CN111812552B - 一种基于Type-C接口的光电混合数据线测试平台及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于Type‑C接口的光电混合数据线测试平台及其测试方法，该方法包括基于Type‑C接口的待测光电混合数据线、电源、至少1个第一评估板、至少1个第二评估板、误码仪、上位机，所述电源与第一评估板连接，为所述第一评估板提供直流电源；所述第一评估板、所述第二评估板分别与所述待测光电混合数据线的一端连接；所述误码仪分别与第一评估板、第二评估板连接，用于检测第一评估板和/或第二评估板的光路故障；所述上位机分别与第一评估板、第二评估板、电源、误码仪连接，用于控制电源的输出以及检测电路故障。本发明通过上位机与测试板、电源的协同实现了测试自动化，效率高、成本低、反插测试，有利于光电混合数据线的大批量生产。

Description

一种基于Type-C接口的光电混合数据线测试平台及其测试 方法

技术领域

本发明涉及Type-C接口的测试技术，尤其涉及一种基于Type-C接口的光电混合数据线测试平台及其自动化测试方法。

背景技术

USB Type-C协议支持功能扩展进入Alternate Mode，可以将A2/A3、A10/A11、B2/B3、B10/B11四对差分高速数据线，扩展成4*8.1Gb/s的DP 1.4信号，作为高清视频信号通道，而这4对信号通过光纤连接，因此，利用Type-C接口进行高清视频信号传输的光电混合数据线常被称之为“4光7电混合缆”，这“4光”就是DP0~DP3走的光纤，这“7电”就是VBUS、GND、D+、D-、CC、SUB1和SUB2走的电线或电缆。例如，VR眼镜与主机之间的连接会采用这种带有4路光路传输的光电混合数据线。又因为Type-C接口支持正反盲插，导致了作为Type-C从设备的VR眼镜之类的设备必须要能判断出其连接到Type-C主设备的连线，是否有反插，并作出相应的通道倒换的动作，以保证DP0~DP3这4路视频数据在合路之后的正确性。

为测试这类基于Type-C接口的光电混合数据线，通常是约定好了发射机和接收机的对应通道，误码仪由于不存在通道切换的概念，需要外置一个多路复用器MUX，MUX除了价格高昂还因为引入了额外的设备而降低了被测信号的信噪比，容易导致测试系统发生误判。

此外，现有提供了一些不受被测件Type-C线缆正反插方向的限制，可以模拟最终用户的应用场景对被测的Type-C线缆质量做一个定性的判断，只要没有黑屏、闪屏、雪花、波纹等显示异常就算正常。为了避免操作员频繁取带VR眼镜造成的麻烦，可以将VR眼镜换成台式显示器，比如飞利浦公司的4K显示器328P6VUBREB或AOC公司的4K显示器 U2790PC，将视频播放器换成笔记本比如联想公司的小新Pro13.3。但该方案无法定量测试，判断标准以操作员的主观感受为基础，容易漏掉质量有瑕疵的坏件，测试效率较低，不利于大批量自动化的低成本和高效率的生产。

发明内容

本发明针对现有技术中的基于Type-C接口的光电混合数据线的测试效率低、成本高、不能定量测试、不利于大批量自动化的低成本和高效率的生产的问题，提供了一种基于Type-C接口的光电混合数据线测试平台及其自动化测试方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种基于Type-C接口的光电混合数据线测试平台，包括基于Type-C接口的待测光电混合数据线，还包括电源、至少1个第一评估板、至少1个第二评估板、误码仪、上位机，所述电源与第一评估板连接，为所述第一评估板提供直流电源；所述第一评估板与所述待测光电混合数据线的一端连接；所述第二评估板与所述待测光电混合数据线的另一端连接；所述误码仪分别与第一评估板、第二评估板连接，用于检测第一评估板和/或第二评估板的光路故障；所述上位机分别与第一评估板、第二评估板、电源、误码仪连接，用于控制电源的输出以及检测所述第一评估板和/或所述第二评估板的电路故障。

在本发明的一些实施例中，所述第一评估板和所述第二评估板上均设有USB接口，并通过USB接口与所述上位机连接。

进一步的，所述上位机根据所述第一评估板、第二评估板的CC管脚信号以及真值表判断Type-C接口是否插反。

进一步的，所述上位机通过USB接口读取所述第一评估板和所述第二评估板的CC管脚信号；

所述上位机根据所述CC管脚信号判断所述第一评估板和所述第二评估板的电路是否正常。

在本发明的一些实施例中，所述误码仪包括信号发生装置、信号检测装置，所述信号发生装置通过光纤连接器与第一评估板的光路管脚连接，用于为待测光电混合数据线的光路测试提供信号源；

所述信号检测装置通过光纤连接器与第二评估板的光路管脚连接，用于检测待测光电混合数据线的光路故障。

进一步的，所述上位机通过USB接口控制误码仪的信号发生方式和检测方式。

在上述的实施例中，所述电源为程控电源。进一步的，所述上位机通过USB接口控制所述程控电源，并计算所述待测光电混合数据线的功耗。

在本发明的另一方面提供了一种基于第一方面目的提供的Type-C接口的光电混合数据线的测试平台的自动化测试方法，包括如下步骤：将待测光电混合数据线的一端与第一评估板连接，将待测光电混合数据线的另一端与第二评估板连接；确定误码仪分别与第一评估板、第二评估板的连接，以及上位机分别与第一评估板、第二评估板、电源、误码仪的连接；开启电源、误码仪、上位机；上位机通过读取到的CC管脚信号和预设的真值表自动判断待测光电混合数据线的光路故障和电路故障。

进一步的，所述光路故障包括光路管脚接反。

本发明的有益效果是：

1.本发明通过上位机与测试板、电源的协同实现了测试自动化，效率高、成本低，有利于光电混合数据线的大批量生产；

2.利用CC信号与真值表实现正反插的自动判断；

3.进一步的，上位机根据读取到的CC信号的电平水平以及从误码仪获取到的数据，判断电学故障和光学故障。

附图说明

图1为本发明的一些实施例中的基于Type-C接口的光电混合数据线测试平台的基本结构原理图；

图2为本发明的一些实施例中的基于Type-C接口的光电混合数据线的信号流向和电路原理图；

图3为本发明的一些实施例中的基于Type-C接口的光电混合数据线在测试平台上正反插的CC1和CC2真值表;

图4为本发明的一些实施例中的基于Type-C接口的光电混合数据线测试平台的测试方法基本流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

参考图1，一种基于Type-C接口的光电混合数据线测试平台，包括基于Type-C接口的待测光电混合数据线，还包括电源、至少1个第一评估板、至少1个第二评估板、误码仪、上位机，所述电源与第一评估板连接，为所述第一评估板提供直流电源；所述第一评估板与所述待测光电混合数据线的一端连接；所述第二评估板与所述待测光电混合数据线的另一端连接；所述误码仪分别与第一评估板、第二评估板连接，用于检测第一评估板和/或第二评估板的光路故障；所述上位机分别与第一评估板、第二评估板、电源、误码仪连接，用于控制电源的输出以及检测所述第一评估板和/或所述第二评估板的电路故障。

具体地，每个评估板（EVB）上设有2个香蕉头插座（Banana+/-），评估板（EVB）和被测件的供电是从程控直流电源（可以是固纬公司出品的GPD-2303S）输出的+5V提供的，该程控直流电源在输出+5V电源的同时还可以测量输出电流从而得以计算功耗。注意，要得到被测件的功耗，需要先得到在未插入被测件之前的两个评估板（EVB）的静态功耗，然后被测件功耗=插上被测件之后的总功耗-评估板（EVB）静态功耗。

参考图2，每个EVB板载1个Type-C插座，用于连接被测件的Type-C插头。该插座上的D+、D-、CC1、CC2、SUB1和SUB2共6个管脚，是连接到板载的USB-I/O芯片的6个I/O口上的。该插座的CC1和CC2在评估板上有10kΩ的上拉电阻，在管脚无连接即悬空时会呈现出高电平；该插座上USB2.0的差分数据线D+和D-各有两个管脚，是并联在一起的；该插座上的电源VBUS有4个管脚，是并联在一起的。该插座上地GND也有4个管脚，是并联在一起的；该插座的外壳，和地GND也是并联的；该插座上DP的4组差分线TX1+/-&RX1+/-和TX2+/-&RX2+/-，是走差分100Ω阻抗线经由0.1uF电容交流耦合到板载的8个SMA插座上的。

在本发明的一些实施例中，所述第一评估板和所述第二评估板上均设有USB接口，并通过USB接口与所述上位机连接。需要说明的是，上位机包括个人计算机、膝上型计算机、计算机终端、个人数字助手、掌上计算设备、以及连网的无线通讯设备(比如具有微浏览器移动电话)，而且并不限于此。这些设备通常有用户接口、用户接口包括有显示器、输入接口(如键盘)和一个点击设备(如鼠标，跟踪球，远距离操纵手柄，导航键盘或按键式键盘)；甚至是由摄像头和运动传感器组成的姿态识别装置用于捕获和识别用户的姿态与动作以转换为相应的指令。

进一步的，所述上位机根据所述第一评估板、第二评估板的CC管脚信号以及真值表判断Type-C接口是否插反。

进一步的，所述上位机通过USB接口读取所述第一评估板和所述第二评估板的CC管脚信号；

所述上位机根据所述CC管脚信号判断所述第一评估板和所述第二评估板的电路是否正常。具体地，EVB板载1个USB-B插座，使板载的USB-I/O芯片（可以是沁恒公司的CH341A）于是可以连接到PC某USB端口的D+/-得以可和PC进行USB编程通讯，主要实现对CH341A的I/O口信号的读写，和板载EEPROM （可以是ATMEL公司的AT24C02）的I2C访问（保存有EVB的序列号SN，让软件可以区分当前访问的EVB是Tx EVB还是Rx EVB）。PC可以置Tx_EVB上CH341A的I/O口连接到TypeC插座的CC1/CC2/SBU1/SBU2/D+/D-信号的高低，然后PC可以从Rx_EVB上CH341A的I/O口连接到TypeC插座回读C1/CC2/SBU1/SBU2/D+/D-信号的高低，就可以判断电信号是否连接上了，是否有相互短路或单独断路的情况，甚至是判断出Type-C插头是否有反插的情况，具体可参考图3的真值表。若被测件的CC线内部断路，则RxEVB的CC1和CC2总是悬空被上拉到高电平；还有如果VBUS和GND都未通过被测件混合缆传到Rx_EVB，则PC根本读不到Rx_EVB的SN。那么在被测件VBUS、GND和CC线都判定正常的情况下，还需对剩下的D+、D-、SUB1和SUB2这4根线的通断情况做出测试。优选的，PC机通过USB命令配置TxEVB评估板的USB-I/O芯片的I/O口输出D+、D-、SUB1和SUB2高低电平，然后PC机再通过USB命令读取RxEVB评估板的USB-I/O芯片的I/O口输入D+、D-、SUB1和SUB2电平，看是否一致，如果电平不一致则判断出有短路或断路情况。

在本发明的一些实施例中，所述误码仪包括信号发生装置、信号检测装置，所述信号发生装置通过光纤连接器与第一评估板的光路管脚连接，用于为待测光电混合数据线的光路测试提供信号源；

所述信号检测装置通过光纤连接器与第二评估板的光路管脚连接，用于检测待测光电混合数据线的光路故障。具体地，EVB上的8个SMA对应被测件的4组10G差分线，发射端的8个SMA插座将通过同轴线和4*10G误码仪（可以是迪谱公司的DP-40GBERT，支持8.5G和10.3125G）的信号发生器连接，接收端的8个SMA插座将通过同轴线和4*10G误码仪的信号检测器连接。PC通过USB线对4*10G误码仪进行编程，DP-40GBERT这款误码仪不是传统意义上信道检测装置，比如T0出R0入确定联通，T0出R1或T0出R2入或T0出R3也能联通，正是基于这种误码仪对出入信道不敏感的特性，使得光路测试中可以不关心Type-C插头的正反插情况，也能正确判断光信号是否能正常传输。而且，根据图3的Type-C接头的VR眼镜光电混合数据线在测试平台上正反插的CC1和CC2真值表，可以轻松定位当前发生误码通道（比如误码仪R0通道报告有误码，那么根据图3的真值表便可以知道被测件中发生异常的通道究竟是被测件发射端正插时的DP0还是发射端反插时的DP3）。

进一步的，所述上位机通过USB接口控制误码仪的信号发生方式和检测方式。

在上述的实施例中，所述电源为程控电源。进一步的，所述上位机通过USB接口控制所述程控电源，并计算所述待测光电混合数据线的功耗。

需要说明的是，上述实施例中是以PC作为上位机为例，但实际应用中上位机包括个人计算机、膝上型计算机、计算机终端、个人数字助手、掌上计算设备、以及连网的无线通讯设备(比如具有微浏览器移动电话)，而且并不限于此。这些设备通常有用户接口、用户接口包括有显示器、输入接口(如键盘)和一个点击设备(如鼠标，跟踪球，远距离操纵手柄，导航键盘或按键式键盘)；甚至是由摄像头和运动传感器组成的姿态识别装置用于捕获和识别用户的姿态与动作以转换为相应的指令。

参考图4，在本发明的另一方面提供了一种基于第一方面目的提供的Type-C接口的光电混合数据线的测试平台的测试方法，包括如下步骤：S100.将待测光电混合数据线的一端与第一评估板连接，将待测光电混合数据线的另一端与第二评估板连接；S105.确定误码仪分别与第一评估板、第二评估板的连接，以及上位机分别与第一评估板、第二评估板、电源、误码仪的连接；S110.开启电源、误码仪、上位机；S115.上位机通过读取到的CC管脚信号和预设的真值表自动判断待测光电混合数据线的光路故障和电路故障。进一步的，所述光路故障包括光路管脚接反。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置的实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例中方案的目的。另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

上述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于Type-C接口的光电混合数据线测试平台，包括基于Type-C接口的待测光电混合数据线，其特征在于，还包括电源、至少1个第一评估板、至少1个第二评估板、误码仪、上位机，

所述电源与第一评估板连接，为所述第一评估板提供直流电源；

所述第一评估板与所述待测光电混合数据线的一端连接；

所述第二评估板与所述待测光电混合数据线的另一端连接；所述第一评估板和所述第二评估板上均设有USB接口，并通过USB接口与所述上位机连接；所述上位机通过USB接口读取所述第一评估板和所述第二评估板的CC管脚信号；

所述误码仪分别与第一评估板、第二评估板连接，用于检测第一评估板和/或第二评估板的光路故障；

所述上位机分别与第一评估板、第二评估板、电源、误码仪连接，用于控制电源的输出以及检测所述第一评估板和/或所述第二评估板的电路故障；所述上位机根据所述第一评估板、第二评估板的CC管脚信号以及真值表判断Type-C接口是否插反。

2.根据权利要求1所述的基于Type-C接口的光电混合数据线测试平台，其特征在于，所述上位机通过USB接口读取所述第一评估板和所述第二评估板的CC管脚信号；

所述上位机根据所述CC管脚信号判断所述第一评估板和所述第二评估板的电路是否正常。

3.根据权利要求1所述的基于Type-C接口的光电混合数据线测试平台，其特征在于，所述误码仪包括信号发生装置、信号检测装置，

所述信号发生装置通过光纤连接器与第一评估板的光路管脚连接，用于为待测光电混合数据线的光路测试提供信号源；

所述信号检测装置通过光纤连接器与第二评估板的光路管脚连接，用于检测待测光电混合数据线的光路故障。

4.根据权利要求3所述的基于Type-C接口的光电混合数据线测试平台，其特征在于，所述上位机通过USB接口控制误码仪的信号发生方式和检测方式。

5.根据权利要求1-4中任一所述的基于Type-C接口的光电混合数据线测试平台，其特征在于，所述电源为程控电源。

6.根据权利要求5所述的基于Type-C接口的光电混合数据线测试平台，其特征在于，所述上位机通过USB接口控制所述程控电源，并计算所述待测光电混合数据线的功耗。

7.一种基于权利要求1-4或6中任一所述的Type-C接口的光电混合数据线测试平台的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

将待测光电混合数据线的一端与第一评估板连接，将待测光电混合数据线的另一端与第二评估板连接；

确定误码仪分别与第一评估板、第二评估板的连接，以及上位机分别与第一评估板、第二评估板、电源、误码仪的连接；

开启电源、误码仪、上位机；

上位机通过读取到的CC管脚信号和预设的真值表自动判断待测光电混合数据线的光路故障和电路故障。

8.根据权利要求7所述的Type-C接口的光电混合数据线测试平台的测试方法，特征在于，所述光路故障包括光路管脚接反。

Images