CN112996034A - 网络功能测试装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种网络功能测试装置和方法中，SIM卡安装在待测主板的SIM卡槽中，上位机与下位机的通用串行总线‑人机交互设备USB‑HID端口进行通信；上位机发送读卡指令至下位机；下位机接收到上位机发送的读卡指令后，控制SIM卡进行初始化操作和复操作；下位机接收接收到SIM卡ATR应答信号后，将读卡成功指令返回上位机；上位机接收到下位机发送的读卡成功指令后，确定待测主板的网络功能合格，本实施例的技术方案通过对SIM卡进行应答检测来测试待测主板相关线路电气性能，使用未注册的SIM卡即可满足测试，SIM卡无需到运营商处实名开通缴费，可节省测试费用。

Description

网络功能测试装置和方法
技术领域
本发明实施例涉及板卡测试技术领域，尤其涉及网络功能测试装置和方法。
背景技术
随着无线通信技术的发展，许多个人计算机(Personal Computer，PC)支持 3G/4G上网功能。
一般在PC主板上都设置一个Mini_PCIE接口和一个SIM卡(Subscriber IdentityMoudle，用户身份模块)槽，用来支持接入3G/4G调制解调器(Modem) 实现上网功能。PC主板生产过程中对于此部分的测试是用一张Mini_PCIE Modem卡和一张SIM卡拨号上网来测试其功能好坏。
上述测试方式，Mini_PCIE Mod3m卡在Windows系统下需要安装驱动程序，拨号过程需要人工点击Modem卡应用软件用户界面(User Interface，UI)才能完成，测试程序无法做到自动化测试，且SIM卡需要到运营商实名开通上网功能，需要长期缴费维护，生产测试中会产生较高费用。
发明内容
本发明实施例提供了网络功能测试方法、装置和设备，实现了SIM卡无需到运营商处实名开通缴费，可节省测试费用。
第一方面，本发明实施例提供了一种网络功能测试装置，所述装置包括：下位机，上位机和用户身份模块SIM卡，其中，所述SIM卡安装在待测主板的SIM卡槽中，所述上位机与所述下位机的通用串行总线-人机交互设备USB-HID 端口进行通信；
所述上位机，用于发送读卡指令至下位机；接收到所述下位机发送的读卡成功指令后，确定所述待测主板的网络功能合格；
所述下位机，用于接收到上位机发送的读卡指令后，控制SIM卡进行初始化操作和复位操作；接收到SIM卡ATR应答信号后，将读卡成功指令返回上位机。
所述下位机与所述待测主板的Mini_PCIE接口连接；
所述上位机，具体用于检测到下位机与所述待测主板的Mini_PCIE接口连接后，发送读卡指令至下位机。
进一步的，所述SIM卡，用于检测到待测主板的线路电气功能正常，且接收到读卡指令后，向所述下位机发送ATR应答信号。
进一步的，所述下位机，还用于未接收到SIM卡ATR应答信号，将读卡失败指令发送至上位机；
所述上位机，还用于接收到所述下位机发送的读卡失败指令后，确定所述待测主板的网络功能不合格。
具体的，所述下位机中的读卡器采用第一芯片；
其中，所述第一芯片的第一引脚配置为USB-HID正极，所述第一芯片的第二引脚配置为USB-HID负极；所述第一引脚和所述第二引脚均与所述上位机进行连接。
具体的，所述第一芯片的第三引脚配置为输出时钟信号，其中，所述第三引脚与所述SIM卡的时钟引脚连接。
具体的，所述第一芯片的第四引脚配置为输出数据，其中，所述第四引脚与所述SIM卡的数据引脚连接。
具体的，所述第一芯片的第五引脚配置为输出复位信号，其中，所述第五引脚与所述SIM卡的复位引脚连接。
具体的，所述第一芯片的第六引脚配置为输出电源控制信号，其中，所述第五引脚与所述SIM卡的电源控制引脚连接。
第二方面，本发明实施例提供了一种网络功能测试方法，所述方法由上述第一方面中任一项所述网络功能测试装置来执行，所述方法包括：
上位机发送读卡指令至下位机；
所述下位机接收到上位机发送的读卡指令后，控制SIM卡进行初始化操作和复操作；
所述下位机接收接收到SIM卡ATR应答信号后，将读卡成功指令返回所述上位机；
所述上位机接收到所述下位机发送的读卡成功指令后，确定所述待测主板的网络功能合格；
其中，所述SIM卡安装在待测主板的SIM卡槽中，所述上位机与所述下位机的通用串行总线-人机交互设备USB-HID端口进行通信。
在上述网络功能测试装置和方法中，SIM卡安装在待测主板的SIM卡槽中，上位机与下位机的通用串行总线-人机交互设备USB-HID端口进行通信；上位机发送读卡指令至下位机；下位机接收到上位机发送的读卡指令后，控制SIM 卡进行初始化操作和复操作；下位机接收接收到SIM卡ATR应答信号后，将读卡成功指令返回上位机；上位机接收到下位机发送的读卡成功指令后，确定待测主板的网络功能合格，本实施例的技术方案通过对SIM卡进行应答检测来测试待测主板相关线路电气性能，使用未注册的SIM卡即可满足测试，SIM卡无需到运营商处实名开通缴费，可节省测试费用。
附图说明
图1为本发明实施例提供的网络功能测试装置的结构图；
图2是本申请实施例提供的主板Mini_PCIE接口和SIM卡部分电路图；
图3是本申请实施例提供的STM32F103C8T6芯片的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1为本发明实施例提供的网络功能测试装置的结构图，该装置适用于测试主板上网功能的情况。其中，所述网络功能测试装置一般集成在整机产品中。
如图1所示，本发明实施例提供的网络功能测试装置主要包括：下位机10，上位机20和用户身份模块SIM卡30。
其中，所述SIM卡30安装在待测主板的SIM卡槽中，上位机10与下位机 20的通用串行总线-人机交互设备USB-HID端口进行通信。
进一步的，上位机10，用于发送读卡指令至下位机20；接收到下位机20 发送的读卡成功指令后，确定待测主板的网络功能合格；下位机20，用于接收到上位机10发送的读卡指令后，控制SIM卡进行初始化操作和复位操作；接收到SIM卡ATR应答信号后，将读卡成功指令返回上位机。
上位机(upper computer)20是指可以直接发出操控命令的计算机，也可以称为个人计算机(Personal Computer，PC)，主机(host computer)或主控电脑 (uppercomputer)。其中上位机20具备显示屏幕。所述显示屏幕上显示各种信号变化。在本实施例中，显示屏幕可以直接显示待测主板网络功能是否合格。
下位机(lower computer)10是直接控制设备获取设备状况的计算机，也可以称为可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，单片机(single chipmicrocomputer)，从属计算机(slave computer)。
需要说明的是，本实施例中仅对上位机和下位机进行简单介绍，可以依据具体使用情况和环境确定上位机和下位机的类型。
进一步的，上位机20发出的命令首先给下位机10，下位机10再根据此命令解释成相应时序信号直接控制相应设备。
在本实施例中，所述待测主板是指支持3G/4G上网功能的主板，所述主板可以应用于手机，平板电脑，可穿戴设备等需要联网的设备中。
在本实施例中，HID是一种USB通信协议，无需安装驱动就能进行交互。使用USB-HID端口可以省去较复杂的USB驱动程序的编写，直接利用Windows 操作系统对通过USB-HID端口连接的下位机进行支持。通过USB-HID方式进行通信，在Windows下可实现免安装驱动即插即用
进一步的，待测主板的卡槽内设置有多个与SIM卡30相对应的连接触点，其中，一部分连接触点用于连接SIM卡30和待测主板中的网络通信系统，另一部分连触点用于连接SIM卡30与下位机10中的读卡器部分。需要说明的是，连接触点具体连接哪些部件，可以根据SIM卡的类型来设计。
在一个示例性的实施方式中，下位机10与待测主板的Mini_PCIE接口连接；上位机20，具体用于检测到下位机与待测主板的Mini_PCIE接口连接后，发送读卡指令至下位机。
具体的，例如：上位机检测到下位机与Mini_PCIE接口有数据交互，则确定检测到下位机与待测主板的Mini_PCIE接口连接。再如：上位机检测下位机与Mini_PCIE接口的端口的引脚的电平信号发生变化则确定检测到下位机与待测主板的Mini_PCIE接口连接。进一步的，电平信号发生变化可以是某个引脚由低电平转换为高电平，或者某个引脚由高电平转换为低电平。又如：上位机接收到外部输入的连接信号后，则确定检测到下位机与待测主板的Mini_PCIE 接口连接。所述连接信号由检测人员通过外部输入设备(例如：键盘，鼠标，触摸显示屏等)输入。
在另一个示例性的实施方式中，上位机20，具体用于接收到检测指令后，通过USB-HID端口发送读卡指令至下位机10。
其中，接收到检测指令由检测人员通过外部输入设备(例如：键盘，鼠标，触摸显示屏等)输入。
在本实施例中，SIM卡30，用于检测到待测主板的线路电气功能正常，且接收到读卡指令后，向下位机10发送ATR应答信号。
进一步的，SIM卡符合智能卡的协议ISO/IEC 7816标准，可以利用下位机支持的智能卡(SmartCard)读写功能对待测主板的SIM卡槽中的SIM卡进行读写，如果SIM卡电气连接正常，则下位机能正常读取到SIM卡，SIM卡接收到复位信号后会返回ATR应答信号，下位机将ATR应答信号返回上位机，即可完成SIM卡的自动测试。
具体的，下位机与SIM卡通信，首先需要对卡进行复位操作，SIM卡接收到复位信号后会返回正确的ATR应答信号，复位成功则代表Mini_PCIE插槽与SIM卡槽电气连接正确。并将结果通过下位机的USB-HID发送给上位机。其中，复位应答成功后还可根据通讯协议进行卡的其它操作，扩展额外功能。
进一步的，上位机中的软件由C#编程实现，可运行于常见的win7/win10 系统下。上位机运行于命令行模式，可配合自动化脚本实现自动测试，无需测试人员手动点击UI界面操作。
具体的，上位机20中的软件通过调用Windows API(hid.dll)与下位机10 中的USB-HID端口进行通信。上位机20首先发送一个读卡指令到下位机10，下位机10接收到USB-HID传输的指令后，对SIM卡执行初始化SIM卡复位 SIM卡操作。如果SIM卡电气连接正常，SIM卡接收到复位信号后会返回ATR 应答信号。
下位机检测到SIM卡ATR应答信号后，会通过USB-HID将读卡成功指令返回上位机，上位机收到成功指令后会显示PASS结束测试，表示待测主板的网络功能是正常的。
在一个实施中，下位机10，还用于未接收到SIM卡30ATR应答信号，将读卡失败指令发送至上位机20；上位机20，还用于接收到下位机10发送的读卡失败指令后，确定待测主板的网络功能不合格。
进一步的，如果SIM卡电气连接不正常，SIM卡接收到复位信号后不会返回ATR应答信号。下位机预设时长内未检测到SIM卡的ATR应答信号，会通过USB-HID端口将读卡失败指令返回上位机，读卡失败指令用于指示表示待测主板的网络功能不合格。进一步的，上位机接收到读卡失败指令后，提示用户重新测试或退出程序。
本实施例中提供的网络功能测试装置中，SIM卡安装在待测主板的SIM卡槽中，上位机与下位机的通用串行总线-人机交互设备USB-HID端口进行通信；上位机发送读卡指令至下位机；下位机接收到上位机发送的读卡指令后，控制 SIM卡进行初始化操作和复操作；下位机接收接收到SIM卡ATR应答信号后，将读卡成功指令返回上位机；上位机接收到下位机发送的读卡成功指令后，确定待测主板的网络功能合格，本实施例的技术方案通过对SIM卡进行应答检测来测试待测主板相关线路电气性能，使用未注册的SIM卡即可满足测试，SIM 卡无需到运营商处实名开通缴费，可节省测试费用。
在一个应用性的实施例中，将未注册的SIM卡安装在待测主板的卡槽中，上位机检测到下位机与所述待测主板的Mini_PCIE接口连接后，发送读卡指令至下位机；下位机接收到上位机发送的读卡指令后，控制SIM卡进行初始化操作和复操作；所述下位机接收接收到SIM卡ATR应答信号后，将读卡成功指令返回所述上位机；所述上位机接收到所述下位机发送的读卡成功指令后，确定所述待测主板的网络功能合格。下位机未接收到SIM卡ATR应答信号，将读卡失败指令发送至上位机；上位机接收到所述下位机发送的读卡失败指令后，确定所述待测主板的网络功能不合格。
在一个实施例中，下位机中的读卡器采用第一芯片；其中，第一芯片的第一引脚配置为USB-HID正极，第一芯片的第二引脚配置为USB-HID负极；第一引脚和第二引脚均与上位机进行连接。
在本实施例中，第一芯片可以是具备USB-HID模式的任意芯片。具体的，下位机MCU读卡器部分使用STM32F103C8T6芯片实现。
进一步的，第一芯片的第三引脚配置为输出时钟信号，其中，第三引脚与 SIM卡的时钟引脚连接。第一芯片的第四引脚配置为输出数据，其中，第四引脚与SIM卡的数据引脚连接。第一芯片的第五引脚配置为输出复位信号，其中，第五引脚与SIM卡的复位引脚连接。第一芯片的第六引脚配置为输出电源控制信号，其中，第五引脚与SIM卡的电源控制引脚连接。
图2是本申请实施例提供的主板Mini_PCIE接口和SIM卡部分电路图，如图2所示，由SIM卡电路原理图可知，Mini_PCIE上与SIM卡相关的信号为 36/38Pin上的USB信号，8引脚上的SIM_VCC，10引脚上的SIM_DATA，12 引脚上的SIM_CLK，14引脚上的SIM_RST，16引脚上的SIM_VPP，与SIM 卡通信，将STM32 MCU与上述几个信号连接并配置相应功能即可。
图3是本申请实施例提供的STM32F103C8T6芯片的结构示意图。如图3 所示，STM32F103C8T6芯片包括52个引脚。
如图3所示，将STM32芯片的第二引脚PA11、第一引脚PA12配置为 USB-HID模式。具体的，第二引脚PA11配置为USB-D-，第一引脚PA11配置为USB-D+。在Windows下即可实现免安装驱动即插即用，USB-HID配置可使用Stm32CubeMX自动配置。
进一步的，将SMT32芯片的第三引脚PA8配置为SIM卡功能的Clock、第四引脚PA9配置为SIM卡功能的DATA。第五引脚PA5配置为SIM卡功能的Reset，第六引脚PB12配置为SIM卡功能的VCC控制信号，即可对SIM卡进行读写。
进一步的，与SIM卡通信，首先需要对卡进行复位操作，SIM卡接收到复位信号后会返回正确的复位应答信号，复位成功则代表Mini_PCIE插槽与SIM 卡槽电气连接OK，在将结果通过下位机的USB-HID发送给上位机。
上位机20中的软件通过调用Windows API(hid.dll)与下位机10中的 USB-HID端口进行通信。上位机20首先发送一个读卡指令到下位机10，下位机10接收到USB-HID传输的指令后，对SIM卡执行初始化SIM卡复位SIM 卡操作。
如果SIM卡电气连接正常，SIM卡接收到复位信号后会返回ATR应答信号。下位机检测到SIM卡ATR应答信号后，会通过USB-HID将读卡成功指令返回上位机，上位机收到成功指令后会显示PASS结束测试，表示待测主板的网络功能是正常的。
如果SIM卡电气连接不正常，SIM卡接收到复位信号后不会返回ATR应答信号。下位机预设时长内未检测到SIM卡的ATR应答信号，会通过USB-HID 端口将读卡失败指令返回上位机，读卡失败指令用于指示表示待测主板的网络功能不合格。进一步的，上位机接收到读卡失败指令后，提示用户重新测试或退出程序。
在本实施例中，STM32 MCU与PC是通过USB-HID方式进行通信，在 Windows下可实现免安装驱动即插即用。由于只是对SIM卡进行应答检测来测试PC主板相关线路电气性能，使用未注册的SIM卡(白卡)即可满足测试， SIM卡无需到运营商处实名开通缴费，可节省测试费用。上位机运行于命令行模式，可配合自动化脚本实现自动测试，无需测试人员手动点击UI界面操作。
在一个实施例中，本发明实施例提供一种网络功能测试方法，所述方法上述实施例中的任一项所述网络功能测试装置来执行，本发明实施例提供的网络功能测试方法主要包括如下步骤：
S11、上位机发送读卡指令至下位机。
S12、所述下位机接收到上位机发送的读卡指令后，控制SIM卡进行初始化操作和复操作。
S13、所述下位机接收接收到SIM卡ATR应答信号后，将读卡成功指令返回所述上位机。
S14、所述上位机接收到所述下位机发送的读卡成功指令后，确定所述待测主板的网络功能合格。
其中，所述SIM卡安装在待测主板的SIM卡槽中，所述上位机与所述下位机的通用串行总线-人机交互设备USB-HID端口进行通信。
进一步的，所述下位机与所述待测主板的Mini_PCIE接口连接；上位机发送读卡指令至下位机，包括：所述上位机检测到下位机与所述待测主板的 Mini_PCIE接口连接后，发送读卡指令至下位机。
进一步的，所述方法还包括：所述SIM卡检测到待测主板的线路电气功能正常，且接收到读卡指令后，向所述下位机发送ATR应答信号。
进一步的，所述方法还包括：未接收到SIM卡ATR应答信号，将读卡失败指令发送至上位机；
所述上位机接收到所述下位机发送的读卡失败指令后，确定所述待测主板的网络功能不合格。
具体的，所述下位机中的读卡器采用第一芯片；
其中，所述第一芯片的第一引脚配置为USB-HID正极，所述第一芯片的第二引脚配置为USB-HID负极；所述第一引脚和所述第二引脚均与所述上位机进行连接。
具体的，所述第一芯片的第三引脚配置为输出时钟信号，其中，所述第三引脚与所述SIM卡的时钟引脚连接。
具体的，所述第一芯片的第四引脚配置为输出数据，其中，所述第四引脚与所述SIM卡的数据引脚连接。
具体的，所述第一芯片的第五引脚配置为输出复位信号，其中，所述第五引脚与所述SIM卡的复位引脚连接。
具体的，所述第一芯片的第六引脚配置为输出电源控制信号，其中，所述第五引脚与所述SIM卡的电源控制引脚连接。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种网络功能测试装置，其特征在于，所述装置包括：下位机，上位机和用户身份模块SIM卡，其中，所述SIM卡安装在待测主板的SIM卡槽中，所述上位机与所述下位机的通用串行总线-人机交互设备USB-HID端口进行通信；
所述上位机，用于发送读卡指令至下位机；接收到所述下位机发送的读卡成功指令后，确定所述待测主板的网络功能合格；
所述下位机，用于接收到上位机发送的读卡指令后，控制SIM卡进行初始化操作和复位操作；接收到SIM卡ATR应答信号后，将读卡成功指令返回上位机。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述下位机与所述待测主板的Mini_PCIE接口连接；
所述上位机，具体用于检测到下位机与所述待测主板的Mini_PCIE接口连接后，发送读卡指令至下位机。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述SIM卡，用于检测到待测主板的线路电气功能正常，且接收到读卡指令后，向所述下位机发送ATR应答信号。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述下位机，还用于未接收到SIM卡ATR应答信号，将读卡失败指令发送至上位机；
所述上位机，还用于接收到所述下位机发送的读卡失败指令后，确定所述待测主板的网络功能不合格。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述下位机中的读卡器采用第一芯片；
其中，所述第一芯片的第一引脚配置为USB-HID正极，所述第一芯片的第二引脚配置为USB-HID负极；所述第一引脚和所述第二引脚均与所述上位机进行连接。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一芯片的第三引脚配置为输出时钟信号，其中，所述第三引脚与所述SIM卡的时钟引脚连接。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一芯片的第四引脚配置为输出数据，其中，所述第四引脚与所述SIM卡的数据引脚连接。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一芯片的第五引脚配置为输出复位信号，其中，所述第五引脚与所述SIM卡的复位引脚连接。
9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一芯片的第六引脚配置为输出电源控制信号，其中，所述第五引脚与所述SIM卡的电源控制引脚连接。
10.一种网络功能测试方法，其特征在于，所述方法由权利要求1-9中的任一项所述网络功能测试装置来执行，所述方法包括：
上位机发送读卡指令至下位机；
所述下位机接收到上位机发送的读卡指令后，控制SIM卡进行初始化操作和复操作；
所述下位机接收接收到SIM卡ATR应答信号后，将读卡成功指令返回所述上位机；
所述上位机接收到所述下位机发送的读卡成功指令后，确定所述待测主板的网络功能合格；
其中，所述SIM卡安装在待测主板的SIM卡槽中，所述上位机与所述下位机的通用串行总线-人机交互设备USB-HID端口进行通信。
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