CN109388528A - Usb测试方法及usb装置的测试治具 - Google Patents

Usb测试方法及usb装置的测试治具 Download PDF

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Abstract

一种通用串行总线(Universal Serial Bus；USB)测试方法，包括：从若干测试模式中选择一受选测试模式、建立USB装置与测试治具之间的USB通讯连结、由测试治具根据受选测试模式产生对应受选测试模式的测试触发指令、经由USB通讯连结传送测试触发指令给USB装置、由USB装置根据测试触发指令产生对应受选测试模式的测试封包、以及经由USB装置的至少一外部连接端口反复地输出测试封包。利用本发明的通用串行总线(USB)测试方法及USB装置的测试治具可适用于嵌入式系统(Embedded System)的USB装置，借以触发USB装置进行其USB介面的测试，进而简便地测试USB介面的相容性与信号品质。

Description

USB测试方法及USB装置的测试治具
【技术领域】
本发明是一种USB 3.0标准的输入输出介面的测试技术，特别是一种通用串行总线(Universal Serial Bus；USB)测试方法及USB装置的测试治具。
【背景技术】
通用串行总线(Universal Serial Bus；USB)介面是目前应用最广泛的输入输出介面。举凡鼠标、键盘、印表机、硬盘、随身碟、相机、手机、平板电脑、笔记型电脑、个人电脑、机上盒、游戏机等USB装置都可以通过USB介面来与另一USB装置进行连结，以交换资料。
为了测试USB装置的USB介面够正常运作，在USB装置的出厂检验时，测试者需要进行USB介面的品质测试动作。在USB 2.0的物理层测试规范中，USB开发者论坛(USBImplementers Forum，USB IF)分别制订针对低速(Low Speed)、全速(Full Speed)、高速(High Speed)的三种测试规范范。针对一般作业系统待测物，可以利用USB IF所提供的USBHigh-Speed Electrical Test Tool(高速电子测试工具)来控制待测USB装置打出特定测试封包，并通过示波器来观察输出的测试封包，来确认USB2.0标准的USB介面的相容性与信号品质。
相较于USB2.0标准，USB 3.0标准大量简化测试规范及测试方式。一般作业系统的USB装置所采用的USB 3.0标准的USB介面芯片已预先建立有测试模式。当待测USB装置连接测试治具时，待测USB装置上所设置的USB介面芯片在等待一段时间没有回应后，就会直接进入相容性模式(Compliance Mode)。在相容性模式下，待测USB装置会开始送出测试封包，以致示波器经由测试治具量测待测USB装置送出的测试封包并显示量测到的测试封包，以供测试者确认支援此待测USB装置的USB介面的相容性与信号品质。
然而，若设置USB3.0标准的USB介面的USB装置为嵌入式系统(Embedded System)时，此USB装置则无法使用前述USB 3.0标准的USB介面的测试方式。
【发明内容】
在一实施例中，一种通用串行总线(Universal Serial Bus；USB)测试方法，包括：建立USB装置与测试治具之间的USB通讯连结、从若干测试模式中选择一受选测试模式、由测试治具根据受选测试模式产生对应受选测试模式的测试触发指令、经由USB通讯连结传送测试触发指令给USB装置、由USB装置根据测试触发指令产生对应受选测试模式的测试封包、以及经由USB装置的至少一外部连接端口反复地输出测试封包。
在一实施例中，一种USB装置的测试治具，包括：一基板、一储存单元、一USB连接端口、一使用者介面以及一控制单元。储存单元、USB连接端口、使用者介面与控制单元设置于基板上。控制单元耦接储存单元、USB连接端口与使用者介面。储存单元储存一对照表，并且此对照表记录若干测试模式中每一者的选择信号与测试触发指令。使用者介面产生代表若干测试模式中之一受选测试模式的选择信号。控制单元根据选择信号与对照表产生对应受选测试模式的测试触发指令，并经由USB连接端口输出产生的测试触发指令。
综上所述，根据本发明的USB测试方法及USB装置的测试治具适用于嵌入式系统(Embedded System)的USB装置，借以触发USB装置进行其USB介面的测试，进而简便地测试USB介面的相容性与信号品质。
【附图说明】
图1为根据本发明一实施例的通用串行总线(Universal Serial Bus；USB)装置的测试治具的概要方块图。
图2为图1中USB装置的测试治具的应用示意图。
图3为根据本发明一实施例的USB测试方法的流程图。
图4为根据本发明一实施例的USB装置的量测装置的概要方块图。
图5为图4中USB装置的量测装置的应用示意图。
图6为根据本发明另一实施例的USB装置的测试治具的概要方块图。
图7为图6中USB装置的测试治具的应用示意图。
图8为根据本发明另一实施例的USB装置的量测装置的概要方块图。
图9为根据本发明又一实施例的USB装置的量测装置的概要方块图。
【具体实施方式】
图1为根据本发明一实施例的通用串行总线(Universal Serial Bus；USB)装置的测试治具的概要方块图。参照图1，USB装置的测试治具10(以下简称测试治具10)包括一基板110、一储存单元130、一USB连接端口150、一使用者介面170以及一控制单元190。储存单元130、USB连接端口150、使用者介面170与控制单元190设置于基板110上。控制单元190耦接储存单元130、USB连接端口150与使用者介面170。于此，储存单元130储存一对照表，并且此对照表记录若干测试模式中每一者的选择信号与测试触发指令EN，如表1所示。在一些实施例中，各测试触发指令EN为一识别码。其中，识别码可例如供应商识别码(VID)及/或产品识别码(PID)。
表1对照表
以下以一个USB连接端口150为例，但本发明不限于此，亦可因应实际需求设计成多个USB连接端口150。
图2为图1中USB装置的测试治具的应用示意图。图3为根据本发明一实施例的USB测试方法的流程图。参照图1、图2及图3，当要进行USB装置20的USB介面的测试时，使用者通过操控使用者介面170选择若干测试模式中之一(以下称受选测试模式)，以致使用者介面170根据使用者的输入产生代表受选测试模式的选择信号(S1～S11中之一)(步骤S01)。然后，使用者将测试治具10的USB连接端口150经由连接线30连接待测试的USB装置20的外部连接端口250，以建立USB装置20与测试治具10之间的USB通讯连结(步骤S02)。控制单元190接收来自使用者介面170的选择信号，并根据选择信号与对照表产生对应受选测试模式的测试触发指令EN(步骤S03)。其中，USB装置20为嵌入式装置，即采用嵌入式系统(EmbeddedSystem)的作业系统的USB装置。
举例来说，以上述表1的对照表为例，若使用者选择的受选测试模式为“Test_J”，使用者介面170根据使用者的输入产生选择信号S2。控制单元190根据选择信号S2从储存单元130的对照表中读出对应选择信号S2的测试触发指令EN“0x0102”。
控制单元190通过与USB装置20之间的USB通讯连结传送产生的测试触发指令EN给USB装置20(步骤S04)。换言之，控制单元190经由USB连接端口150输出测试触发指令EN，再经由连接线30及USB装置20的外部连接端口250输入至USB装置20。
于接收到测试触发指令EN时，USB装置20会根据接收到的测试触发指令EN产生对应受选测试模式的测试封包(步骤S05)，并且经由USB装置20的外部连接端口(如，建立USB通讯连结的外部连接端口250，或者外部连接端口250及其他外部连接端口)反复地输出测试封包(步骤S06)。举例来说，USB装置20包括USB芯片230。USB芯片230耦接外部连接端口250并控制外部连接端口250的资料传输。当USB芯片230经由外部连接端口250接收外部输入的测试触发指令EN时，USB芯片230基于接收到的测试触发指令EN从内建的储存单元中读出对应的测试封包，并经由耦接的外部连接端口250反复地输出测试封包，以进行受选测试模式的USB测试。
图4为根据本发明一实施例的USB装置的量测装置的概要方块图。图5为图4中USB装置的量测装置的应用示意图。在一些实施例中，参照图4及图5，于USB装置20开始反复地输出测试封包Pk(步骤S06)后，使用者能利用一量测装置40来量测USB装置20输出的测试封包Pk，并通过量测装置40的量测结果来确认受选测试模式的USB测试的结果。举例来说，于USB装置20开始反复地输出测试封包Pk(步骤S06)后，使用者能断开USB装置20与测试治具10之间的USB通讯连结，并将量测装置40经由连接线32连接待测试之USB装置20的外部连接端口250，以建立量测装置40与USB装置20之间的通讯连结。于通讯连结建立后，量测装置40开始量测USB装置20输出的测试封包Pk。
在一实施例中，USB装置20的USB芯片230可耦接单一外部连接端口250，如图1所示。此时，测试治具10与量测装置40均是经由外部连接端口250与USB装置20建立通讯连结。
图6为根据本发明另一实施例之USB装置的测试治具的概要方块图。图7为图6中USB装置的测试治具的应用示意图。在另一实施例中，USB装置20的USB芯片230可耦接多个外部连接端口250、252，如图6及图7所示。此时，测试治具10与量测装置40能经由同一外部连接端口250与USB装置20建立通讯连结，如图8所示。或者，测试治具10与量测装置40能经由不同外部连接端口250、252与USB装置20建立通讯连结，例如：测试治具10耦接USB装置20的外部连接端口250，而外部连接端口250耦接USB装置20的外部连接端口252，如图7及图9所示。
在一些实施例中，外部连接端口250/252可为USB连接端口或军规圆形连接端口。其中，前述的USB连接端口可为标准USB连接器、小型USB连接器(mini USB port)、微型USB连接器(micro USB port)、或C型USB连接器(type C USB port)。
在一些实施例中，储存单元130与控制单元190是由一微控制器120实现，如图2及图7所示。微控制器可例如USB芯片，但不限于此。在一实施例中，测试治具10的USB芯片大致上相同于USB装置20的USB芯片230。其中，前述的USB芯片可采用USB 3.0标准。
在一些实施例中，量测装置40可包括一示波器410(如图4、图5、图7及图8所示)，并且示波器410的量测结果为一波型图，如眼图等。因此，使用者即能通过观察波型图的波型、工作电压及/或其他信号特征来判定USB介面的相容性与信号品质。在一些实施例中，量测装置40可还包括另一测试治具430(如图4、图5、图7及图8所示)，并且此测试治具430耦接在USB装置20与示波器410之间。测试治具430能协助USB装置20与示波器410之间信号传输，如将USB装置20输出的测试封包传送给示波器410。
在一些实施例中，量测装置40可内存有各种测试模式的标准模板。量测装置40可将接收到的测试封包与受选测试模式的标准模板比对，并根据两者是否相符来判定受选测试模式的USB测试是否合格。在一实施例中，量测装置40可通过本身的使用者介面来根据使用者的输入来得知目前进行测试模式，以读出受选测试模式的标准模板并与接收到的测试封包相比较。在另一实施例中，量测装置40可接收到的测试封包与内存的所有标准模板一一比对，以确认测试封包是否有与任一标准模板相符。若测试封包相符于任一标准模板，量测装置40判定并输出受选测试模式的USB测试合格；若无任一标准模板相符，量测装置40则判定并输出受选测试模式的USB测试不合格。
在一些实施例中，当使用者欲进行另一测试模式的USB测试时，使用者则可重新操控使用者介面170以选择欲进行测试模式，以致使测试治具10产生并输出另一测试触发指令给USB装置20，然后USB装置20会根据新接收到的测试触发指令产生并反复地输出对应的另一测试封包，即重新执行步骤S01～S06。
在一些实施例中，USB装置20可为主机或随插即用(on-to-go；OTG)装置等。于此，USB装置20可例如：鼠标、键盘、印表机、传真机、影印机、硬盘、随身碟、相机、手机、平板电脑、笔记型电脑、个人电脑、机上盒、游戏机等。
综上所述，根据本发明的USB测试方法及USB装置的测试治具适用于嵌入式系统(Embedded System)的USB装置，借以触发USB装置进行其USB介面的测试，进而简便地测试USB介面的相容性与信号品质。

Claims (14)

1.一种USB测试方法，其特征在于，该USB测试方法包括：
从若干测试模式中选择一受选测试模式；
建立一USB装置与一测试治具之间的一USB通讯连结；
由该测试治具根据该受选测试模式产生对应该受选测试模式的一测试触发指令；
经由该USB通讯连结传送该测试触发指令给该USB装置；
由该USB装置根据该测试触发指令产生对应该受选测试模式的一测试封包；以及
经由该USB装置的至少一外部连接端口反复地输出该测试封包。
2.如权利要求1所述的USB测试方法，其特征在于，该USB通讯连结是经由该至少一外部连接端口中之一建立。
3.如权利要求1所述的USB测试方法，其特征在于，该测试治具储存有一对照表，该对照表记录各该测试模式所对应的该测试触发指令，以及由该测试治具根据该受选测试模式产生对应该受选测试模式的该测试触发指令的步骤包括由该测试治具根据该受选测试模式与该对照表生成对应的该测试触发指令。
4.如权利要求1所述的USB测试方法，其特征在于，该USB测试方法还包括：
耦接一量测装置至该至少一外部连接端口中之一；
由该量测装置经由耦接的该外部连接端口接收该测试封包；以及
由该量测装置显示对应该测试封包的一量测结果。
5.如权利要求4所述的USB测试方法，其特征在于，该量测装置包括一示波器，以及该量测结果为一波型图。
6.如权利要求1所述的USB测试方法，其特征在于，该USB测试方法还包括：
切换该受选测试模式为若干测试模式中另一受选测试模式；
切断该USB通讯连结并重新建立该USB通讯连结；
由该测试治具根据该另一受选测试模式产生对应该另一受选测试模式的另一测试触发指令；
经由该USB通讯连结传送该另一测试触发指令给该USB装置；
由该USB装置根据该另一测试触发指令产生对应该受选测试模式的另一测试封包；以及
经由该USB装置的该至少一外部连接端口反复地输出该另一测试封包。
7.如权利要求1所述的USB测试方法，其特征在于，各该测试触发指令为一识别码。
8.如权利要求1所述的USB测试方法，其特征在于，该USB装置为一嵌入式装置。
9.如权利要求1所述的USB测试方法，其特征在于，该至少一外部连接端口包括至少一USB连接端口。
10.如权利要求9所述的USB测试方法，其特征在于，该至少一外部连接端口还包括至少一军规圆形连接端口。
11.一种USB装置的测试治具，其特征在于，包括：
一基板；
一储存单元，设置于该基板上，储存一对照表，其中该对照表记录若干测试模式中每一者的选择信号与测试触发指令；
一USB连接端口，设置于该基板上；
一使用者介面，设置于该基板上，以产生代表该若干测试模式中之一受选测试模式的该选择信号；以及
一控制单元，设置于该基板上，耦接该储存单元、该USB连接端口与该使用者介面，以根据该选择信号与该对照表产生对应该受选测试模式的该测试触发指令，并经由该USB连接端口输出产生的该测试触发指令。
12.如权利要求11所述的USB装置的测试治具，其特征在于，该使用者介面为一开关模组，该开关模组具有若干开关状态，且各该开关状态代表该若干测试模式中之一。
13.如权利要求11所述的USB装置的测试治具，其特征在于，各该测试触发指令为一识别码。
14.如权利要求11所述的USB装置的测试治具，其特征在于，该储存单元与该控制单元是由一微控制器实现。
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