テストモードへの移行が可能となります。 3. 制御用 PC より『Host Test_J/K, SE0_NAK』を選択します。 • Host Test_J/K, SE0_NAK を実行するするモードになります。 4. 『Test J』を選択し、『リターン』キーを押しします。 • HS J_state をドライブします。 5. DP-GND 間および DM-GND 間の電圧値を測定します（EL_8, EL_9）。 6. 『リターン』キーを押します。 • HS J_state ドライブを停止します。 7. 『Test K』を選択し、『リターン』キーを押します。 • HS K_state をドライブします。 8. DP-GND 間および DM-GND 間の電圧値を測定します（EL_8, EL_9）。 9. 『リターン』キーを押します。 • HS J_state ドライブを停止します。 10. 『Test SE0_NAK』を選択し、『リターン』キーを押します。 • HS SE0_state をドライブします。 11. DP-GND 間および DM-GND 間の電圧値を測定します（EL_8, EL_9）。 12. 『リターン』キーを押します。 • HS SE0_state ドライブを停止します。 13. 制御用 PC より『Quit』を選択します。 • 本テストモードを終了します。 • 合否判定 ¾ Test_J ： 360mV ≦ DP ≦ 440mV、 -10mV ≦ DM ≦ 10mV ¾ Test_K ： -10mV ≦ DP ≦ 10mV、 360mV ≦ DM ≦ 440mV ¾ Test_SE0 ： -10mV ≦ DP ≦ 10mV、 -10mV ≦ DM ≦ 10mV 5 Embedded Host Compliance Test Voltmeter 制御用PC RS232ケーブル プローブ GND Embedded Host システム 図 5-7 10cm USBケーブル DP/ DM Test Fixture Host Test_J/K, SE0_NAK 試験構成 S1R72U16 Embedded Host Compliance Guide (Rev1.00) EPSON 23 5 Embedded Host Compliance Test 5.2 Interoperability Test テストラボに持ち込んだサポートデバイス全てに対して接続性を確認する試験です。この際 に、システムはテストモードではなく、実際に市場で使用されるモードで動作しなければな りません。 5.2.1 Enumeration システムが Enumeration と Operation の動作を正しく行えることを確認します。試験 内容は以下のとおりです。 a. A-plug Attach Test 先に USB ケーブルとサポートデバイスを接続した状態で、USB ケーブルとシ ステムを接続し、動作が正常であることを確認します。 b. B-plug Attach Test 先に USB ケーブルとシステムを接続した状態で、USB ケーブルとサポートデ バイスを接続し、動作が正常であることを確認します。 サポートデバイスがケーブル付きである場合、またはケーブルを使用しない場 合は、この試験は除外されます。 c. Power-on host Test 電源を投入していないシステムにサポートデバイスを接続した後、システムの 電源を投入し、動作が正常であることを確認します。 d. Reset Host Test システムにサポートデバイスを接続した状態で、システム上で Reset を実施し ます。Reset 後、動作が正常であることを確認します。 e. Power-on peripheral Test 電源を投入していない状態のサポートデバイスをシステムに接続した後、サ ポートデバイスの電源を投入します。電源投入後の動作が正常であることを確 認します。 f. Dynamic Attach Test システムにサポートデバイスを接続して Enumaration を完了させます。その後、 サポートデバイスをいったん取り外し、再度接続し、動作が正常であることを 確認します。 g. Topology Change Test (Option) ホスト（ダウンストリーム）ポートが 2 つ以上あるシステムの場合のみ対象と なる試験です。サポートデバイスを異なるポートに接続して、動作が正常であ ることを確認します。 ホスト（ダウンストリーム）ポートが 1 つであるシステムの場合、この試験は 除外されます。 5 Embedded Host Compliance Test 5.2.2 Operation システムが仕様どおりの動作を正しく行えることを確認します。試験内容は以下の とおりです。 a. Peripheral Operation Test システムが仕様どおりにサポートデバイスを操作できることを確認します。 b. Host Suspend / Resume Test (Option) システムが USB Suspend をサポートしている場合のみ対象となる試験です。シ ステムにサポートデバイスを接続した状態で、USB Suspend を実行します。その後 USB Resume を実行し、システムが仕様どおり にサポートデバイスを操作できることを確認します。 システムが USB Suspend をサポートしていない場合、この試験は除外されます。 c. Suspend-Disconnect Test (Option) システムが USB Suspend をサポートしている場合のみ対象となる試験です。シ ステムにサポートデバイスを接続した状態で、USB Suspend を実行します。その状態でサポートデバイスをシステムから取り外し ます。このとき、システムが USB Resume の実行など、異常 動作をしないことを確認します。 システムが USB Suspend をサポートしていない場合、この試験は除外されます。 d. Suspend-Attach Test (Option) システムが USB Suspend をサポートしている場合のみ対象となる試験です。c. Suspend-Disconnect Test でサポートデバイスをシステムから取り外した後、再 度システムに接続します。その後システムより USB Resume を実行し、システ ムが仕様どおりにサポートデバイスを操作できることを確認します。 システムが USB Suspend をサポートしていない場合、この試験は除外されます。 e. Peripheral remote wakeup Test (Option) システムが USB Suspend と remote-wakeup をサポートしている場合のみ対象と なる試験です。システムにサポートデバイスを接続した状態で、USB Suspend を実行します。その状態でサポートデバイスより USB Resume を実行し、その 後システムが仕様どおりにサポートデバイスを操作できることを確認します。 本 LSI では remote-wakeup をサポートしていません。したがって、本 LSI を使 用したシステムでは、この試験は除外されます。 f. Topology Change Test (Option) ホスト（ダウンストリーム）ポートが 2 つ以上あるシステムで、USB Suspend をサポートしている場合のみ対象となる試験です。c. Suspend-Disconnect Test でサポートデバイスをシステムから取り外した後、システムの別ポートに再度 接続します。その後システムより USB Resume を実行し、システムが仕様どお りにサポートデバイスを操作できることを確認します。 ホスト（ダウンストリーム）ポートが 1 つであるシステムの場合、また、シス テムが USB Suspend をサポートしていない場合、この試験は除外されます。 g. Concurrent Downstream Operation (Option) ホスト（ダウンストリーム）ポートが 2 つ以上あるシステムの場合のみ対象と なる試験です。全てのポートに接続されたサポートデバイスに対し、システム が同時かつ独立に操作できることを確認します。 ホスト（ダウンストリーム）ポートが 1 つであるシステムの場合、この試験は 除外されます。 S1R72U16 Embedded Host Compliance Guide (Rev1.00) EPSON 25 5 Embedded Host Compliance Test 5.2.3 Hubs システムが Hub をサポートしている場合、試験内容は以下のとおりです。本 LSI では Hub をサポートしますので、この場合に該当します。 a. Maximam Tier Test 5 段以下の段数をサポートしている場合、サポートしている段数を越える Hub の接続に対して、NSF 機能によりメッセージや LED 等で通知されることを確 認します。試験方法は、はじめに 5 段の Hub を接続してメッセージが表示され、 順に段数を減らしていって、サポート段数の範囲内ではメッセージや LED 等 の通知がなくなることを確認します。 本 LSI では、5 段および 4 段の Hub が接続されたときに、NSF 機能により『Too Many Hubs』を通知します。 b. Peripheral Operation Test サポートする最大の段数となる Hub にサポートデバイスを接続し、システムが 仕様どおりにサポートデバイスを操作できることを確認します。本 LSI では、 3 段目の Hub にサポートデバイスを接続して試験を実施します。 5.2.4 Messaging (No Silent Failure) NSF 機能によるメッセージや LED 等での通知ができることを確認する試験です。 試験内容は以下のとおりです。 a. Unsupported device messsage システムに非サポートデバイスを接続したときに、サポートしていないという 意味合いのメッセージや LED 等で通知されることを確認します。 本 LSI では、この場合、NSF 機能により『Unsupported Device』を通知します。 b. Hub をサポートしていない場合の messsage (Option) システムが Hub をサポートしていない場合、Hub を接続したときに、Hub をサ ポートしていないという意味合いのメッセージや LED 等での通知がされるこ とを確認します。できれば『Unsupported Device』とは区別するのが望ましいと されています。 本 LSI では、Hub をサポートしているので、この項目には該当しません。 6 Independent Test Labs 6 Independent Test Labs Embedded Host の認証試験を実施するテストラボを紹介します。認証試験に関する詳細は、テストラ ボにご相談ください。 株式会社エクスカル 〒240-0005 神奈川県横浜市保土ヶ谷区神戸町 134 番地 横浜ビジネスパーク イーストタワー14 階 Phone 045-332-7339 その他のテストラボについては、以下のサイトを参照してください。 http://www.usb.org/developers/compliance/labs/ S1R72U16 Embedded Host Compliance Guide (Rev1.00) EPSON 27 改訂履歴 改訂履歴 改訂内容 年月日 頁 種別 07/06/01 0.79 全頁 新規 新規作成 07/07/01 1.00 4.1.5 修正 表 4-2 TPL において Transport 欄を追加 4.5 修正 E.1 Host Information に関する情報を追加 5.1.1 修正 『Single』を『Single Step』に修正 Rev. 内 容 修正 図 5-1 において Captive USB ケーブルを 10cm USB ケーブルに修正 5.1.3 修正 図 5-2 において Captive USB ケーブルを 10cm USB ケーブルに修正 5.1.5 修正 Test_Packet パケットを Test_Packet に修正 修正 図 5-3 において Captive USB ケーブルを 10cm USB ケーブルに修正 5.1.6 5.1.7 5.1.8 5.1.9 修正 Get Descriptor test リクエストを Get Descriptor リクエストに修正 修正 図 5-4 において Captive USB ケーブルを 10cm USB ケーブルに修正 修正 手順 5 から手順 8 を修正 修正 500bit を 500us に修正 修正 図 5-5 において Captive USB ケーブルを 10cm USB ケーブルに修正 修正 図 5-5 において差動プローブを FET プローブに修正 修正 Resum を Resume に修正 修正 図 5-6 において Captive USB ケーブルを 10cm USB ケーブルに修正 修正 図 5-6 において差動プローブを FET プローブに修正 修正 『Test_J』を『Test J』に修正 修正 『Test_K』を『Test K』に修正 修正 『Test_SE0_NAK』を『Test SE0_NAK』に修正 修正 図 5-7 において Captive USB ケーブルを 10cm USB ケーブルに修正 半導体事業部 IC 営業部 <IC 国内営業グループ> 東京 〒191-8501 東京都日野市日野 421-8 TEL（042）587-5313（直通） 大阪 〒541-0059 FAX（042）587-5116 大阪市中央区博労町 3-5-1 TEL（06）6120-6000（代表） エプソン大阪ビル 15F FAX（06）6120-6100 ドキュメントコード：411137901 2007 年 6 月 作成 2007 年 7 月 改訂