CN104793081A - Usb接口检测装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子技术领域，提供了一种USB接口检测装置。本发明提供的USB接口检测装置通过电源检测单元检测待检测USB接口的电源端电压信号，通过数据检测单元与所述微处理单元进行数据通讯，检测所述待检测USB接口的数据端通讯功能，微处理单元根据上述检测情况输出待检测USB接口检测结果，本发明实施例无需外接USB存储设备，且无需人工干预，实现了对USB接口电源供应以及数据通讯功能的检测。本发明还提供了一种USB接口检测方法。本发明解决了现有技术中需要外接USB存储设备且需要人工干预对USB接口进行检测，导致生产成本增加、检测效率低下的问题。

Description

USB接口检测装置和方法

【技术领域】

本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种USB接口检测装置和方法。

【背景技术】

目前，由于USB接口的普及，在消费类电子产品中USB接口成为一种必备接口，因此，在消费类电子产品的生产过程中对USB接口的检测显得尤为重要和必须。

目前对USB接口的检测在电子产品的单板测试阶段完成，其做法是：

(1)使用一个外接USB存储设备，连接待测设备的USB接口；

(2)通过选择待测设备的USB或者媒体播放功能菜单进行功能检测；

(3)待测设备通过USB接口连接USB存储设备，首先要挂接上外接USB存储设备，分析外接USB存储设备，包括协议存储设备的速度等级，外接USB存储设备的格式化类型，然后再读取外接USB存储设备中的文件内容，以确定待测设备的USB接口功能是否正常。

以上三步均为正确后，由工人判定USB接口测试正常。

在实际的生产检测过程中，提供的外接USB存储设备属于易损设备，导致产线成本增加；且需要人工干预，包括插拔外接USB存储设备，待测设备的USB接口挂接外接USB存储设备，协议存储速度等级，判断存储设备的格式，然后读取设备文件等，每一步均需要耗时1秒以上时间，造成检测效率低下。

鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是提供一种USB检测装置和方法，解决现有技术中需要外接USB存储设备且需要人工干预对USB接口进行检测而导致生产成本增加、检测效率低下的问题。

本发明采用如下技术方案：

一种USB接口检测装置，所述USB接口检测装置包括电源检测单元、数据检测单元以及微处理单元，其中：

所述电源检测单元包括一反相器，所述反相器的输入端与待检测USB接口的电源端连接，所述反相器的输出端与所述微处理单元的检测端连接，所述电源检测单元用于检测所述待检测USB接口的电源端电压信号；

所述数据检测单元与所述待检测USB接口的数据端连接，用于与所述微处理单元进行数据通讯，检测所述待检测USB接口的数据端通讯功能；

所述微处理单元用于根据检测到的所述待检测USB接口的电源端电压信号以及所述待检测USB接口与所述微处理单元的数据通讯情况，输出所述待检测USB接口的检测结果。

在其中一个实施例中，所述USB接口检测装置还包括显示单元，所述显示单元与所述微处理单元连接，用于显示所述待检测USB接口的检测结果。

在其中一个实施例中，所述电源检测单元和数据检测单元通过探针输出。

在其中一个实施例中，所述待检测USB接口的电源端信号包括5V电源端和参考地端。

在其中一个实施例中，所述待检测USB接口的数据端包括数据正端和数据负端。

在其中一个实施例中，所述反相器为一三极管，所述三极管的集电极经一电阻串联后与所述微处理单元检测端连接，所述三极管的基极经两个分压电阻对待检测USB接口的电源端进行分压，所述三极管的发射极接地。

本发明还提供了一种采用上述USB接口检测装置的USB接口检测方法，所述USB接口检测方法包括：

S1：通过电源检测单元检测待检测USB接口的电源端电压信号；

S2：微处理单元与待检测USB接口的数据端进行数据通讯；

S3：根据检测到的所述待检测USB接口的电源端电压信号以及待检测USB接口与微处理单元的数据通讯情况，输出待检测USB接口的检测结果。

在其中一个实施例中，所述USB接口检测方法还包括：

S4：显示单元显示待检测USB接口的检测结果。

在其中一个实施例中，所述S1包括：

电源检测单元与待检测USB接口的电源端连接；

若所述微处理单元检测端的电压信号为低电平，则所述待检测USB接口的电源端电压信号正常；若所述微处理单元检测端的电压信号为高电平，则所述待检测USB接口的电源端电压信号不正常。

在其中一个实施例中，所述S2包括：

数据检测单元与待检测USB接口的数据端连接；

所述微处理单元发送包括同步信息和校验信息的数据A至待检测USB接口的数据端；

所述微处理单元接收待检测USB接口的数据端返回的数据B；

若所述数据A与所述数据B一致，则待检测USB接口的数据端通讯功能正常；若所述数据A与所述数据B不一致，则待检测USB接口的数据端通讯功能不正常。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明实施例通过电源检测单元检测待检测USB接口的电源端电压信号，通过数据检测单元与所述微处理单元进行数据通讯，检测所述待检测USB接口的数据端通讯功能，微处理单元根据上述检测情况输出待检测USB接口检测结果，本发明实施例无需外接USB存储设备，且无需人工干预，实现了对USB接口电源供应以及数据通讯功能的检测。本发明实施例解决了现有技术中需要外接USB存储设备且需要人工干预对USB接口进行检测，导致生产成本增加、检测效率低下的问题。

【附图说明】

图1是本发明实施例提供的USB接口检测装置第一较佳实施例结构示意图；

图2是本发明实施例提供的USB接口检测装置第二较佳实施例结构示意图；

图3是本发明实施例提供的USB接口检测方法第一较佳实施例流程示意图；

图4是本发明实施例提供的USB接口检测方法第二较佳实施例流程示意图；

图5是本发明实施例提供的改进后的生产辅助工具的USB接口检测部分的探针分布结构示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1:

本发明实施例1提供了USB接口检测装置的第一较佳实施例，如图1所示为本发明实施例提供的USB接口检测装置第一较佳实施例结构示意图。

参照图1，本实施提供的一种USB接口检测装置，所述USB接口检测装置包括电源检测单元10、数据检测单元20以及微处理单元30，其中：

所述电源检测单元10包括一反相器(图中未示出)，所述反相器的输入端与待检测USB接口00的电源端连接，所述反相器的输出端与所述微处理单元30的检测端连接，所述电源检测单元10用于检测所述待检测USB接口00的电源端电压信号；

在一个实施例中，所述反相器可以设计为一三极管，本发明实施例以NPN型三极管为例对所述电源检测单元10的连接结构加以说明，所述三极管的集电极经一电阻串联后与所述微处理单元检测端连接，所述三极管的基极经两个分压电阻对待检测USB接口的电源端进行分压，所述三极管的发射极接地。如果USB接口电源电压信号正常，则分压后三极管导通，集电极输出为低电平，微处理单元通过检测，所述三极管的集电极输出状态判断5V电源供电正常与否。由于反相器要在特定条件下才能导通工作，因此可以减少信号干扰。

所述数据检测单元20与所述待检测USB接口的数据端连接，用于与所述微处理单元30进行数据通讯，检测所述待检测USB接口的数据端通讯功能；

在一个实施例中，所述数据检测单元20与待检测USB接口的数据端连接后，所述微处理单元30发送包括同步信息和校验信息的数据A至待检测USB接口的数据端；所述微处理单元接收待检测USB接口的数据端返回的数据B；若所述数据A与所述数据B一致，则待检测USB接口的数据端通讯功能正常；反之亦然，也即若所述数据A与所述数据B不一致，则待检测USB接口的数据端通讯功能不正常。具体地，发送数据中包含用户自定义的特定的同步信息，例如0XF0等，后续是一系列校验信息，例如OX21,0X69等，所述微处理单元30从同步信息开始，将向待检测USB接口发送的系列数据和从接收到待检测USB接口的系列数据进行比对校验，判断数据是否一致，从而判断待检测USB接口的数据端通讯功能是否正常。

所述微处理单元30用于根据检测到的所述待检测USB接口的电源端电压信号以及所述待检测USB接口与所述微处理单元30的数据通讯情况，输出所述待检测USB接口00的检测结果。

本发明实施例通过电源检测单元检测待检测USB接口的电源端电压信号，通过数据检测单元与所述微处理单元进行数据通讯，检测所述待检测USB接口的数据端通讯功能，微处理单元根据上述检测情况输出待检测USB接口检测结果，本发明实施例无需外接USB存储设备，且无需人工干预，实现了对USB接口电源供应以及数据通讯功能的检测。本发明实施例解决了现有技术中需要外接USB存储设备且需要人工干预对USB接口进行检测，导致生产成本增加、检测效率低下的问题。

实施例2:

本发明实施例2提供了USB接口检测装置的第二较佳实施例，如图2所示为本发明实施例提供的USB接口检测装置第二较佳实施例结构示意图。

参照图2，在本实施例中，基于实施例1，所述USB接口检测装置还包括显示单元40，所述显示单元40与所述微处理单元30连接，用于显示所述待检测USB接口的检测结果。

通过显示单元对检测结果进行显示，检测人员可以直观的观察到待检测USB接口的电源供应及数据通讯功能是否正常，方便在产线上及时对单板中的USB接口进行返工和维修，减少了USB接口潜在的故障，提高了生产效率。

实施例3:

本发明实施例3为本发明采用上述USB接口检测装置的USB接口检测方法第一较佳实施例。如图3所示为本发明实施例提供的USB接口检测方法第一较佳实施例流程示意图。

参照图3，所述USB接口检测方法包括：

S1：通过电源检测单元检测待检测USB接口的电源端电压信号；

S2：微处理单元与待检测USB接口的数据端进行数据通讯；

S3：根据检测到的所述待检测USB接口的电源端电压信号以及待检测USB接口与微处理单元的数据通讯情况，输出待检测USB接口的检测结果。

在本实施例中，所述步骤S1包括：

S11：电源检测单元与待检测USB接口的电源端连接；

S12：若所述微处理单元检测端的电压信号为低电平，则所述待检测USB接口的电源端电压信号正常；反之亦然。

具体地，所述电源检测单元包括一反相器，所述反相器的输入端与待检测USB接口的电源端连接，所述反相器的输出端与所述微处理单元的检测端连接，所述电源检测单元用于检测所述待检测USB接口的电源端电压信号。在一个实施例中，所述反相器可以设计为一三极管，本发明实施例以NPN型三极管为例对所述电源检测单元的连接结构加以说明，所述三极管的集电极经一电阻串联后与所述微处理单元检测端连接，所述三极管的基极经两个分压电阻对待检测USB接口的电源端进行分压，所述三极管的发射极接地。如果USB接口电源电压信号正常，则分压后三极管导通，集电极输出为低电平，微处理单元通过检测，所述三极管的集电极输出状态判断5V电源供电正常与否。由于反相器要在特定条件下才能导通工作，因此可以减少信号干扰。

在本实施例中，所述步骤S2包括：

S21：数据检测单元与待检测USB接口的数据端连接；

S22：所述微处理单元发送包括同步信息和校验信息的数据A至待检测USB接口的数据端；

S23：所述微处理单元接收待检测USB接口的数据端返回的数据B；

S24：若所述数据A与所述数据B一致，则待检测USB接口的数据端通讯功能正常；反之亦然。

具体地，发送数据中包含用户自定义的特定的同步信息，例如0XF0等，后续是一系列校验信息，例如OX21,0X69等，所述微处理单元从同步信息开始，将向待检测USB接口发送的系列数据和从接收到待检测USB接口的系列数据进行比对校验，判断数据是否一致，从而判断待检测USB接口的数据端通讯功能是否正常。

本发明实施例通过电源检测单元检测待检测USB接口的电源端电压信号，通过数据检测单元与所述微处理单元进行数据通讯，检测所述待检测USB接口的数据端通讯功能，微处理单元根据上述检测情况输出待检测USB接口检测结果，本发明实施例无需外接USB存储设备，且无需人工干预，实现了对USB接口电源供应以及数据通讯功能的检测。本发明实施例解决了现有技术中需要外接USB存储设备且需要人工干预对USB接口进行检测，导致生产成本增加、检测效率低下的问题。

实施例4:

本发明实施例4为本发明采用上述USB接口检测装置的USB接口检测方法第二较佳实施例。如图4所示为本发明实施例提供的USB接口检测方法第二较佳实施例流程示意图。

参照图4，基于实施例3，在本实施例中，所述USB接口检测方法还包括：

S4：显示单元显示待检测USB接口的检测结果。

通过显示单元对检测结果进行显示，检测人员可以直观的观察到待检测USB接口的电源供应及数据通讯功能是否正常，方便在产线上及时对单板中的USB接口进行返工和维修，减少了USB接口潜在的故障，提高了生产效率。

实施例5:

本发明实施例5为本发明实施例USB接口检测装置在实际设计时的具体实施步骤。图5所示为本发明实施例提供的改进后的生产辅助工具的USB接口检测部分的探针分布结构示意图。

本发明实施例在实际设计时，基于现有的电子产品单板测试的生产辅助工具以及现有的音视频产品的单板检测的显示设备来实现，不需增加任何额外的检测设备，具有极广泛的适用性。

本发明实施例的具体实现过程如下：

1、在产品SMT(Surface Mount Technology，表面贴装技术),DIP(dualinline-pin package，双列直插式封装)完成后的单板检测阶段，产线上会使用到生产辅助工具来检测音视频接口功能，在单板检测时将本发明实施例1中的电源检测单元10、数据检测单元20以及微处理单元30功能集成于现有的生产辅助工具中，不需要再连接外接USB存储设备；

参照图5，生产辅助工具的上压板501将固定探针504固定于待测单板001上的对应位置，生产辅助工具的底板502上的固定探针503固定于待测单板001上的对应位置，生产辅助工具的底板502上的电源检测单元的电源检测探针100一端与待测单板001上的USB接口5V电源连接，另一端经一反相器与微处理单元连接(图中未示出)，生产辅助工具的底板502上的数据检测单元的数据正端D+检测探针201和数据负端D-检测探针202一端与待测单板001上的USB接口的数据正端D+和数据负端D-连接，另一端与微处理单元的数据端连接。改进后的生产辅助工具的测试探针，由原来的开放式引出，改为单向接收数据及检测被测单板USB 5V供电情况，使用此生产辅助工具装置可以在生产测试中不增加其它辅助的USB存储测试设备，实现数据的自动发送和接收的物理链路的连接性。其中对USB2.0接口检测时，需要5V电源检测探针100，数据正端D+检测探针201/数据负端D-检测探针202，任意一参考地检测探针(图中未示出)四根探针，如果是3.0及以上则可以再增加数据探针，检测方法类似。

2、在生产辅助工具中增加一个应用程序，此应用程序完全在后台运行，将其集成于软件生产image(映像)文件中，并将此应用程序烧录进FLASH(闪存)中待检测时运行；

3、当电子产品进行单板检测时，步骤2中的应用程序处于自动运行状态，当使用步骤1中的生产辅助工具将待测设备的USB接口和本发明实施例中集成于生产辅助工具的数据检测单元进行连接后，应用软件自动向被测设备USB接口数据线发送一系列数据A，而本发明的数据检测单元自动接收一系列数据B；本发明实施例中，数据检测单元集成于生产辅助工具的PCB板上，能够最大限度保证信号的完整性。

4、本发明的生产辅助工具通过校验数据B是否与数据A一致，判断被测设备USB接口功能是否工作正常，并且在音视频接口测试的显示界面中给出提示和判断信息；即将本发明实施例2中的显示单元集成于音视频接口测试的显示界面中。

5、当待测整机总装测试完成后，恢复出厂设置，擦除该应用程序。

使用上述装置及方法后，对USB接口的测试将不再需要人工介入和干预，软件自动完成检测判断，效率大大提高；改变原来的接口测试为数据双向的检测和双向收发为单向的发送与单向的接收；改变原来的双向的协议为单向的判断，仅作数据判断不协议速度等级；同时可以把检测工序前置到单板生产检测阶段，将故障排查和检测前置就是对生产成本的极大降低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种USB接口检测装置，其特征在于，所述USB接口检测装置包括电源检测单元、数据检测单元以及微处理单元，其中：

所述电源检测单元包括一反相器，所述反相器的输入端与待检测USB接口的电源端连接，所述反相器的输出端与所述微处理单元的检测端连接，所述电源检测单元用于检测所述待检测USB接口的电源端电压信号；

所述数据检测单元与所述待检测USB接口的数据端连接，用于与所述微处理单元进行数据通讯，检测所述待检测USB接口的数据端通讯功能；

所述微处理单元用于根据检测到的所述待检测USB接口的电源端电压信号以及所述待检测USB接口与所述微处理单元的数据通讯情况，输出所述待检测USB接口的检测结果。

2.如权利要求1所述的USB接口检测装置，其特征在于，所述USB接口检测装置还包括显示单元，所述显示单元与所述微处理单元连接，用于显示所述待检测USB接口的检测结果。

3.如权利要求1或2所述的USB接口检测装置，其特征在于，所述电源检测单元和数据检测单元通过探针输出。

4.如权利要求3所述的USB接口检测装置，其特征在于，所述待检测USB接口的电源端信号包括5V电源端和参考地端。

5.如权利要求3所述的USB接口检测装置，其特征在于，所述待检测USB接口的数据端包括数据正端和数据负端。

6.如权利要求3所述的USB接口检测装置，其特征在于，所述反相器为一三极管，所述三极管的集电极经一电阻串联后与所述微处理单元检测端连接，所述三极管的基极经两个分压电阻对待检测USB接口的电源端进行分压，所述三极管的发射极接地。

7.一种采用如权利要求1～6任一项所述的USB接口检测装置的USB接口检测方法，其特征在于，所述USB接口检测方法包括：

S1：通过电源检测单元检测待检测USB接口的电源端电压信号；

S2：微处理单元与待检测USB接口的数据端进行数据通讯；

S3：根据检测到的所述待检测USB接口的电源端电压信号以及待检测USB接口与微处理单元的数据通讯情况，输出待检测USB接口的检测结果。

8.如权利要求7所述的USB接口检测方法，其特征在于，所述USB接口检测方法还包括：

S4：显示单元显示待检测USB接口的检测结果。

9.如权利要求7或8所述的USB接口检测方法，其特征在于，所述S1包括：

电源检测单元与待检测USB接口的电源端连接；

若所述微处理单元检测端的电压信号为低电平，则所述待检测USB接口的电源端电压信号正常；若所述微处理单元检测端的电压信号为高电平，则所述待检测USB接口的电源端电压信号不正常。

10.如权利要求9所述的USB接口检测方法，其特征在于，所述S2包括：

数据检测单元与待检测USB接口的数据端连接；

所述微处理单元发送包括同步信息和校验信息的数据A至待检测USB接口的数据端；

所述微处理单元接收待检测USB接口的数据端返回的数据B；

若所述数据A与所述数据B一致，则待检测USB接口的数据端通讯功能正常；若所述数据A与所述数据B不一致，则待检测USB接口的数据端通讯功能不正常。