CN100485632C - Usb装置测试模块、usb装置及其测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及USB装置测试模块、USB装置及其测试方法，其主要原理是利用USB装置本身的USB控制器、发送器、接收器，结合测试数据发生器、数据比较器以及测试模式控制器对USB装置进行测试，具有高效率、低成本的优点。

Description

USB装置测试模块、USB装置及其测试方法
技术领域
本发明涉及一种改进了的USB装置、USB装置测试模块以及USB装置的测试方法。
背景技术
USB(Universal Serial Bus，即通用串行总线)是一种被广泛应用的数据传输标准，采用此标准的USB设备均包含标准的USB装置。USB装置一般包括发送器、接收器、USB控制器以及USB接口，通过USB控制器控制发送器或接收器从USB接口发送或接收数据。
通常，USB装置在制造完成之后，需要测试其工作性能是否完善，首要的重点就是测试其是否能够正常工作，而正常工作的最重要环节就是USB装置的发送器或接收器能够完整而且正确无误地将数据进行发送或者接收，因此，对数据发送或接收的准确性进行测试是产品检测中最关键的环节。由于USB装置的控制器、发送器和接收器部分均含有模拟电路，在量产测试时不能通过简单的测试数字电路的方法进行测试，必需依赖示波器和信号发生器之类的外部测试设备完成，这种测试方式属于本领域内一般技术人员所公知的技术，在此不作赘述，测试设备的成本较高，测试步骤较为复杂，效率低且不易操作和维护。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种测试USB装置是否正常工作的USB测试装置；
本发明的第二目的是提供一种可测试自身是否正常工作的USB装置；
本发明的第三目的是提供一种测试USB装置是否正常工作的方法。
为实现本发明的第一目的，本发明提供的USB测试装置包括：
测试数据发生器，其产生测试数据并发送给USB装置；
数据比较器，其接收上述测试数据以及USB装置接收测试数据后的返回数据并将二者进行比较；
测试模式控制器，其控制测试数据发生器及控制数据比较器，并接收数据比较器的比较结果。
本发明提供的USB测试装置利用USB装置本身的结构，结合测试数据发生器、数据比较器以及测试模式控制器对USB装置进行测试，具有高效率、低成本的优点。
为实现本发明的第二目的，本发明提供的USB装置包括：
发送器、接收器、USB控制器以及USB接口；
USB测试装置以及数据选通器；
所述USB测试装置包括
测试数据发生器，其产生可通过数据选通器传递给发送器的测试数据；
数据比较器，其接收发送器发出的测试数据，且可通过数据选通器接收接收器所返回的测试数据并将二个测试数据进行比较；
测试模式控制器，其控制测试数据发生器发出测试数据，控制USB控制器启动发送器和接收器，并接收数据比较器的比较结果；
所述数据选通器包括
多个数据选通通道，其控制发送器从测试数据发生器接收测试数据或者从外部设备接收数据；同时控制接收器的测试数据送至数据比较器或者外部设备。
本发明提供的USB装置可以通过USB测试装置测试自身是否正常工作，具有高效率、低成本的优点。
为实现本发明的第三目的，本发明提供的测试USB装置是否正常工作的方法包括以下步骤：
采用测试模式控制器控制测试数据发生器发出测试数据至发送器以及数据比较器；
发送器接收测试数据并通过接收器将数据返回至数据比较器；
采用测试模式控制器控制数据比较器对测试数据发生器直接发送到数据比较器的测试数据以及通过接收器返回至数据比较器的数据进行比较并接收数据比较器的比较结果。
本发明所提供的测试USB装置是否正常工作的方法利用USB装置本身的结构，结合测试数据发生器、数据比较器以及测试模式控制器对USB装置进行测试，具有高效率、低成本的优点。详细的内容将在具体实施例中作更清楚的介绍。
附图说明
附图是本发明USB装置的较佳实施例的电路结构框图；
以下结合实施例及其附图作进一步的详细说明。
具体实施方式
参见附图，图中揭示了本发明USB装置较佳实施例的电路结构框图，其中包括测试模式控制器1、测试数据发生器2、数据比较器3、USB控制器4、发送器5、接收器6、外部控制器7、USB接口8以及多路开关9、10。为了清楚起见，图中用粗实线表示数据信号传输线，而相对较细的实线则表示控制信号传输线。箭头表示信号传输的方向。以下结合图示，详细说明各元器件之间的连接关系以及工作方式。
图中所示的USB装置具有两种工作模式，一种是进行测试时的测试工作模式，另一种是正常使用时的数据传输模式。
在正常使用的数据传输模式下，测试模式控制器1、测试数据发生器2和数据比较器3均不工作，多路开关9、10选通正常模式数据通道，此时，数据通道91和数据通道101打开，同时数据通道92和数据通道102关闭，在此模式下，发送器5和接收器6只能与外部设备(图未示)进行数据交换，数据交换由USB控制器4所控制，发送器5和接收器6在USB控制器4的控制下工作，完成USB的正常数据传输功能。
在测试工作模式下，USB接口8不工作，测试模式控制器1首先控制USB控制器4同时开启发送器5和接收器6，然后启动测试数据发生器2和数据比较器3，并控制多路开关9和多路开关10选通测试模式数据通道，此时，数据通道92和数据通道102打开，同时数据通道91和数据通道101关闭，使得发送器5从测试数据发生器2接收测试数据，而接收器6则将数据送至数据比较器3。数据比较器3同时接收测试数据发生器2产生的测试数据，并将二者进行比较。
上述过程可以用以下的数据传输方式描述：测试模式控制器1控制测试数据发生器2按照一定的方式产生测试数据，并将其分别送到发送器5和数据比较器3；发送器5将数据调制成USB规定的格式后发送到数据总线上，接收器6将数据总线上收到的数据解调后送到数据比较器3；数据比较器3将从接收器6收到的数据和之前测试数据发生器2产生的数据进行比较，得出比较的结果并送回测试模式控制器1。如果比较结果一致，则表示数据发送和接收的有关电路功能正常；如果比较结果不一致，则表示数据发送和接收的有关电路中存在缺陷，导致数据传输的错误，该USB装置为不合格品。这样，就完成了一次基本的数据测试的过程。
在实际测试中，可供测试的数据有多种类型，例如全零数据、指定数据、随机数据、递增数据四种形式的数据单独或结合进行测试，同时保证足够的测试数据量，以确保测试的准确性和可靠性。
通过以上描述可见，本发明所述的USB装置实质上是利用自身电路(USB控制器4、发送器5和接收器6)结合测试模式控制器1、测试数据发生器2和数据比较器3形成可以测试自身是否正常工作的USB装置，避免了使用示波器等外围电路进行测试的复杂工序，具有高效率、低成本的优点。
当然，上述实施例仅仅是本发明USB装置的较佳实施例，本发明所述的USB装置并不限于上述较佳实施例，例如，多路开关9和多路开关10实质上是两个独立的数据选通器，且完全可以集成为一个数据选通器，此数据选通器不仅可以是上述较佳实施例中所述的两个多路开关，也可以是具有上述数据选通功能的智能芯片等，这种等效的替换对于本领域内的一般技术人员而言，是非常容易根据上述较佳实施例思及的。
本发明所述的USB装置测试模块包括附图中所述的测试模式控制器1、测试数据发生器2以及数据比较器3，其连接方式与功能在上述描述中已经清楚地表达了，在此不作赘述。需要强调的是，本发明所述的USB装置测试模块还可以包括一个外部控制器7，此外部控制器7主要起人机界面交互的作用。例如，外部控制器7可以是一个MCU(微控制器)，也可以是一台计算机，其可以控制测试模式控制器1是否开始测试(这是由测试者决定的)，也可以将测试的结果通过外部显示装置进行显示，例如驱动一个外部的发光二极管进行发光(可表示当前被测试的产品不合格)，或者驱动一个声音报警器进行报警，或者将测试结果直接在显示屏显示出来。
本发明所述的USB装置测试模块的测试方法包括以下步骤：
测试模式控制器1控制测试数据发生器2发出测试数据至USB装置(现有的USB装置)以及数据比较器3；
USB装置接收测试数据并返回至数据比较器3；
测试模式控制器1控制数据比较器3对上述两个数据进行比较并接收数据比较器的比较结果。
此步骤实质上已经在对附图的描述中清楚地体现了。
当然，如上所述，还可以包括一个根据测试模式控制器1得到的比较结果驱动外部显示装置进行显示的步骤。
上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，本发明就其更为广阔的形态来说并不限于上述实施方案。类似于上述的等效变换都应该包含在权利要求限定的范围内。

Claims (9)

1、USB装置，包括
发送器、接收器、USB控制器以及USB接口；
所述USB装置的特征在于：
USB测试装置以及数据选通器，
所述USB测试装置包括
测试数据发生器，其产生可通过数据选通器传递给发送器的测试数据；
数据比较器，其接收测试数据发生器发出的测试数据，且可通过数据选通器接收接收器所返回的测试数据并将二个测试数据进行比较；
测试模式控制器，其控制测试数据发生器发出测试数据，控制USB控制器启动发送器和接收器，并接收数据比较器的比较结果；
所述数据选通器包括
多个数据选通通道，其控制发送器从测试数据发生器接收测试数据或者从外部设备接收数据；同时控制接收器的测试数据送至数据比较器或者外部设备。
2、根据权利要求1所述的USB装置，其特征在于：
所述数据选通器包括两个多路开关，其中一个多路开关控制发送器从测试数据发生器接收测试数据或者从外部设备接收数据，另一个多路开关控制接收器的测试数据送至数据比较器或者外部设备。
3、根据权利要求1所述的USB装置，其特征在于：
所述测试数据为
全零数据、指定数据、随机数据、递增数据之一或其任意组合。
4、USB测试装置，其测试USB装置是否正常工作，其特征在于：所述USB测试装置位于所述USB装置内部，所述USB测试装置包括：
测试数据发生器，其产生测试数据并发送给USB装置的发送器；
数据比较器，其接收上述测试数据以及USB装置的接收器返回的数据并将二者进行比较；
测试模式控制器，其控制测试数据发生器发出测试数据，控制USB控制器启动发送器和接收器，控制数据比较器，并接收数据比较器的比较结果。
5、根据权利要求4所述的USB测试装置，其特征在于：所述测试数据为
全零数据、指定数据、随机数据、递增数据之一或其任意组合。
6、根据权利要求4所述的USB测试装置，其特征在于：
所述USB测试装置进一步包括一外部控制器，此外部控制器根据特定要求启动测试模式控制器工作，并接收测试模式控制器返回的测试结果。
7、根据权利要求6所述的USB测试装置，其特征在于：
所述外部控制器根据测试结果驱动外部显示装置进行显示。
8、根据权利要求4所述USB测试装置的USB装置测试方法，其包括以下步骤：
测试模式控制器控制测试数据发生器发出测试数据至发送器以及数据比较器；
发送器接收测试数据并通过接收器将数据返回至数据比较器；
测试模式控制器控制数据比较器对测试数据发生器直接发送到数据比较器的测试数据以及通过接收器返回至数据比较器的数据进行比较并接收数据比较器的比较结果。
9、根据权利要求8所述的USB装置测试方法，其特征在于：
所述测试模式控制器还包括一个外部控制器，所述外部控制器根据测试模式控制器得到的比较结果驱动外部显示装置进行显示。
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