CN113821394B - 用于对传输aux信号的线缆进行测试的方法和产品 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于对传输AUX信号的线缆进行测试的方法和产品，其中测试装置包括：第一转换电路，其具有第一单端接口和第一差分接口；第二转换电路，其具有第二单端接口和第二差分接口，其中所述第一差分接口和第二差分接口之间连接有所述线缆；控制电路用于：通过所述第一转换电路和第二转换电路中的一个向所述线缆发送测试数据；通过所述第一转换电路和第二转换电路中的另一个从所述线缆接收反馈数据并将所述反馈数据转换成符合预设串行通信协议的数据；以及基于所述测试数据和转换后的反馈数据的比较确定所述线缆是否适于AUX信号传输。本申请的测试装置成本低廉，便于工作人员操作，对线缆的量产起到了积极的作用。

Description

用于对传输AUX信号的线缆进行测试的方法和产品

技术领域

本申请一般地涉及通讯线缆检测领域。更具体地，本申请涉及一种用于对传输AUX信号的线缆进行测试的装置、系统、方法和计算机可读存储介质。

背景技术

DP接口（DisplayPort）是一个标准化的数字式视频接口标准，采用DP传输协议。DP接口主要用于视频源与显示器等设备的连接，也支持携带音频、USB和其他形式的数据。DP接口传输的信号由传输图像的数据通道信号以及传输图像相关的状态、控制信息的辅助通道信号组成，具体地，DP数据传输包含主要通道(Main Link)、辅助通道(AUX Channel)与连接(Link Training)。DP接口的类型较多，例如标准DP接口、Mini DP接口等各种类型。

辅助通道(AUX Channel)基于AUX协议，用于传输设定和控制指令。辅助通道(AUXChannel)是DP接口中一条独立的双向传输通道，采用交流耦合差分传输方式，双向半双工传输模式，单一方向速率在1Mbit/s左右。

DP线缆是符合DP传输协议的线缆，DP线缆具有DP接口，其包括DP有源线缆和DP无源线缆两种类型。其中，DP有源线缆指通信过程中需要借助外部能源，将电信号转换成光信号，或将光信号转换成电信号的通信线缆，DP有源线缆两端的光收发器提供光电转换以及光传输功能。DP有源线缆包括源端（Source）和目的端（Sink），两端均具有光电转换芯片。光电转换芯片用于将电信号转换成光信号，或者将光信号转换为电信号。DP有源线缆是双工的，因此源端（Source）不仅能够发送信号，也能够接收信号；目的端（Sink）不仅可以接收信号，也能够发送信号。

在DP线缆的生产过程中，一个环节是对DP线缆进行测试。测试的目标之一是确保所生产的DP线缆适于AUX信号的传输。现有技术中，DP线缆的测试一般需要专用的测试仪器，而这些测试仪器的价格较高，测试流程较为繁琐；特别是对于DP有源线缆（由于信号经过了光电转换），所需要的测试仪器更加昂贵，测试流程更加繁琐。

综上所述，现有技术中，对于DP线缆中AUX信号传输性能的测试成本较高并且测试效率偏低。

发明内容

本申请提供了一种用于对传输AUX信号的线缆进行测试的装置、系统、方法和计算机可读存储介质，用于至少解决测试成本较高和测试效率偏低的问题。

根据本申请的第一方面，提供了一种用于对传输AUX信号的线缆进行测试的装置，包括：第一转换电路，其具有第一单端接口和第一差分接口；第二转换电路，其具有第二单端接口和第二差分接口，其中所述第一差分接口和第二差分接口之间连接有所述线缆；控制电路，其与所述第一单端接口和所述第二单端接口连接，并且用于：通过所述第一转换电路和第二转换电路中的一个向所述线缆发送测试数据；通过所述第一转换电路和第二转换电路中的另一个从所述线缆接收反馈数据并将所述反馈数据转换成符合预设串行通信协议的数据；以及基于所述测试数据和转换后的反馈数据的比较确定所述线缆是否适于AUX信号传输。

在一个实施例中，所述控制电路包括MCU，所述第一单端接口和第二单端接口分别根据预设串行通信协议与所述MCU连接。

在一个实施例中，所述预设串行通信协议为SPI协议；相应地，所述第一转换电路和/或第二转换电路用于将所述测试数据转换成符合AUX协议的数据，以在所述线缆上传输；以及将所述反馈数据转换成符合SPI协议的数据，以与所述MCU交互。

在一个实施例中，所述测试数据包括第一测试数据和第二测试数据，所述控制电路用于：通过所述第一转换电路向所述线缆发送第一测试数据；通过所述第二转换电路从所述线缆接收第一反馈数据并将所述第一反馈数据转换成符合预设串行通信协议的数据；比较所述第一测试数据和转换后的第一反馈数据是否相符，以得到第一比较结果；通过所述第二转换电路向所述线缆发送第二测试数据；通过所述第一转换电路从所述线缆接收第二反馈数据并将所述第二反馈数据转换成符合预设串行通信协议的数据；比较所述第二测试数据和转换后的第二反馈数据是否相符，以得到第二比较结果；以及基于所述第一比较结果和第二比较结果确定所述线缆是否适于AUX信号传输。

在一个实施例中，所述线缆包括DP线缆。

根据本申请的第二方面，提供了一种用于对传输AUX信号的线缆进行测试的系统，所述系统包括：下位机，其包括本申请第一方面任一实施例所述的装置；以及上位机，其与所述下位机通信连接，以控制所述下位机中的所述装置对传输AUX信号的线缆进行测试并且从所述下位机获取测试结果。

在一个实施例中，所述上位机还包括显示器和存储器；所述显示器用于显示所述测试结果，所述存储器用于存储所述测试结果。

根据本申请的第三方面，提供了一种用于对传输AUX信号的线缆进行测试的方法，生成测试数据，并且将所述测试数据转换为差分信号形式，并且发送到待测试的线缆；从所述线缆上接收反馈数据，并且将所述反馈数据转换为单端信号形式；以及基于所述测试数据和转换后的反馈数据的比较确定所述线缆是否适于AUX信号传输。

在一个实施例中，所述生成测试数据包括：生成一个或多个数据包，以及对各数据包进行曼彻斯特编码；所述从所述线缆上接收反馈数据并转换为单端信号形式包括：对接收到的一个或多个数据包进行曼彻斯特解码。

根据本申请的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括用于对传输AUX信号的线缆进行测试的计算机程序，当所述计算机程序由处理器执行时，实现本申请第三方面任一实施例所述的方法。

根据本申请的实施例，首先利用控制电路产生或者接收符合AUX协议的单端信号，从而可以模拟AUX协议数据的收发；再利用第一、第二转换电路将单端信号转换为差分信号，或者将差分信号转换为单端信号，从而可以模拟AUX协议物理层的数据收发。基于此，本申请的实施例仅使用一般的器件（上述控制电路、第一、第二转换电路均为价格低廉的器件）即可形成适用于线缆测试的测试装置，可以在不使用专用测试仪器的情况下实现对传输AUX信号的线缆的测试。而且测试过程仅需要将线缆两端接入第一、第二转换电路的差分端口即可，也就是说本申请实施例的测试流程简便，便于工作人员提升操作效率（由于操作简便，甚至可以进一步由机器人替代人工进行操作），这对于线缆的量产起到了积极的作用。

进一步地，本申请实施例所提供的测试系统，采用上位机和测试装置搭建测试环境，上位机可以向测试装置发出控制命令，测试装置作为下位机响应控制命令实施测试过程，因此上位机可以控制整个测试流程。测试装置还可以将测试结果反馈给上位机，上位机可以收集和保存测试结果以留存第一手数据，从而保证了数据的可追溯性；上位机还可以显示测试结果，以供工作人员实时查看；

进一步地，AUX信号是采用曼彻斯特编码的差分信号，码速率在1Mbps。若要通过MCU执行软件来直接驱动GPIO端口产生符合要求的AUX信号，即使MCU的指令执行频率超过AUX信号波特率的2倍，也会由于访问IO端口的指令执行受到GPIO端口的状态翻转以及信号传输延迟的影响，导致在GPIO端口产生的波形同AUX信号所需的方波信号相比存在畸变。进而导致测试信号同线缆传输的真实AUX信号的物理特性存在差别，并影响对线缆的测试效果。虽然通过大幅提高MCU主频的方式有助于产生更好的方波信号，但将显著增加测试系统的成本（MCU的指令执行遇到Cache缺失等情况，指令的执行频率还将显著降低，使得通过MCU执行指令的方式难以持续产生高质量的AUX信号）。而且，由于AUX信号是差分信号，MCU需要在两个GPIO端口上同时产生彼此相反的两个信号才能模拟AUX信号，而控制两个GPIO端口需要相邻的两条程序指令，这两条指令执行的先后时间差又导致所产生的信号无法严格同步，进而影响了所生成的AUX信号的质量。同时，在需要考虑采集线缆输出的AUX差分信号的情况下，还需要执行另外两条指令从另外两个GPIO端口上采集线缆的输出信号，这进一步增加了对MCU的性能要求（指令执行速度至少8倍于AUX信号的波特率）；

而本发明通过MCU产生的SPI信号的波特率（例如500KHz）是AUX信号的频率（1MHz）一半，使得MCU不需要很高的指令执行频率就能生成满足要求的SPI信号；SPI是标准接口，能容易采购到带有SPI端口的MCU；MCU同SPI接口通信不需要考虑AUX差分信号的同步问题，所以本发明的MCU可以是低成本的，时钟主频较低的MCU，并通过在MCU外部设置信号转换电路，来完成单端的SPI到双线的AUX差分信号的转换。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1是根据本申请实施例的一种用于对传输AUX信号的线缆进行测试的装置的结构框图；

图2是根据本申请实施例的另一种用于对传输AUX信号的线缆进行测试的装置的结构框图；

图3是根据本申请实施例的一种用于对传输AUX信号的线缆进行测试的系统的结构框图；

图4是根据本申请实施例的上位机系统的结构框图；

图5是根据本申请实施例的一种用于对传输AUX信号的线缆进行测试的方法的流程示意图；

图6是根据本申请实施例的基于测试系统的测试流程示意图；

图7是图6中步骤S204的详细流程示意图；

图8是根据本申请实施例的测试数据包构成示意图；以及

图9是根据本申请实施例的曼彻斯特编码示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

应当理解，当本申请的权利要求、说明书及附图使用术语“第一”、“第二”等时，其仅是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本申请的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

为了对传输AUX信号的线缆进行测试，本申请的基本构思是：利用控制电路（例如MCU）为控制核心，模拟产生符合AUX协议的测试数据发送到线缆的一端，从线缆的另一端采集反馈数据，将测试数据和反馈数据进行比较以确定线缆是否合格，即确定线缆是否适于AUX信号的传输；其中MCU产生的是单端信号，而AUX信号为差分信号，因此本申请采用单端/差分转换的转换电路对MCU产生的信号进行单端/差分转换，以及对从线缆上采集的信号进行差分/单端转换，从而可以实现对AUX信号的测试。换言之，本申请采用MCU模拟产生AUX信号，从而实现对线缆的测试。由于不需要借助专用的测试仪器，因此整个测试装置的成本很低；而且在测试时，操作人员只需要连接线缆两端即可进行测试，所需要的操作简单，因此测试效率很高。

下面具体对本申请的实施例进行说明。

根据本申请的第一方面，图1展示了一种用于对传输AUX信号的线缆进行测试的装置，下文简称为测试装置10。为了清楚的目的，图1中还示出了线缆4。线缆4作为测试装置10的测试对象，连接在测试装置10所提供的两个接口上。线缆4是传输AUX信号的线缆，例如DP线缆。

如图1所示，测试装置10包括第一转换电路1，第二转换电路2和控制电路3。

根据本申请的方案，上述第一转换电路1和第二转换电路2可以为单端/差分转换电路，以用于将单端信号转换为差分信号或者将差分信号转换为单端信号。在一个实施方式中，第一转换电路1具有第一单端接口11和第一差分接口12。相应地，第二转换电路具有第二单端接口21和第二差分接口22。进一步地，控制电路3连接第一单端接口11和第二单端接口21。第一差分接口12和第二差分接口22之间可以连接有待测试的线缆4。可以看出，该第一差分接口12和第二差分接口22即是测试装置10对外的测试接口。在进行测试时，可以将线缆4的两端分别连接到该测试接口，以实现对线缆4的测试。在一个实现场景中，本申请的第一差分接口12和第二差分接口22可以包括电连接器，并且其例如可以采用母头的形式，以适配线缆4端部的公头结构。作为示例，上述线缆4可以是DP有源线缆、DP无源线缆或其他类型的能够传输AUX信号的线缆，本申请对此不做限制。关于上述单端/差分转换电路，其可以采用多种市售产品，并且为了简明的目的，本申请不再赘述其具体结构和原理。

基于上述的电路布置和连接关系，本申请方案的示例性工作原理可以如下：首先，控制电路3可以生成并且向第一单端接口11发送模拟AUX协议的测试数据。利用第一转换电路1，可以将单端信号形式的测试数据转换为差分信号形式的测试数据，并且通过第一差分接口12将其发送到线缆4的第一端。可以看出，差分信号形式的测试数据从线缆4的第一端传输到第二端。对应地，在线缆4的第二端，第二转换电路2通过第二差分接口22采集或接收该数据，为了清楚的目的，本申请将从线缆4上采集或接收到的数据称为反馈数据。差分信号形式的反馈数据通过第二转换电路2的转换，在第二单端接口21形成单端信号形式的反馈数据，并且传输到控制电路3。

若线缆4能够正常地传输AUX信号，那么从控制电路3看来，其发出测试数据与最终接收的反馈数据一致（即单端信号形式的测试数据和单端信号形式的反馈数据一致），若线缆4不能够正常地传输AUX信号，例如其中存在线路缺陷或者光电转换电路故障，测试数据则必然与反馈数据不一致（即单端信号形式的测试数据和单端信号形式的反馈数据不一致）。基于此，控制电路3通过比较测试数据和反馈数据，即可确定线缆4是否能够正常地传输AUX信号，进而判断线缆4是否合格，或者说线缆4是否适于传输AUX信号。

具体而言，在上述测试过程中，第一转换电路1的功能是发送测试数据，第二转换电路2的功能是接收反馈数据，线缆4中数据的流向是从第一端到第二端，因此上述测试实际上仅可判断线缆4从第一端到第二端的AUX信号传输是否正常。由于AUX协议是双工的，因此还需要测试线缆4从第二端到第一端的AUX信号传输情况。为了实现从第二端到第一端的测试，本申请实施例给出两种解决方式。

第一种解决方式是：在对线缆4的第一端到第二端的测试过程完成后，将线缆4拔出，调换端头，将线缆4的第一端连接第二差分接口22，将线缆4的第二端连接第一差分接口12，然后重复上述测试过程，此时测试数据将通过第一差分接口12发送到线缆4的第二端，第二差分接口22将从线缆4的第一端接收到反馈数据，最后由控制电路3对测试数据和反馈数据进行比较，从而实现了对线缆4的第二端到第一端的测试过程。

第二种解决方式是：不需要将线缆4拔出，调换第一转换电路1和第二转换电路2的功能，即将第一转换电路1的功能由发送测试数据变为接收反馈数据，将第二转换电路2的功能由接收反馈数据变为发送测试数据，此时线缆4中的数据流向改变为从第二端到第一端，因此实现了对线缆4的第二端到第一端的测试过程。

综上所述，本申请实施例利用控制电路产生或者接收符合AUX协议的单端信号，从而可以模拟AUX协议数据的收发；利用转换电路将单端信号转换为差分信号，或者将差分信号转换为单端信号，从而可以模拟AUX协议物理层的数据收发，以适应于线缆4的信号类型。基于此，本申请的实施例不仅可以实现对传输AUX信号的线缆的测试，而且由于所采用的器件成本很低，因此整个测试装置成本较低。另外由于测试时仅需将线缆4接入到测试装置中，其测试流程十分简便，便于工作人员操作，也便于采用工业化机器人进行操作，进而对线缆的量产起到了推动作用。

图2示出了根据本申请实施例的测试装置10的进一步具体化的组成原理框图。这里需要指出的是，图2中的电路装置20可以理解为图1中的测试装置10的一种示例性的实现方式；图2中的MCU为控制电路3的一种示例性的实现方式。图2中的第一SPI发送端口101和第一SPI接收端口103可以理解为第一单端接口11的一种示例性的实现方式，第一AUX发送端口102和第一AUX接收端口104可以理解为第一差分接口12的一种示例性的实现方式；同理，第二SPI发送端口201和第二SPI接收端口203可以理解为第二单端接口21的一种示例性的实现方式，第二AUX发送端口202和第二AUX接收端口204可以理解为第二差分接口22的一种示例性的实现方式。因此，结合图1所描述的电路装置10的细节也同样适用于图2中的电路装置20的描述并且下文不再赘述。

以上实施例中，MCU（例如，STM32F1系列MCU，外部时钟频率在1MHz、8MHz或最高70MHz，或者工作频率在0-40MHz的51系列单片机）和转换电路之间的通信方式采用了SPI（Serial Peripheral Interface，串行外设接口）通信方式，在其他实施例中，也可以采用其他类型的串行通信方式，例如IIC（Inter-Integrated Circuit ，集成电路总线）通信方式。

在一个实施场景中，MCU可以选择具有SPI接口的芯片，也可以利用外围电路形成SPI接口电路。具体地，根据SPI协议，SPI包括MISO、MOSI和SCK三个信号线。因此，MCU可以通过一组SPI接口的MOSI引脚连接第一SPI发送端口101，通过MISO引脚连接第一SPI接收端口103。同理MCU可以通过另一组SPI接口的MOSI引脚连接第二SPI发送端口201，通过MISO引脚连接第二SPI接收端口203。

上述实施例中，通过MCU的两组SPI接口模拟符合AUX协议的测试数据，再通过用于单端/差分转换的转换电路，将测试数据转换成符合AUX协议物理层的信号在线缆4中传输，进而采集线缆4中传输的反馈数据并且转换为符合SPI协议的数据，通过对比测试数据和转换后反馈数据的一致性即可判断线缆4的AUX信号质量是否满足要求。

具体地，基于上述第二种解决方式，图2实施例的测试过程包括：MCU产生单端信号形式的第一测试数据，并且将其发送到第一SPI发送端口101，进而将其转换为差分信号形式的第一测试数据，通过第一AUX发送端口102将差分信号形式的第一测试数据发送到线缆4；线缆4中传输信号流向如图2中

所示。第二AUX接收端口204接收差分信号形式的第一反馈数据，转换为单端信号形式的第一反馈数据，通过第二SPI接收端口203传输到MCU，至此MCU完成第一测试数据的发送和第一反馈数据的接收，进而可以对单端信号形式的第一测试数据和单端信号形式第一反馈数据进行比较。

接着，MCU产生单端信号形式的第二测试数据，并且将其发送到第二SPI发送端口201，进而将其转换为差分信号形式的第二测试数据，通过第二AUX发送端口202将差分信号形式的第二测试数据发送到线缆4；线缆4中传输信号流向如图2中

所示。第一AUX接收端口104接收差分信号形式的第二反馈数据，转换为单端信号形式的第二反馈数据，通过第一SPI接收端口103传输到MCU，至此MCU完成第二测试数据的发送和第二反馈数据的接收，进而可以对单端信号形式的第二测试数据和单端信号形式的第二反馈数据进行比较。

单端信号形式的第一测试数据和单端信号形式的第一反馈数据比较，得到第一测试结果，包括：单端信号形式的第一测试数据和单端信号形式的第一反馈数据一致，或者单端信号形式的第一测试数据和单端信号形式的第一反馈数据不一致；单端信号形式的第二测试数据和单端信号形式的第二反馈数据比较，得到第二测试结果，包括：单端信号形式的第一测试数据和单端信号形式的第一反馈数据一致，或者单端信号形式的第一测试数据和单端信号形式的第一反馈数据不一致；若两个测试结果均为“一致”，则说明线缆4是合格的，即其适于传输AUX信号。若两个测试结果均为“不一致”或者有一个测试结果为“不一致”，则说明线缆4不合格，即其并不适于传输AUX信号。

根据本申请的第二方面，图3展示了根据本申请实施例的一种用于对传输AUX信号的线缆进行测试的系统，为了简便的目的，下文简称为测试系统。本申请的测试系统可以包括上位机5、第一测试装置30、第二测试装置31和第三测试装置32。与该上位机5相对应地，第一测试装置30，第二测试装置31和第三测试装置32构成本申请上下文中的下位机。第一测试装置30用于连接线缆40，以对线缆40进行测试，第二测试装置31用于连接线缆41，以对线缆41进行测试，第三测试装置32用于连接线缆42，以对线缆42进行测试。图3中的第一测试装置30，第二测试装置31和第三测试装置32可以采用图1中的测试装置10的结构形式，也可以采用图2的测试装置20的结构形式。

图3中展示了三个测试装置，在其他实施例中，在满足通信节点数量限制的情况下，还可以连接更多的测试装置，从而实现一个上位机控制多个测试装置的目的。当然，在某些应用场景中，也可以一个上位机仅连接一个测试装置。

在一个实施场景中，上位机5可以与各测试装置通信连接。具体地，上位机5与测试装置中的控制电路3（例如MCU）通信连接，从而与控制电路3进行交互，以控制测试过程。该通信连接可以是例如采用串口进行通信，或者采用其他类型的通信方式，例如可以通过CAN总线进行连接，甚至也可以采用无线通信的方式实现上位机与测试装置的通信连接。在一个实施例中，上位机可以向测试装置发出控制命令，要求测试装置开始进行测试。响应于接收到控制命令，测试装置开始测试并且在测试完成后将测试结果上传到上位机中。

图4展示了一种上位机系统，包括上位机5，上位机5连接显示器6和存储器7。其中显示器6可以采用诸如液晶屏等多种类型的显示装置，用于显示测试结果，以供工作人员实时查看。存储器7可以采用机械硬盘或固态硬盘等存储设备，用于将测试结果保存下来，以实现后续的数据追溯或查询。

上文结合附图具体介绍了本申请所提供的测试装置和测试系统。根据本申请的第三方面，本申请还提供了一种测试方法并且下文将结合图5对测试方法进行详细说明。

图5示出了一种用于对传输AUX信号的线缆进行测试的方法（为了简便的目的，下文简称为测试方法）。如图5中所示，该测试方法可以包括步骤S101至步骤S104，并且关于步骤S101至S104的细节也可以参考图1或图2的描述来理解。

在步骤S101中，首先控制电路3生成单端信号形式的测试数据，将其转换为差分信号形式的测试数据并且发送到线缆4上。

在步骤S102中，从线缆4上接收差分信号形式的反馈数据，将其转换为单端信号形式的反馈数据并且传输到控制电路3。

在步骤S103中，控制电路3比较单端信号形式的测试数据和单端信号形式的反馈数据，比较的结果包括：单端信号形式的测试数据和单端信号形式的反馈数据一致，或者单端信号形式的测试数据和单端信号形式的反馈数据不一致。

在步骤S104中，控制电路3根据上述比较结果判断线缆4是否适于AUX信号传输。例如，若单端信号形式的测试数据和单端信号形式的反馈数据一致，则可以判断线缆4适于AUX信号传输（即线缆合格）；若单端信号形式的测试数据和单端信号形式的反馈数据不一致，则可以判断线缆4不适于AUX信号传输（即线缆不合格）。

以上实施例中，步骤S101至步骤S104均可以由控制电路3完成。在其他实施例中，结合图3的测试系统，步骤S104也可以由上位机5完成。例如，测试装置可以将步骤S103的比较结果上传到上位机5，由上位机5进行判断线缆是否合格，即是否适于AUX信号的传输。

图5的实施例从测试装置的角度展示了测试方法，图6则从测试系统角度展现了整个测试流程，其中图6包括步骤S201至步骤S206。图7示出了图6中步骤S204的具体流程，包括步骤S301至步骤S307。

在步骤S201中，首先，对于一条待测线缆，输入其对应的线缆信息。在一个实施例中，可以采用扫码输入的方式，例如上位机连接扫码枪，用扫码枪扫描线缆上的二维码或者条形码，获取线缆信息，由上位机进行保存。在其他实施例中，也可以通过手动输入的方式将线缆信息输入到上位机中。具体地，线缆信息可以包括线缆类型和线缆流水码。

在步骤S202中，上位机发送开始测试命令。参看图3，上位机可以向一个测试装置发送开始测试命令，或者同时向多个测试装置发送开始测试命令。

在步骤S203中，测试装置的控制电路接收开始测试命令。

在步骤S204中，在待测试的线缆被接入测试装置后，控制电路开始进行测试。例如线缆被插入到测试装置的电连接器后，控制电路检测到线缆被插入，开始进行测试；或者线缆被插入后，由人工启动控制电路开始测试。具体测试过程在图7中展开叙述。

在步骤S205中，将测试结果上传到上位机。

在步骤S206中，上位机可以显示和保存测试结果。举例来说，上位机可以以表格形式进行保存，表格包括多个条目。如表1所示，其中包括两个条目，分别为条目1和条目2，每个条目包括三列，第一列用于记录线缆类型，第二列用于记录线缆流水码，第三列用于记录测试结果。作为举例，测试结果包括合格和不合格两种，条目1记录了线缆类型为A，流水码为X1的线缆的测试结果为合格，条目2记录了线缆类型为B，流水码为X2的线缆的测试结果为不合格。

表1

步骤S204的详细过程如图7所示，参看图1，在步骤S301中，控制电路生成单端信号形式的第一测试数据，第一转换电路将其转换为差分信号形式的第一测试数据并且发送到线缆上。

在步骤S302中，第二转换电路从线缆上接收差分信号形式的第一反馈数据，并且转换为单端信号形式的第一反馈数据并且传输给控制电路。

在步骤S303中，控制电路对单端信号形式的第一测试数据和单端信号形式的第一反馈数据进行比较，比较它们是否一致，得到第一测试结果。第一测试结果包括两种情况，即单端信号形式的第一测试数据和单端信号形式的第一反馈数据一致，或者单端信号形式的第一测试数据和单端信号形式的第一反馈数据不一致。若第一测试结果为“一致”，则继续进行测试，否则可以直接终止测试，将测试结果上传到上位机。

在步骤S304中，控制电路生成单端信号形式的第二测试数据，第二转换电路将其转换为差分信号形式的第二测试数据并且发送到线缆上。

在步骤S305中，第一转换电路从线缆上接收差分信号形式的第二反馈数据，将其转换为单端信号形式的第二反馈数据并且传输给控制电路。

在步骤S306中，控制电路对单端信号形式的第二测试数据和单端信号形式的第二反馈数据进行比较，比较他们是否一致，得到第二测试结果。第二测试结果也包括两种情况，即单端信号形式的第二测试数据和单端信号形式的第二反馈数据一致，或者单端信号形式的第二测试数据和单端信号形式的第二反馈数据不一致。

在步骤S307中，得到最终的测试结果。在一个实施例中，可以将第二测试结果和步骤S303得到的第一测试结果直接上传到上位机，由上位机根据第一测试结果和第二测试结果判断线缆是否合格。

在另一个实施例中，控制电路也可以根据第一测试结果和第二测试结果判断出线缆是否合格，即：若两个测试结果均为“一致”，则说明线缆是合格的。若两个测试结果均为“不一致”或者有一个测试结果为“不一致”，则说明线缆不合格。然后控制电路将“合格”或“不合格”的信息作为最终的测试结果上传到上位机。

进一步地，图8展示了测试用的数据包结构。举例来说，测试数据可以由多个数据包构成，每个数据包包括报头（例如10~16个连续的0）、测试码、报尾和结束信息。测试码是数据包的净荷部分，在进行测试数据和反馈数据的比较时，主要是比较测试码是否一致。在一个实施例中，测试码可以采用PRBS7序列（Pseudo-Random Binary Sequence），即伪随机码（伪随机二进制序列），其是一种常用于高速串行通道的测试码。在其他实施例中，也可以采用其他类型的测试码，例如自定义的测试码。

具体地，在一个应用场景中，差分端口的差分电压在0.39V~1.38V。通过配置控制电路，可以使物理层的数据传输速率在1Mbps左右。

进一步地，为了更加真实地模拟AUX信号，在一个实施例中，还可以对测试数据进行曼彻斯特编码，同时对反馈数据进行曼彻斯特解码。为了满足曼彻斯特编码的要求，需要将SPI数据传输速率提升到2M。根据曼彻斯特编码，为了传输数据0，则需发送01两个比特，为了发送数据1，则需发送10两个比特。也就是说，如需要发送AUX信号0，则SPI信号需发送01两个比特，如需要发送AUX信号1，则SPI数据需发送10两个比特。与之对应，对于接收的反馈数据，则需要进行曼彻斯特解码，例如SPI接口接收信号01，则表示AUX信号0，SPI接口接收信号10，则表示AUX信号1。

图9展示了曼彻斯特编码，其中对于上方的数字信号10000101111，对应的曼彻斯特编码为下方的形式。其中对于数字信号1，采用10两个比特表示，对应数字信号0，采用01两个比特表示。

根据本申请的第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例中所描述的步骤，例如图5的步骤S101至步骤S104，或者图7的步骤S301至步骤S307。通过执行上述计算机程序，能够实现对线缆（例如DP有源线缆）的测试，确定其中传输AUX信号的质量，而且测试流程简便，易于操作。

在本申请中，前述的可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。例如，计算机可读存储介质可以是任何适当的磁存储介质或者磁光存储介质，比如，阻变式存储器RRAM（ResistiveRandom Access Memory）、动态随机存取存储器DRAM（Dynamic Random Access Memory）、静态随机存取存储器SRAM（Static Random-Access Memory）、增强动态随机存取存储器EDRAM（Enhanced Dynamic Random Access Memory）、高带宽内存HBM（High-Bandwidth Memory）、混合存储立方HMC（Hybrid Memory Cube）等等，或者可以用于存储所需信息并且可以由应用程序、模块或两者访问的任何其他介质。任何这样的计算机存储介质可以是设备的一部分或可访问或可连接到设备。本申请描述的任何应用或模块可以使用可以由这样的计算机可读介质存储或以其他方式保持的计算机可读/可执行指令来实现。

根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本申请的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本申请方案的限制。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于对传输AUX信号的线缆进行测试的装置，其特征在于，包括：

第一转换电路，其具有第一单端接口和第一差分接口；

第二转换电路，其具有第二单端接口和第二差分接口，其中所述第一差分接口和第二差分接口之间连接有所述线缆；

控制电路，其与所述第一单端接口和所述第二单端接口连接，并且用于：

通过所述第一转换电路和第二转换电路中的一个向所述线缆发送测试数据；

通过所述第一转换电路和第二转换电路中的另一个从所述线缆接收反馈数据并将所述反馈数据转换成符合预设串行通信协议的数据；以及

基于所述测试数据和转换后的反馈数据的比较确定所述线缆是否适于AUX信号传输。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制电路包括MCU，所述第一单端接口和第二单端接口分别根据预设串行通信协议与所述MCU连接。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述预设串行通信协议为SPI协议；

相应地，所述第一转换电路和/或第二转换电路用于：

将所述测试数据转换成符合AUX协议的数据，以在所述线缆上传输；以及

将所述反馈数据转换成符合SPI协议的数据，以与所述MCU交互。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测试数据包括第一测试数据和第二测试数据，其中所述控制电路用于：

通过所述第一转换电路向所述线缆发送第一测试数据；

通过所述第二转换电路从所述线缆接收第一反馈数据并将所述第一反馈数据转换成符合预设串行通信协议的数据；

比较所述第一测试数据和转换后的第一反馈数据是否相符，以得到第一比较结果；

通过所述第二转换电路向所述线缆发送第二测试数据；

通过所述第一转换电路从所述线缆接收第二反馈数据并将所述第二反馈数据转换成符合预设串行通信协议的数据；

比较所述第二测试数据和转换后的第二反馈数据是否相符，以得到第二比较结果；以及

基于所述第一比较结果和第二比较结果确定所述线缆是否适于AUX信号传输。

5.根据权利要求2-4任一项所述的装置，其特征在于，所述线缆包括DP线缆。

6.一种用于对传输AUX信号的线缆进行测试的系统，其特征在于，包括：

下位机，其包括权利要求1-5任一项所述的装置；以及

上位机，其与所述下位机通信连接，以控制所述下位机中的所述装置对传输AUX信号的线缆进行测试并且从所述下位机获取测试结果。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述上位机还包括显示器和存储器；所述显示器用于显示所述测试结果，所述存储器用于存储所述测试结果。

8.一种用于对传输AUX信号的线缆进行测试的方法，其特征在于，

生成测试数据，并且将所述测试数据转换为差分信号形式，并且发送到待测试的线缆；

从所述线缆上接收反馈数据，并且将所述反馈数据转换为单端信号形式；以及

基于所述测试数据和转换后的反馈数据的比较确定所述线缆是否适于AUX信号传输。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述生成测试数据包括：生成一个或多个数据包，以及对各数据包进行曼彻斯特编码；

所述从所述线缆上接收反馈数据并转换为单端信号形式包括：对接收到的一个或多个数据包进行曼彻斯特解码。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括用于对传输AUX信号的线缆进行测试的计算机程序，当所述计算机程序由处理器执行时，实现如权利要求8或9所述的方法。

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