CN109101376B - 一种usb测速装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种USB测速装置及系统，包括用于与待测设备连接的第一USB接口；用于与检测装置连接的第二USB接口；第一端与第一USB接口连接、第二端与第二USB接口连接的USB线；分别与USB线的D+信号线和D‑信号线连接的电平调整模块，用于控制D+信号线接入高电平或者D‑信号线接入高电平。本申请通过电平调整模块来控制D+信号线接入高电平或D‑信号线接入高电平，使得待测设备能够“误”识别其后端接入了USB全速设备或USB低速设备，进而相应地输出USB全速信号或者USB低速信号，以便检测装置进行信号检测，省去了多余的实际的USB全速设备或USB低速设备，为信号测试提供了便利，节省了成本。
Description
技术领域
本发明涉及USB测速技术领域，特别是涉及一种USB测速装置及系统。
背景技术
现有技术中在对待测设备发出的USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)低速信号和USB全速信号进行测试时，测试装置的输入端通过USB线和USB公头连接待测设备的USB接口，测试装置的输出端通过USB母头连接实际的USB全速设备(例如USB光驱)或者USB低速设备(例如鼠标)，USB公头和USB母头通过USB线连接，测试装置引出USB线中的信号线D+和D-至示波器，待测设备可以通过信号线D+和D-来识别出其连接的是USB全速设备还是USB低速设备，进而相应地输出全速信号或者低速信号，以供示波器测试并显示。
可见，现有技术中在对USB低速信号和全速信号进行测试时，为了能够使得待测设备从信号线D+或者D-检测到识别信号，在测试装置的后面连接实际应用的USB低速设备或者USB全速设备，这给信号的测试带来了一定的复杂度，同时，也增加了一定的成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种USB测速装置及系统，省去了多余的实际的USB全速设备或者USB低速设备，为信号测试提供了便利，节省了成本。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种USB测速装置，包括：
用于与待测设备连接的第一USB接口；
用于与检测装置连接的第二USB接口；
第一端与所述第一USB接口连接、第二端与所述第二USB接口连接的USB线；
分别与所述USB线的D+信号线和D-信号线连接的电平调整模块，用于根据用户指令控制所述D+信号线接入高电平或者所述D-信号线接入高电平。
优选地，所述电平调整模块包括：
电源；
第一端与所述D+信号线连接、第二端接地的第一电阻；
第一端与所述D-信号线连接、第二端接地的第二电阻；
第一端与所述电源连接的第三电阻，所述第一电阻的阻值及所述第二电阻的阻值均大于所述第三电阻的阻值；
第一端与所述第三电阻的第二端连接、第二端与所述D+信号线连接、第三端与所述D-信号线连接的开关模块；所述开关模块的第一端根据用户指令可选择的与所述开关模块的第二端或者第三端连接。
优选地，所述开关模块具体为单刀双掷开关。
优选地，所述第一电阻及所述第二电阻的阻值均为15kΩ，所述第三电阻的阻值为1.5kΩ。
优选地，所述USB线的阻抗为90Ω。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种USB测速系统，包括待测设备、检测装置及如上述所述的USB测速装置。
优选地，所述检测装置为示波器。
本发明提高了一种USB测速装置及系统，包括用于与待测设备连接的第一USB接口；用于与检测装置连接的第二USB接口；第一端与第一USB接口连接、第二端与第二USB接口连接的USB线；分别与USB线的D+信号线和D-信号线连接的电平调整模块，用于根据用户指令控制D+信号线接入高电平或者D-信号线接入高电平。
可见，本申请通过电平调整模块来控制D+信号线接入高电平或者D-信号线接入高电平，使得待测设备能够“误”识别其后端接入了USB全速设备或者USB低速设备，进而相应地输出USB全速信号或者USB低速信号，以便检测装置进行相应地信号检测，省去了多余的实际的USB全速设备或者USB低速设备，为信号测试提供了便利，节省了成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的一种USB测速装置的结构示意图；
图2为本发明提供的一种USB测速装置的结构示意图；
图3为本发明提供的另一种USB测速装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种USB测速装置及系统，省去了多余的实际的USB全速设备或者USB低速设备，为信号测试提供了便利，节省了成本。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图2，图2为本发明提供的一种USB测速装置的结构示意图，该装置包括：
用于与待测设备连接的第一USB接口1；
用于与检测装置连接的第二USB接口2；
第一端与第一USB接口1连接、第二端与第二USB接口2连接的USB线3；
分别与USB线3的D+信号线和D-信号线连接的电平调整模块4，用于根据用户指令控制D+信号线接入高电平或者D-信号线接入高电平。
具体地，本申请考虑到在实际应用中，根据USB协议规定，待测设备会通过与其连接的USB线3中的D+信号线或者D-信号线的电平信号来判定与待测设备挂载的设备是USB全速设备还是USB低速设备，进而根据挂载的设备的类型输出USB全速信号或者USB低速信号。上述背景技术中提到，为了实现该目的，现有技术中的做法是在测试装置的后面连接实际的USB全速设备或者USB低速设备，以使待测设备能够输出USB全速信号或者USB低速信号，进而实现对USB全速信号或者USB低速信号的检测，但是一方面，USB全速设备比较少见，可能需要专门购买，另一方面，也增加了测试成本。
因此，本申请的思路为在测试装置中增加一个电平调整模块4，根据用户指令来调整D+信号线接入高电平还是D-信号线接入高电平。具体地，当需要对待测装置输出的USB全速信号进行测试时，则电平调整模块4根据用户指令控制D+信号线接入高电平，相应地，D-信号线接入低电平，则待测装置在识别到D+信号线接入高电平时，虽然待测装置的后面并没有接USB全速设备，接的是检测装置，但根据USB协议规定，待测装置仍会误判定其后面挂载的设备为USB全速设备，此时，待测装置会输出USB全速信号至检测装置，检测装置会对USB全速信号进行检测。当需要对待测装置输出的USB低速信号进行测试时，则电平调整模块4根据用户指令控制D-信号线接入高电平，相应地，D+信号线接入低电平，则待测装置在识别到D-信号线接入高电平时，虽然待测装置的后面并没有接USB低速设备，接的是检测装置，但根据USB协议规定，待测装置仍会判定其后面挂载的设备为USB低速设备，此时待测装置会输出USB低速信号至检测装置，检测装置会对USB低速信号进行检测。可见，本申请巧妙地利用了USB协议中对USB全速信号和USB低速信号识别的方法，通过电平调整模块4来控制D+信号线接入高电平或者D-信号线接入高电平，使得待测设备能够“误”识别其后端接入了USB全速设备或者USB低速设备，进而相应地输出USB全速信号或者USB低速信号，以便检测装置进行相应地信号检测，省去了多余的实际的USB全速设备或者USB低速设备，为信号测试提供了便利，节省了成本，提高了测试人员的工作效率。
请参照图3，图3为本发明提供的另一种USB测速装置的结构示意图；在上述实施例的基础上：
作为一种优选地实施例，电平调整模块4包括：
电源Vcc；
第一端与D+信号线连接、第二端接地的第一电阻R1；
第一端与D-信号线连接、第二端接地的第二电阻R2；
第一端与电源Vcc连接的第三电阻R3，第一电阻R1的阻值及第二电阻R2的阻值均大于第三电阻R3的阻值；
第一端与第三电阻R3的第二端连接、第二端与D+信号线连接、第三端与D-信号线连接的开关模块S；开关模块S的第一端根据用户指令可选择的与开关模块S的第二端或者第三端连接。
具体地，当开关模块S的第一端既不与D+信号线连接也不与D-信号线连接时，D+信号线和D-信号线分别通过第一电阻R1和第二电阻R2接地，D+信号线的电平为0，D-信号线的电平为0。本实施例通过控制开关模块S的第一端可选择地与开关模块S的第二端或者开关模块S的第三端连接，来间接地控制哪根信号线接入高电平，进而控制待测设备输出相应地USB高速信号或者USB低速信号。
在需要对待测设备的USB高速信号进行测试时，则控制开关模块S的第一端与开关模块S的第二端连接，由于第一电阻R1的阻值大于第三电阻R3的阻值，此时D+信号线上的电平被上拉为高电平，D-信号线上的电平仍然为低电平，则待测设备会判定其后面挂载的设备为USB全速设备，此时待测设备会输出USB全速信号，以便检测装置进行检测。在需要对待测设备的USB低速信号进行测试时，则控制开关模块S的第一端与开关模块S的第三段连接，由于第二电阻R2的阻值大于第三电阻R3的阻值，此时D-信号线上的电平被上拉为高电平，D+信号线上的电平为低电平，则待测设备会判定其后面挂载的设备为USB低速设备，此时待测设备会输出USB低速信号，以便检测装置进行检测。
本实施例采用一些常规的器件来实现D+信号线和D-信号线选择性接入高电平的目的，测试简单，且进一步降低了成本。
作为一种优选地实施例，开关模块S具体为单刀双掷开关。
具体地，单刀双掷开关具有简单易操作、成本低的优点，用户可以通过单刀双掷开关来控制哪根信号线接入高电平，当然，这里的开关模块S还可以为其他类型的开关，能实现本发明的目的即可。
作为一种优选地实施例，第一电阻R1及第二电阻R2的阻值均为15kΩ，第三电阻R3的阻值为1.5kΩ。
具体地，本实施例中，第一电阻R1及第二电阻R2的阻值较大，第三电阻R3的阻值较小，以保证信号线正常情况下稳定接地，且在信号线需要接入高电平时，控制开关模块S的第一端与该信号线对应的开关模块S的端口连接即可，根据第三电阻R3与第一电阻R1或第二电阻R2的分压原理，不难实现信号线接入高电平。
当然，这里的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3的阻值还可以为其他数值，本申请在此不作特别的限定。
作为一种优选地实施例，USB线3的阻抗为90Ω。
具体地，为了保证待测设备输出至检测装置的USB高速信号或者USB低速信号的稳定传输，本申请还要求USB线3的阻抗为90Ω，以与待测设备的USB接口的90Ω阻抗匹配。
本发明还提供了一种USB测速系统，包括待测设备、检测装置及如上述的USB测速装置。
对于本发明提供的USB测速系统中的USB测速装置的介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。
作为一种优选地实施例，检测装置为示波器。
具体地，示波器能够对USB全速信号或者USB低速信号进行检测并显示，方便用户的观看。当然，这里的检测装置还可以为其他类型的检测装置，本申请在此不作特别的限定。
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种USB测速装置，其特征在于，包括：
用于与待测设备连接的第一USB接口；
用于与检测装置连接的第二USB接口；
第一端与所述第一USB接口连接、第二端与所述第二USB接口连接的USB线；
分别与所述USB线的D+信号线和D-信号线连接的电平调整模块，用于根据用户指令控制所述D+信号线接入高电平或者所述D-信号线接入高电平。
2.如权利要求1所述的USB测速装置，其特征在于，所述电平调整模块包括：
电源；
第一端与所述D+信号线连接、第二端接地的第一电阻；
第一端与所述D-信号线连接、第二端接地的第二电阻；
第一端与所述电源连接的第三电阻，所述第一电阻的阻值及所述第二电阻的阻值均大于所述第三电阻的阻值；
第一端与所述第三电阻的第二端连接、第二端与所述D+信号线连接、第三端与所述D-信号线连接的开关模块；所述开关模块的第一端根据用户指令可选择的与所述开关模块的第二端或者第三端连接。
3.如权利要求2所述的USB测速装置，其特征在于，所述开关模块具体为单刀双掷开关。
4.如权利要求2所述的USB测速装置，其特征在于，所述第一电阻及所述第二电阻的阻值均为15kΩ，所述第三电阻的阻值为1.5kΩ。
5.如权利要求1-4任一项所述的USB测速装置，其特征在于，所述USB线的阻抗为90Ω。
6.一种USB测速系统，其特征在于，包括待测设备、检测装置及如权利要求1-5任一项所述的USB测速装置。
7.如权利要求6所述的USB测速系统，其特征在于，所述检测装置为示波器。
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