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[技术交流] 【蓝牙】小院闲聊#02#——蓝牙测试之DTM和PTM

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发表于 2019-4-12 14:15:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
顾名思义
        DTM:Direct Test Mode,直接测试模式;
        PTM:Production Test Mode,产线测试模式;
        蓝牙核心规格仅支持DTM模式。由于DTM模式支持的协议栈仅开发到HCI接口层,不包含和应用相关的部分,所以测试用的固件和产品用的固件是分离的,这就需要用户在产品性能测试时下载测试用的固件,在产品发布时下载产品用的固件。同一个硬件需要下载两次固件,在软件工程师的角度来看是很不合理的情形,为什么不能够将两份代码合在一起呢?
        当然可以,两份代码合在一起后的测试模式就叫做PTM模式。将测试代码和产品代码合在一起,又会出现一个新的问题:设备上电的时候怎么区分该跑哪份代码呢?这是一个二选一的问题,随便选都有50%的概率不会出错,但是,工程师需要的不是50%的概率性,而是100%的确定性。软件可以解决这个问题,但是二选一的问题用软件解决会显得比较繁琐,因为问题本身太简单,所以我们选择用硬件来解决这个问题:随便搞一个引脚,在上电的时候对这个引脚的电平进行判断,不同的电平状态进入不同的模式,搞定。
        两份代码合在一起,不同的模式下可以使用同一份硬件资源,比方说UART,两全其美的PTM方案,虽然目前还没有被SIG采纳,但是在Wiki中已经有了较为详尽的叙述:http://processors.wiki.ti.com/index.php/PTM

追根溯源
        DTM相关的说明在三个地方被提到,其中有两个地方都是在蓝牙核心规范《Core_vx.x》里,另一个地方在《RF-PHY.TS.x.x.x》中有提到。
        第一个地方:Bluetooth Core Specification Vol 2 Part E 7.8.28/7.8.29/7.8.30
                详细介绍了测试相关的3条HCI指令格式和使用方法;
        第二个地方:Bluetooth Core Specification Vol 6 Part F
                详细介绍了DTM相关的规范内容:测试接口、指令格式;
        第三个地方:《RF-PHY.TS.x.x.x》整篇文档,当然最重要的在4.5和4.6节
                详细介绍了DTM测试的内容,和硬件的相关性比较大;

寻根究底
        别管是DTM还是PTM,蓝牙物理层测试的内容究竟是什么呢?
        主要有以下几点:
                Transmitter tests(发射测试)
                TRM/CA-01-C(Output power at NOC)发射功率
                TRM/CA-02-C(Output power at EOC)
                TRM/CA-03-C(In-band emissions at NOC)带内杂散
                TRM/CA-04-C(In-band emissions at EOC)
                TRM/CA-05-C(Modulation characteristics)调制特性
                TRM/CA-06-C(Carrier frequency offset and drift atNOC)频偏/频率漂移
                TRM/CA-07-C(Carrier frequency offset and drift atEOC)
                Receiver tests(接收测试)
                RCV/CA-01-C(Receiver sensitivity at NOC)接收灵敏度
                RCV/CA-02-C(Receiver sensitivity at EOC)
                RCV/CA-03-C(C/I and receiver sensitivity performance)同/邻频干扰
                RCV/CA-04-C(Blocking performance)
                RCV/CA-05-C(Intermodulation performance)
                RCV/CA-06-C(Maximum input signal level)最大输入功率等级
                RCV/CA-07-C(PER Report Integrity)
                NOC:normal operating conditions,EOCextreme operating conditions

        HCI的指令格式看蓝牙核心规格没看懂?简单地说,常用的只有以下三条:
                PTM模式                                                         响应帧
                发射模式:01 1E 20 03 xx yy zz                      04 0E 04 01 1E 20 00
                接收模式:01 1D 20 01 xx                              04 0E 04 01 1D 20 00
                停止测试:01 1F 20 00                                   04 0E 06 01 1F 20 00 00 00
                        xx:1字节无符号整数,表示RF通道号,取值范围0x00-0x27;
                        yy:1字节无符号整数,表示测试数据包的有效数据长度;
                        zz:1字节无符号整数,表示测试数据包的有效数据类型,一般有如下8种类型:
                                0x00:Pseudo-Random bit sequence 9
                                0x01:Pattern of alternating bits ‘11110000’
                                0x02:Pattern of alternating bits ‘10101010’
                                0x03:Pseudo-Random bit sequence 15
                                0x04:Pattern of All ‘1’ bits
                                0x05:Pattern of All ‘0’ bits
                                0x06:Pattern of alternating bits ‘00001111’
                                0x07:Pattern of alternating bits ‘01010101’

测试仪器
        工欲善其事,必先利其器。
        蓝牙作为短距离无线通信的翘楚,测试作为蓝牙产品发布的守门员,DTM/PTM作为蓝牙测试的主要形式,拥有几件得心应手的测试仪器是应有的事情,目前本人搜罗到的可以对蓝牙进行专业性测试的仪器主要有:
                支持信令测试(DTM测试)——tester controlled——闭环测试,环回测试
                        新的仪器:罗德施瓦茨(Rhode and Schwarz)的CMW-500/270
                        老的仪器:罗德施瓦茨的CBT,安立(Anritsu)的MT8852B,安捷伦(Keysight)的N4010
                非信令测试(没有定义的DTM——GES3 tester——开环测试
                        新兴的仪器:极致汇仪、莱特波特的综合测试仪也支持蓝牙的协议测试



               
               












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