CN101446623A - 一种通用串行总线控制器的测试方法和测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种通用串行总线控制器的测试方法和测试系统，该方法可以包括：在测试通用串行总线控制器的信号触发下，将通用串行总线控制器的UTMI接口切换至测试模式；在所述测试模式下，通过外部测试台向通用串行总线控制器输入测试向量，将通用串行总线控制器输出的信号与预算好的测试向量相比较，根据比较结果判断所述通用串行总线控制器是否正常。本发明通过直接向通用串行总线控制器输入测试向量，对通用串行总线控制器进行测试，这样，通过针对性的测试提高了针对通用串行总线控制器的测试覆盖率，减少了对于通用串行总线控制器的漏测。
Description
技术领域
本发明涉及通用串行总线通道测试领域，特别是涉及一种通用串行总线控制器的测试方法和测试系统。
背景技术
USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)是连接外部设备的一个串口总线标准，由于其具有较高的传输速率而被广泛应用，特别是多媒体数据传输应用领域。USB器件一般包括发送器、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接口发生或接收数据。
通常，USB器件在制造完成之后，需要测试其工作性能是否完善，首要的重点就是测试该USB器件是否能够正常工作，而正常工作的最重要环节就是USB器件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接收。因此，对USB通道内数据的发送或接收的准确性进行测试是USB器件检测中的关键环节。
目前，市场上绝大部分USB接口的器件都已经采用USB2.0接口标准，这种标准的接口能提供480Mbps的数据通信带宽，并且接口的频率可以高达480MHz。因此，很难使用ATE(Automatic Test Equipment，自动测试设备)测试台直接对该USB2.0接口输入测试向量进行数据发送或接收的测试。现有技术中一般采用扫描链测试对USB器件进行数据发送或接收的测试。通过测试台使用自动测试向量生成工具(Automatic Test Pattern Generation，ATPG)产生的测试向量(pattern)进行测试。测试时，ATPG自动生成的测试向量按顺序加载于扫描链中的各个寄存器上，将寄存器输出的信号收集并与预算好的测试向量相比较，从而判断是否测试到错误。但是，扫描链中的一部分寄存器间的待测组合逻辑不能完成测试，因而不能被测试到，造成扫描链测试的覆盖率不能达到100％。这时，就会导致USB通道中的发送器、接收器及USB控制器的部分逻辑功能的漏测。
一般，可以通过物理层收发器嵌入式自我测试(phy build in self test，简称phybist)完成对USB物理层收发器(phy)，即发送器及接收器的测试。物理层收发器嵌入式自我测试的测试向量由ATE测试台提供。ATE测试台通过检测返回的物理层收发器嵌入式自我测试故障(phybist-fail)信号来检测物理层收发器的好坏。
虽然，USB通道内的物理层收发器可以通过物理层收发器嵌入式自我测试进行覆盖，但现有技术中仍然缺少一种测试方法可以将USB控制器进行覆盖。
总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何创新地提出一种通用串行总线控制器的测试方法和测试系统，使得通过该测试方法和测试系统，能够对USB通道内的USB控制器的功能测试进行覆盖。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种通用串行总线控制器的测试方法和测试系统，使得通过该测试方法和测试系统，能够对USB通道内的USB控制器的功能测试进行覆盖。
为了解决上述问题，本发明公开了一种通用串行总线控制器的测试方法，所述方法包括以下步骤：
在测试通用串行总线控制器的信号触发下，将通用串行总线控制器的UTMI接口切换至测试模式；
在所述测试模式下，通过外部测试台向通用串行总线控制器输入测试向量，将通用串行总线控制器输出的信号与预算好的测试向量相比较，根据比较结果判断所述通用串行总线控制器是否正常。
优选的，所述测试向量被引接到双向输入/输出焊垫上，输入至通用串行总线控制器；以及，所述通用串行总线控制器输出的信号被引接到双向输入/输出焊垫上，输出至外部测试台。
优选的，所述测试向量被引接到双向输入/输出焊垫上后，还包括：
将ULPI接口形式的测试向量信号转换为UTMI接口形式的测试向量信号，进而输入至通用串行总线控制器。
优选的，所述通用串行总线控制器输出的信号被引接到双向输入/输出焊垫上之前还包括：将UTMI接口形式的通用串行总线控制器输出信号转换为ULPI接口形式的输出信号。
进一步，还可将所述通用串行总线控制器的UTMI接口在退出测试模式时切换至功能模式，在所述功能模式下，通用串行总线控制器的UTMI接口与通用串行总线物理层收发器相连接。
根据本发明的实施例，还公开了一种通用串行总线控制器的测试系统，包括外部测试台和一测试器，其中，测试器包括：通用串行总线控制器以及通用串行总线物理层收发器，所述测试器还包括：
通用串行总线测试选择单元，用于在测试信号的触发下，将通用串行总线控制器的UTMI接口切换至测试模式，在所述测试模式下，通过外部测试台向通用串行总线控制器输入测试向量。
优选的，所述测试器还包括：
焊垫输入/输出测试控制单元，用于在测试模式下引入所述测试向量信号，以及将通用串行总线控制器输出信号引接至外部测试台；
优选的，所述测试器进一步还包括：
接口转换单元，，用于在测试模式下将传输的测试向量信号由ULPI接口形式转换为UTMI接口形式输入通用串行总线控制器；
以及，用于将通用串行总线控制器输出的信号由UTMI接口形式转换为ULPI接口形式，引接到焊垫输入/输出测试控制单元。
进一步，通用串行总线测试选择器单元还包括：
第一子模块，用于在通用串行总线控制器的UTMI接口退出测试模式时，控制通用串行总线控制器的UTMI接口切换至功能模式；所述功能模式下，通用串行总线控制器的UTMI接口与通用串行总线物理层收发器相连接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明中，通过将通用串行总线控制器的UTMI接口切换至测试模式，直接向通用串行总线控制器输入测试向量，对通用串行总线控制器进行测试，这样，通过针对性的测试提高了针对通用串行总线控制器的测试覆盖率，减少了对于通用串行总线控制器的漏测。
附图说明
图1是本发明一种通用串行总线控制器的测试方法实施例的步骤流程图；
图2是本发明一种通用串行总线控制器的测试系统的结构框图；
图3是本发明一种通用串行总线控制器的测试系统的实施示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1，示出了本发明一种通用串行总线控制器的测试方法实施例，所述方法具体可以包括以下步骤：
步骤101、在测试USB控制器的信号触发下，将USB控制器的UTMI接口切换至测试模式；
UTMI(USB2.0 Transceiver Macrocell Interface)协议是针对USB2.0的信号特点进行定义的，分为8位或16位数据接口，目的是为了减少开发商的工作量，缩短产品的设计周期，降低风险。此接口模块主要是处理物理底层的USB协议及信号，可与SIE(Serial Interface Engine)整合设计成一专用ASIC芯片，也可独立作为USB PHY的收发器芯片。
步骤102、在所述测试模式下，通过外部测试台向USB控制器输入测试向量，将USB控制器输出的信号与预算好的测试向量相比较，根据比较结果判断所述USB控制器是否正常。
优选的，所述测试向量被引接到双向输入/输出焊垫上，输入至USB控制器；并且，所述USB控制器输出的信号同样被引接到双向输入/输出焊垫上，输出至外部测试台。
优选的，所述测试向量被引接到双向输入/输出焊垫上后，还包括：将ULPI接口形式的测试向量信号转换为UTMI接口形式的测试向量信号，进而输入USB控制器。
所述USB控制器输出的信号被引接到双向输入/输出焊垫上之前还包括：将UTMI接口形式的USB控制器输出信号转换为ULPI接口形式的输出信号。
ULPI(USB2.0 transceiver macrocell interface+Low-Pin Interface)接口技术是对目前成熟的UTMI+link/PHY接口的改进。在ULPI PHY端有一个寄存器组，用来存储ULPI link层传输来的一些状态。这些状态位在UTMI接口中需要使用单独的管脚来控制，在ULPI接口中这些状态位通过数据总线传输，传输过来以后使用寄存器组如：ID寄存器、mode寄存器、中断寄存器等寄存，从而减少了管脚。另外，ULPI使用双向的数据总线代替UTMI的单向数据总线，所以使得数据总线大大减少，同时也简化了数据总线的控制信号从而简化了接口，特别适合在各类主机、设备或OTG功能模块中实现独立USB收发器的需要。在技术节点(technology nodes)越来越小、PHY集成越来越困难和昂贵的趋势下，这种低管脚数接口将保持收发器与相关数字ASIC的相互独立。
在针对USB控制器进行测试的过程中，对于测试向量的生成并没有很多特殊的要求。一般根据TSMC提供的建议，可以选择USB传输中的几种特定数据结构进行测试，例如：高速传输模式(high-speed)包头同步(SYNC)、数据包的PID(packet ID)、CRC16和CRC5校验码、以及包结束(EOP)等该部分技术属于本领域技术人员所熟知的，因此，不再赘述。
本发明中一个改进的技术方案是，当USB控制器的UTMI接口退出测试模式时，可将所述UTMI接口切换至功能模式，在所述功能模式下，USB控制器的UTMI接口与USB物理层收发器相连接，进行USB器件的正常使用。此外，还可以通过外部测试台向USB物理层收发器输入测试向量，对USB物理层收发器进行独立的测试。这样，通过对USB通道内的USB控制器及物理层收发器进行测试覆盖，提高了测试的覆盖率，减少对于USB控制器的漏测。
针对USB物理层收发器进行测试主要是为了检测物理层收发器中数字电路部分是否存在断路短路故障(stack-at)等错误，检测填充比特功能是否正常，也可以测试物理层收发器中的模拟部分是否正常工作，例如物理层收发器中PLL(Phase Locked Loop，锁相回路或锁相环)是否能正常锁定，会不会发生时钟相位漂移等等。由于该部分技术属于本领域技术人员所熟知的，因此，此处不再赘述。
参照图2，示出了本发明一种通用串行总线控制器的测试系统实施例的结构框图，该通用串行总线控制器的测试系统具体可以包括：
外部测试台200和一测试器201，其中，测试器201包括：USB物理层收发器202以及USB控制器203，所述测试器201还包括：
USB测试选择单元204，用于在测试信号的触发下，将USB控制器203的UTMI接口切换至测试模式，在所述测试模式下，通过外部测试台200向USB控制器203输入测试向量。
优选的，所述测试器还包括：焊垫输入/输出(PAD I/O)测试控制单元，用于在测试模式下引入所述测试向量信号，并将USB控制器输出信号引接至外部测试台；通过将USB控制器输出的信号与预算好的测试向量相比较，对USB控制器进行测试。
进一步的改进方案是，所述测试器还包括：接口转换单元，，用于在测试模式下将传输的测试向量信号由ULPI接口形式转换为UTMI接口形式输入通用串行总线控制器；以及，将通用串行总线控制器输出的信号由UTMI接口形式转换为ULPI接口形式，引接到焊垫输入/输出测试控制单元。
优选的，所述USB测试选择器单元还包括：第一子模块，用于在USB控制器的UTMI接口退出测试模式时，控制通用串行总线控制器的UTMI接口切换至功能模式；所述功能模式下，USB控制器的UTMI接口与USB物理层收发器相连接，进行USB器件的正常使用。
图3示出了实施本发明一种通用串行总线控制器的测试系统的示意图。其中，USB控制器301是需要测试的单元，它的输入来源于其他功能模块303，例如控制USB控制器的CPU单元、向USB提供数据的Sdcard控制单元等，实际应用中输入来源具体取决于芯片USB模块的功能。该通用串行总线控制器的测试系统在具体实现时，首先在测试USB控制器301的信号触发下，将USB控制器301的UTMI接口切换至测试模式，此时，USB测试选择器单元302通过UTMI总线与接口转换单元304连接；接口转换单元304通过ULPI总线连接双向输入/输出焊垫测试控制单元305，并通过双向输入/输出焊垫测试控制单元305引入外部测试台300输出的测试向量。通过将USB控制器301输出的信号由UTMI接口形式转换为ULPI接口形式，减少了管脚，从而减少了测试时对于双向输入/输出焊垫的占用，使得对于芯片其他通道的测试影响减小。当USB控制器301的UTMI接口退出测试模式，USB测试选择器单元302可以控制USB控制器301的UTMI接口切换至功能模式，所述功能模式下，USB控制器的UTMI接口与USB物理层收发器相连接，进行USB器件的正常使用。
对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上对本发明所提供的一种通用串行总线控制器的测试方法和测试系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1、一种通用串行总线控制器的测试方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
在测试通用串行总线控制器的信号触发下，将通用串行总线控制器的UTMI接口切换至测试模式；
在所述测试模式下，通过外部测试台向通用串行总线控制器输入测试向量，将通用串行总线控制器输出的信号与预算好的测试向量相比较，根据比较结果判断所述通用串行总线控制器是否正常。
2、根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述测试向量被引接到双向输入/输出焊垫上，输入至通用串行总线控制器；
以及，所述通用串行总线控制器输出的信号被引接到双向输入/输出焊垫上，输出至外部测试台。
3、根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，所述测试向量被引接到双向输入/输出焊垫上后，还包括：
将ULPI接口形式的测试向量信号转换为UTMI接口形式的测试向量信号，进而输入至通用串行总线控制器。
4、根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，所述通用串行总线控制器输出的信号被引接到双向输入/输出焊垫上之前还包括：
将UTMI接口形式的通用串行总线控制器输出信号转换为ULPI接口形式的输出信号。
5、根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，还可将所述通用串行总线控制器的UTMI接口在退出测试模式时切换至功能模式，在所述功能模式下，通用串行总线控制器的UTMI接口与通用串行总线物理层收发器相连接。
6、一种通用串行总线控制器的测试系统，包括外部测试台和一测试器，所述测试器包括：通用串行总线控制器以及通用串行总线物理层收发器，其特征在于，所述测试器还包括：
通用串行总线测试选择单元，用于在测试信号的触发下，将通用串行总线控制器的UTMI接口切换至测试模式，在所述测试模式下，通过外部测试台向通用串行总线控制器输入测试向量。
7、根据权利要求6所述的测试系统，其特征在于，所述测试器还包括：
焊垫输入/输出测试控制单元，用于在测试模式下引入所述测试向量信号，以及将通用串行总线控制器输出信号引接至外部测试台。
8、根据权利要求6所述的测试系统，其特征在于，所述测试器进一步还包括：
接口转换单元，用于在测试模式下将传输的测试向量信号由ULPI接口形式转换为UTMI接口形式输入通用串行总线控制器；
以及，用于将通用串行总线控制器输出的信号由UTMI接口形式转换为ULPI接口形式，引接到焊垫输入/输出测试控制单元。
9、根据权利要求6所述的测试系统，其特征在于，通用串行总线测试选择器单元还包括：
第一子模块，用于在通用串行总线控制器的UTMI接口退出测试模式时，控制通用串行总线控制器的UTMI接口切换至功能模式；所述功能模式下，通用串行总线控制器的UTMI接口与所述通用串行总线物理层收发器相连接。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20090603 |