CN118103818A - 用于计算设备的模块化系统验证平台 - Google Patents
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Abstract
本文档描述了用于计算设备的模块化系统验证平台的装置、系统和技术。模块化系统验证平台(102)包括用于将主机(106)与外围设备(110)接口连接的接口板(108)。接口板(108)包括装置标识符、被配置成耦合到主机的第一连接器(208‑1)、以及被配置成耦合到外围设备的第二连接器(212)。接口板(108)包括接口电路系统(602),其可以被重新配置以使得不同的外围设备能够使用同一接口板与主机一起操作。接口电路系统通过将电力从主机分配到外围设备并促进主机和外围设备之间的通信来实现主机和外围设备之间的互操作性。通过使用可重新配置接口板来测试和检修处理器和外围设备的互操作性,可以最小化在计算设备的设计和测试阶段期间花费的资源、时间和成本。
Description
背景技术
硬件系统设计通常涉及将中央平台(例如,包括特定处理器的平台)与一组外围设备(例如,相机、键盘、硬盘驱动器)集成以基于终端产品所需的规范和特征来形成新平台。一些外围设备可以向新平台提供核心功能,诸如嵌入式控制器,其控制电力系统和外围设备交互的许多方面。其他外围设备可以是更多的附件,诸如输入设备或存储接口(例如,安全数字卡(SD卡)插槽)。这些外围设备中的许多外围设备具有互操作性要求,互操作性要求包括特定于外围设备的数据信令、电平移位、电力和电力排序。
设计和测试新平台的一种方法是复制用于将外围设备从当前平台连接到新平台的电路板并调整设计以满足新平台的排序和信令要求的参考电路系统示意图。然而,该过程通常容易出错,并且可能导致不适当的电压、不期望的电力泄漏路径、成本低效的接口和其他集成问题。通常,在下一电路板上发现并校正问题,仅在后续电路板上回归作为不同问题的组合。如果更多外围设备被添加到后续平台,或者如果新平台上的外围设备中的一个或多个与后续平台上的不同外围设备交换,则可能发生这种回归。这些集成可能需要大量、耗时的审查、电路板制造迭代和测试以确保集成硬件系统的互操作性。
发明内容
本文档描述了针对用于计算设备的模块化系统验证平台的装置、系统和技术。下面描述的方面包括一种用于验证系统的装置,包括主机和至少一个外围设备。该装置包括印刷电路板(PCB),该PCB包括装置标识符。该装置还包括耦合到PCB并被配置为耦合到主机的第一连接器和耦合到PCB并被配置为耦合到外围设备的第二连接器。该装置还包括在第一连接器和第二连接器之间耦合到PCB的接口电路系统,该接口电路系统被配置为通过将电力从主机分配到外围设备或促进主机和外围设备之间的通信来使主机能够与外围设备一起操作。本公开的各方面可以允许快速原型化或更有效地开发新计算设备或系统。在一些情况下,可重配置接口电路系统使装置能够被重新用于测试多个处理器和外围设备组合,而不必重新设计和制造新的验证平台,并且因此可以最小化与新计算设备的设计和原型化相关联的资源、时间和成本。此外,本公开的各方面可以允许接口电路系统的动态重新配置,使得可以测试接口电路系统的替代实施方案而不使主机与外围设备解耦合。这可以允许快速的电路优化,而无需重新设计和构建新的验证平台所涉及的时间和资源。
本发明内容介绍了与在具体实施方式和附图中进一步描述的用于计算设备的模块化系统验证平台相关的简化概念。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的基本特征,也不旨在用于确定所要求保护的主题的范围。
附图说明
在本文档中参考以下附图描述了用于计算设备的模块化系统验证平台的一个或多个方面的细节。贯穿所有附图中经常使用相同的数字来指代类似的特征和部件:
图1图示了用于计算设备的模块化系统验证平台的示例环境;
图2图示了根据一个或多个方面实现的用于包括主板、接口板和外围设备板的计算设备的示例模块化系统验证平台;
图3图示了可以在用于计算设备的模块化系统验证平台中实现的来自图2的主板;
图4图示了根据一个或多个方面的包括智能模块和调试桥模块的示例主板;
图5图示了可以在用于计算设备的模块化系统验证平台中实现的来自图2的外围设备板;
图6-1图示了可以在用于计算设备的模块化系统验证平台中实现的来自图2的接口板;
图6-2图示了用于计算设备的模块化系统验证平台的示例多路复用接口板;
图6-3和图6-4图示了根据一个或多个方面的多路复用接口板的示例配置;
图7图示了根据一个或多个方面的用于模块化系统验证平台的接口板的操作的示例方法;以及
图8-1和8-2图示了用于由计算设备的模块化系统验证平台的接口板实现的操作的详细示例方法。
具体实施方式
概述
许多处理器制造商创建使得系统设计者能够用多种类型的外围设备测试特定处理器的参考平台。这些参考平台通常包括通用或预定义的输入/输出(I/O)接口,其实现用于不同外围设备装置或芯片的基本数据接口测试的有限即插即用(plug-and-play)功能。尽管便于确定外围设备设计的功能准确性,但是参考平台的通用I/O接口通常不直接转换为最终或可销售的系统设计。到每个外围设备的接口通常是简单的、不可配置的并且被限制以避免各种集成问题。这些参考平台集中于处理器启动,但通常,平台不是模块化的或对于不同类型的外围设备具有有限的模块化。对于处理器启动,外围设备被插入到简单接口中,并且系统被通电以检查在单个电力状态中或与外围设备的单个配置的功能或兼容性。另外,用于这些参考平台的外围设备通常是供应商特定的(vendor-specific)并且静态地配置用于特定参考平台。为一个供应商的参考平台设计的外围设备模块可能无法在不同供应商的参考平台上工作。因此,参考平台的设计可以形成能够将处理器与外围设备接口连接的电路系统的一般基础,但是通常需要重新设计和迭代测试以实现终端产品(例如,被设计的计算设备)所需的可靠性和功能性,从而导致浪费的资源和努力。随着项目前进超过初步示意阶段,参考平台可以被忽略并且对于提出新的或修订的外围设备配置变得不太有用。
与用于系统验证的前述技术相比,本公开描述了用于计算设备的模块化系统验证平台的各方面,该模块化系统验证平台包括用于将处理器(例如,存在于主板上的处理器)与外围设备(例如,外围设备存在于外围设备板上)接口连接的装置(例如,接口板)。每个接口板、主板和外围设备板是模块。取决于终端产品的期望特征,模块可以以不同的配置布置。在各方面,接口板包括标识符,该标识符可以是数字ID码或标识接口板的电路系统。标识符可以被提供给主板,并且使得主板能够验证在验证平台的当前配置中期望的接口板。接口板包括可以被重新配置以使得不同外围设备板能够使用相同接口板与处理器板一起操作的电路系统。接口板还可以包括监测正在主板和外围设备板之间接口的电力和通信信号的电路系统。在一些实施方式中,接口板的电路系统使得能够配置和/或监测未暴露在接口板或外围设备板的外层或触点(例如,测试点或连接器头部)上的电网、节点或路径(例如,内部PCB层上的信号线路或电力轨)。因此,接口板可以实现对通常不由先前的主机、外围设备或适配器板暴露的电信号的控制(例如,电平移位或电力排序)和测量。接口板电路系统的任何特定配置(例如,硬件设置或相关联的元数据)也可以表示或对应于可以在生成包括处理器和外围设备的计算设备的示意图时使用的硬件示意图,从而排除了对重新验证接口电路系统的迭代板转弯的需要。
如本文所述,用于计算设备的模块化系统验证平台(例如,模块化参考平台)可以提供高度可重复使用并且适用于计算设备的终端产品或最终系统设计的模块化参考平台。一些所描述的优点可以通过将主板耦合到一个或多个外围设备板的可配置接口层(例如,接口板)来获得。在示例中,接口板可以摄取(ingest)由主板(例如,系统配置模块)提供的配置文件,并且在外围设备和包括处理器的主板之间提供电平移位和通用电力排序。电平移位可以被配置为直接连接、模拟公共电平移位技术或其组合。电力排序可以被配置为从耦合到主板的连接器获取信号的任意逻辑组合,并且使用它们来控制向外围设备板分配电力的负载开关。在简单的非顺序配置中,负载开关可以总是接通的,而其他顺序配置可以对外围设备的多个电力轨进行排序以模拟启动、待机状态、睡眠状态、关闭(bring-down)等。因此,可以在接口板上实现特定于模块化参考平台的电路系统,并且接口板可以物理地安装在主板和一个或多个外围设备板之间,以为系统验证提供模块化和灵活性。在一些情况下,接口板可以跨主板和外围设备板的任何组合重复使用。通过将参考设计复杂度集中在接口板上,主板和外围设备板可以在复杂度上保持相对简单并且在成本方面保持最小。另外,因为接口板的配置(或重新配置)可以经由相应的配置文件自动化,所以可能不需要为每个外围设备手动配置接口板的跳线或开关。
在各方面中,为了适应可以以外围设备的形式实现的宽范围的特征,接口板、主板和外围设备板上的连接器可以包括比用于终端产品或最终系统设计的正常设计中更多的信号和电力连接。如本文所述,模块化系统验证平台的策略使得多种类型的外围设备能够使用这些增强但预定义的接口连接到主板,这些接口可以包括标准化数据接口和附加边带信令(例如,用于接口板的配置)。另外,接口板、主板或外围设备板的预定义接口可以用于测试多个平台。
所描述的模块化系统验证平台还可以增加实现硬件和软件配置之间的设计灵活性。在接口板上配置的接口电路系统可以在配置文件中明确定义。这使得软件能够使用配置文件、主机设计和外围设备的设计来生成最终产品示意图。示意图可以包括被发现对当前平台有用的优化或紧凑电路系统(例如,折叠示意图),并且不包括与终端产品无关的电路系统(例如,未配置的电路系统、监测和调试电路系统)。这样,终端产品的电路板组件可以用与用模块化平台验证的功能、软件和行为等同的功能、软件和行为来布局和制造。
在各方面,如本文所述,用于计算设备的模块化系统验证平台可以为遥测和调试辅助提供可能在先前参考平台上不可用的附加机会。所描述的接口板可以被设计为提供交换结构(switching fabric),该交换结构实现多个替代外围设备实施方式,从而实现解决方案之间的比较和高度可扩展的测试。例如,接口板可以在电力轨上为相应部件提供电力测量,而不是在一批部件上提供概要测量。同样,接口板可以实现对附接的外围设备板的逻辑信号的模拟监测,以确认预期的行为或监测电压或电流泄漏问题。被测量或监测的接口板的电路径或网可以不暴露在接口板的外层或触点上,即,可能不需要测试头、引线、焊盘或附加测试设备来调试或表征主机和外围设备之间的电接口。替代地或附加地,一些接口板可以通过将多个现有的外围设备连接器组合成单个板而提供新颖的外围设备接口。
在前面的参考平台上,所描述的特征中的许多特征对于在平台或外围设备参考板上实现将是非常昂贵和资源密集的,因为电路系统将必须被包括在特定外围设备类型的每个参考板上。如本文所述,在接口板上包括这些特征的模块化系统验证平台使得开发者或实验室设置能够具有可以与任何数量的不同主板和外围设备板一起使用的一组接口板。另外,从主板和外围设备板移除复杂电路系统使得那些板能够被制造少于先前静态或固定参考平台的板。
示例环境
图1图示了用于计算设备104的模块化系统验证平台102的示例环境100。示例环境100可以表示平台制造商、处理器制造商、外围设备制造商、或设计、制造商或测试计算平台的任何人或组织的开发实验室。在该示例中,计算设备104被设计在配备有用于计算设备的模块化系统验证平台102的开发实验室中。
计算设备104的示例可以包括移动计算设备、移动通信设备、调制解调器、蜂窝或移动电话、移动站、游戏设备、导航设备、媒体或娱乐设备(例如,媒体流送器或游戏控制器)、膝上型计算机、台式计算机、平板计算机、智能电器、基于车辆的计算系统、可穿戴计算设备(例如,衣服、手表或改变现实的眼镜)、物联网(IoT)设备、传感器、库存管理设备、机器或一件装备(例如,车辆或机器人)的计算部分、服务器计算机或其部分(例如,服务器刀片或机架或数据中心的另一部分)等。图1中的计算设备104的所示示例包括智能电话104-1、平板电脑104-2、膝上型计算机104-3和台式计算机104-4。
在示例实施方式中,计算设备104包括对应于计算设备104的处理器、存储器和外围设备的一个或多个集成电路(IC)。IC可以被实现为安装在计算设备104的模块、卡或印刷电路板(PCB)上的一个或多个相应的IC芯片或IC封装。PCB的示例包括柔性PCB、刚性PCB、单层或多层PCB、表面安装或通孔PCB组件、其组合等。每个集成电路可以被实现为通用处理器、片上系统(SoC)、面向安全的IC(例如,信任根(RoT)IC芯片)、存储器芯片、通信IC(例如,调制解调器或射频IC)、图形处理器、人工智能(AI)加速器、其组合等。集成电路可以单独封装或与其他IC芯片一起封装。计算设备104还包括可以被实现为一个或多个电力供应的电力系统以及被配置为向计算设备104的IC和电路系统提供电力的配电网络。
在各方面中,模块化系统验证平台102包括主板106(例如,PCB),其包括计算设备104的处理器IC、存储器IC和电力系统(或电力系统IC)的实例。换句话说,主板106可以包括没有外围设备或外围设备接口电路系统的计算设备的核心部件。存储器可以是随机存取存储器(RAM)、静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、非易失性RAM(NVRAM)或短期存储器的其他变型。主板还可以包括系统配置电路系统和调试电路系统。系统配置电路系统和调试电路系统可以是主板上或经由相应连接器耦合到主板的一个或多个单独PCB上的附加电路系统。
模块化系统验证平台102可以包括一个或多个接口板108。通常,接口板108可以包括被设计为将主板106与一个或多个外围设备板110接口连接的可重新配置的接口电路系统。如本文所述,接口电路系统可以实现主板106和外围设备板110之间的电力和/或信令的选择性控制。外围设备板110可以包括要与主板106的处理器和集成电路集成的至少一个外围设备(例如,外围设备IC和相关联的部件)。在该示例中,可以包括相同类型的外围设备(例如,硬盘驱动器)或包括不同类型的外围设备(例如,相机、指纹读取器、鼠标、键盘、电池等)的四个外围设备板110经由四个相应的接口板108接口连接到主板106。然而,可以使用接口板108将基于计算设备104的规范的任何数量或组合的外围设备板110接口连接到主板106。在一些方面,接口板108可以包括多个连接器(例如,具有复用电力和/或信令)以将多个外围设备板110与主板106接口连接。模块化系统验证平台102可以使用同一组接口板108来实现交换主板106和外围设备板110。此外,外围设备板110可以被添加、移除或交换(例如,在主板106被供电时被热交换)以快速测试和评估(与传统参考平台相比)计算设备104的不同配置。
示例架构
图2图示了用于计算设备的示例模块化系统验证平台200,其包括根据一个或多个方面实现的主板(例如,主板106)、接口板(例如,接口板108)和外围设备板(例如,外围设备板110)。接口板108被配置为接口连接主板106和外围设备板110。在一些方面,接口板108可以被重新配置为接口连接与外围设备板110类似类型的外围设备板。例如,如果外围设备板110包括由第一制造商制造的指纹读取器(例如,指纹IC和传感器),则接口板108可以被重新配置为接口连接与包括由第二制造商制造的指纹读取器的外围设备板。在其他方面,接口板108可以被重新配置为与其他类型的外围设备——例如,交换用于外部硬盘驱动器的指纹读取器——接口连接。
接口板108通过预定义板连接208-1耦合到主板106。预定义板连接208或连接器接口可以包括用于预定义I/O信号端口(例如,第一USB或PCIe端口)、一个或多个电力轨和/或带外控制线路(或第二USB端口)的导体,其使得主板106能够控制或配置接口板108的电路系统。板连接208-1包括主板106上的连接器,其耦合到接口板108上的连接器。预定义板连接208-2表示用于将附加板链(例如,接口板108和外围设备板110的组合)210连接到主板106的一个或多个板连接208。取决于计算设备104的规范,附加板链210可以包括与外围设备板110类似的外围设备板或与外围设备板110不同的外围设备板。
接口板108通过板连接212耦合到外围设备板110。板连接212包括外围设备板110上的板连接器,其耦合到接口板108上的板连接器。参照图3至图6-3分别更详细地描述主板202、接口板204和外围设备板206。
图3图示了可以在用于计算设备的模块化系统验证平台中实现的来自图2的主板106。主板106包括正被原型化的计算设备的核心部件,诸如SoC 302、DRAM 304、电力管理集成电路(PMIC)306和SoC调试电路308。在一些方面,主板106可以包括具有指示主板的电力和通信细节的配置数据的控制电路系统(未示出)。主板106包括用于附接板链的一个或多个预定义板连接器310(包括在板连接208中)。根据SoC 302和其他核心部件(例如,DRAM304、PMIC 306)的规范,核心部件可以在主板PCB上彼此耦合。
核心部件通过预定义电路系统312耦合到板连接器310以启用可配置信号和/或电力接口。预定义电路系统312可以包括核心部件和板连接器310之间的多个电力和信号路径,取决于要耦合到主板106的板链,可以或可以不利用这些电力和信号路径。多个电力和信号路径使得能够用主板106的核心部件来测试许多不同的外围设备。未被利用于对特定外围设备供电或与特定外围设备通信的预定义电路系统312的任何部分可以未被包括在正被原型化的计算设备的最终示意图中。
在一些方面,主板106可以表示特定处理器或SoC制造商的核心平台。其他主板可以类似于主板106,但是表示其他SoC或处理器制造商的核心平台。替代地,与主板106类似的主板可以用相同的SoC但用不同的存储器、PMIC以及其他部件的添加或减去来制造。然而,预定义电路系统312可以被包括在任何主板上并且被更改以适应可用于核心部件的特定配置的电力和信号。此外,板连接器310被预定义,使得包括在模块化系统验证平台(例如,模块化系统验证平台102)中的接口板可以连接到任何主板上的板连接器310。正在开发的核心平台的任何配置可以表示为类似于主板106的主板。
图4图示了根据一个或多个方面的包括智能模块402和调试桥模块404的示例主板400。主板400可以类似于主板106并且包括相同的部件。如图4所示,主板400包括SoC 302、DRAM 304、电力管理集成电路(PMIC)306、SoC调试电路308和板连接器310。另外,主板400可以分别通过智能模块402和调试桥模块404提供配置和调试能力。在一些方面,智能模块402和调试桥模块404是单独的PCB并且耦合到主板400。在其他方面,智能模块402和调试桥模块404中的一个或两个是包括在主板上的附加IC和电路系统。
在各方面中,智能模块402可以控制用于计算设备的模块化系统验证平台的系统配置和重新配置。例如,智能模块402可以确定或选择相应的配置信息以提供一个或多个接口板108的配置。在一些情况下,智能模块还包括或管理电力,该电力为模块化系统验证平台中包括的任何板的控制平面(例如,用于配置方面)供电。控制平面可以包括对主板、外围设备板和接口板(例如,包括标识符的非暂时性计算机可读介质(CRM)、控制电路系统)上的板管理逻辑供电并与其通信的电路系统。智能模块可以使用控制平面来配置模块化系统验证平台,而与被测试的功能电路系统无关。
智能模块可以包括SoC 406和CRM 408(例如,只读存储器(ROM)、闪存、EEPROM),用于存储被原型化或测试的平台的配置模块410和配置数据412。配置模块410包括指令,该指令在由SoC406执行时引导模块化系统验证平台的控制平面,并且使得配置模块410能够检测和标识作为模块化系统验证平台的一部分的主板106、接口板108和外围设备板110。如果主板106、接口板108或外围设备板110未能提供标识符或提供无效标识符(例如,基于支持板的智能模型的库),则指令可能不允许主板106引导和/或禁用模块化平台的其他功能。配置模块410还包括指令,该指令在由SoC 406执行时配置接口板108(例如,配置电平移位器、配置电力排序器和负载开关)以将电力从主板106提供给外围设备板110并在主板106和外围设备板110之间建立通信。配置模块410还可以包括用于监测主板106和外围设备板110之间的电力和通信的指令。同样,配置模块410可以使得能够重新配置接口板108。在一个实施方式中,配置模块410可以使主板106断电,重新配置接口板108,并且然后重新启动主板106。如果期望对外围设备板110进行热交换,则配置模块410可以重新配置接口板108,而无需在主板106保持通电的同时首先使主板106断电和/或使接口板108或外围设备板110中的相应一个断电。
配置数据412可以包括预期主板106、附接到主板106的预期接口板108和附接到接口板108的预期外围设备板110的标识。在一些方面,预期主板106、接口板108和外围设备板110的标识被存储为数字标识码。配置数据412包括可以耦合到平台的每个外围设备板110的电力和通信要求。这些要求可以是存在于接口板108上的为外围设备板110提供所需电力和通信连接的部件(例如,电平移位器、电力排序器、负载开关)的特定配置的形式。作为配置数据412存储的接口板108的一个或多个不同配置(或接口板,包括外围设备特定接口板的其他方面)被表示为硬件示意图。一旦系统的设计和测试完成,配置数据可以用于通过用硬件示意图替换接口板108来生成计算设备的示意图作为终端产品。硬件示意图可以排除接口板108上不用于所附接外围设备的电力和通信考虑的任何电路系统。因此,最终设计的示意图可以仅包括将主板106的核心部件耦合到外围设备所需的电路系统。可以包括在配置数据412中的其他数据的一些特定示例包括用于多电压I/O信号的优选电压、用于一些I/O的优选隔离、用于控制外围设备的电力的优选通用I/O(GPIO)、以及当多个选项可用于某些外围设备(例如,传感器)时使用的优选设备。
在一些方面,智能模块402向调试桥模块404提供控制台。调试桥模块404为监控站提供连接以连接到模块化系统验证平台。调试桥模块404耦合到接口板108用于监测通过接口板108的电力和信号,包括但不限于电压和电流电平感测、搜索泄漏问题以及监测仪表放大器(INA)。
图5图示了可以在用于计算设备的模块化系统验证平台中实现的来自图2的外围设备板110。外围设备板110包括外围设备502、板连接器504、CRM 506(例如,EEPROM)以及可选连接器508和510。外围设备板110可以包括专用于外围设备502的附加电路系统(未示出)。外围设备502可以是输入外围设备、输出外围设备、CRM存储设备或电池。外围设备的一些非限制性示例是用户输入设备(例如,鼠标、键盘、轨迹球、笔和压敏板、指纹读取器)、打印机、扫描仪、硬盘驱动器、闪存、WiFi和其他网络接口、传感器(例如,相机、温度传感器、压力传感器、运动传感器)、音频相关外围设备(例如,麦克风、扬声器、音频编解码器)、电池和通用串行总线(USB)控制器。在一些方面,多个外围设备502可以被安装在单个外围设备板110上。例如,外围设备板110可以包括来自不同制造商的多个WiFi芯片组。可以实现附接接口板108上或外围设备板110上的多路复用电路系统,以在测试期间在不同的WiFi芯片组之间切换。
外围设备502可以经由预定义电路系统耦合到板连接器504。类似于主板106和接口板108,当生成终端产品的最终示意图时,可以排除未被利用于外围设备502的功能的电路系统。板连接器504可以是预定义的;即,板连接器504可以是耦合到通用接口板108的公共连接器。在其他方面,板连接器可以是可以耦合到外围设备特定接口板的特定类型的连接器(例如,USB-C连接器)。
CRM 506可以耦合到控制平面接口并且存储外围设备板110的标识符。标识符可以是表示外围设备板110和/或安装在外围设备板110上的特定外围设备502的类型(或类别)的数字ID码。在各方面中,接口板108可以将经由板连接器504接收的外围设备标识符中继到主板106。智能模块402可以使用数字ID码来标识外围设备板110并确定外围设备板110是否由被测试的模块化系统验证平台的配置支持。如果外围设备板110被存储在智能模块402上的配置数据412支持,则智能模块402可以继续启动平台。替代地,如果外围设备板110不被配置数据支持或在配置数据中不可用,则智能模块402可以决定不启动平台或禁用外围设备板110。
在一些方面,外围设备板110包括一个或多个可选连接器(例如,可选连接器508和510)。可选连接器508和510耦合到外围设备502(例如,外围设备IC),并且可以用于将外围设备502连接到外部设备,或者它们可以被实现为扩展模块化外围设备板的链。例如,如果外围设备502是WiFi适配器,则可选连接器508和510可以是用于其他类型的有线或无线网络模块的连接器(例如,RJ45连接器)。
图6-1图示了在用于计算设备的模块化系统验证平台中使用的接口板108。接口板108包括接口电路系统602(和/或控制电路系统,未示出),其使得主板106能够向外围设备板110提供电力并与外围设备板110通信。接口板108还包括板连接器604和606(例如,分别包括在板连接208-1和212中的接口板108的板连接器)和板管理逻辑608(例如,控制电路系统)。
板连接器604可以被配置为连接到多个不同主板106上的互补板连接器。板连接器604可以包括使得接口板108能够以多种方式配置的多个电力和信号路径。在大多数情况下,在接口板108的任何不同配置中利用这些路径的一部分或子集。换句话说,对于给定的外围设备,并非板连接器604的所有可用信令线路和/或电力轨都将用于支持外围设备的测试和操作。同样地,板连接器606可以被配置为连接到多个不同外围设备板110上的互补板连接器504,并且板连接器606可以包括可以不被特定外围设备板利用的多个电力和信号路径。在一些方面,板连接器606可以是用于标准通信协议(例如,USB、以太网、串行)的公共连接器。
接口电路系统602可以包括电平移位器602-1和负载开关602-2,电平移位器602-1用于向外围设备板110供应其所需的电压,负载开关602-2用于顺序向外围设备板110供电以用于启动和断电目的。存在可以单独或组合地实现的若干电平移位设计,如由电平移位器602-1所表示的。例如,可以使用肖特基二极管(任一方向)、通过配置中的场效应晶体管(FET)、通过配置中的肖特基二极管和FET、或通过配置中的两个FET来实现开漏非反相电平移位技术(open-drain,non-inverting level-shifting technique)。在一些情况下,实施利用N沟道FET(NFET)或P沟道FET(PFET)的开漏反相电平移位技术(open-drain invertinglevel-shifting technique)。推挽式电平移位技术(push-pull level-shiftingtechnique)可以通过使用推挽式双向电平移位器、半推挽式双向电平移位器或逻辑门缓冲器来实现。替代地,可以实现使用直接连接不提供电平移位的特征。在各方面中,针对附接的外围设备板110配置的电平移位技术可以在终端产品的示意图中表示(省略了未使用或不必要的电路系统)。
在各方面中,由主板106提供的电压轨经由板连接器604耦合到电平移位器602-1和负载开关602-2。由主板提供电力的电压可以或可以不匹配外围设备502所需的电压。接口电路系统可以控制或更改提供给外围设备的电力,以提供逻辑上等效的轨来实现外围设备的操作。在一些情况下,接口板108上的电平移位管理器(未展示)可监测定序信号且适当地接通或关断电平移位部件。
负载开关602-2可以通过在平台的加电和断电期间以设定次序将存在于主板106上的所需电力轨耦合去耦合到外围设备502来管理外围设备板110的电力排序。以这种方式,虚拟轨道被形成在接口板108上并且经由板连接器606耦合到外围设备板110。主板106可以包括多个电力轨,每个电力轨具有不同的电压,其中外围设备板110所需的电力轨由负载开关602-2接通。因此,主板106不需要将相同电压的多个单独电力轨路由到主板106上的连接到接口板108的每个板连接器310。
可以实现负载开关602-2以适应多个行为。例如,可以基于确定所供应的电力是否接通并且是否是外围设备板110的适当电力(例如,电力良好)来启用电力排序。在一些情况下,负载开关602-2具有反向电流保护和/或过电流保护。负载开关602-2还可以具有用于后续排序的电力良好输出验证。在各方面中,负载开关602-2可以具有变化的接通时间要求,其可以包括最小接通时间要求(例如,软启动以避免浪涌)和最大接通时间要求(例如,适应IC中的不良实施的通电复位电路)。负载开关602-2同样可以具有用于电力轨的有效放电路径或没有有效放电路径。
在一些方面,接口板108的接口电路系统602或控制电路系统包括调试电路系统(未示出),其可以与主板的控制平面耦合。在一些方面,调试电路系统或测试点不暴露在接口板108上。监测和调试电路系统可以耦合到控制平面上的主板的调试桥模块。通常,调试电路系统使得能够实现由要监测的接口电路系统602分配的电力的测量和促进的通信。另外,调试电路系统可以实现平台上的自动测试。例如,可由调试电路系统实现在任何给定电力状态中针对泄漏连续检查系统中的各种I/O线路或电力轨的模拟电压的自动测试。
板管理逻辑608包括耦合到接口电路系统602的控制电路系统,并且同样可以耦合到控制平面上的智能模块402。板管理逻辑608可以包括处理器和CRM(例如,微控制器),并且管理电平移位器602-1、负载开关602-2以及在替代实施方式中可以包括在接口电路系统中的任何其他逻辑。板管理逻辑608的CRM可以包括接口板108的标识符。标识符可以用于标识接口板108。例如,标识符可以是表示接口板108的类型的数字ID码。在一些情况下,智能模块402请求标识符,并且对照智能模块402上的配置数据412来检查标识符,以验证接口板108是在正被测试的模块化系统验证平台的当前配置中预期的。
在各方面,板管理逻辑608基于接口板108的身份从智能模块402接收配置数据412。配置数据412包括可用于通过接口板108将外围设备板110接口连接到主板106的接口电路系统602的配置。在一些方面,智能模块402可以向板管理逻辑608发送新的配置,以便以不同的方式重新配置接口电路系统602。该重新配置可以由智能模块402发出以测试接口电路系统602的替代实施方式(例如,电力排序或电平移位,用于电路优化),或者可以发出重新配置,因为不同的外围设备板110连接到接口板108并且由智能模块402检测到。同样地,可能存在在本文中未描述的智能模块402命令重新配置的其他情况。
图6-2图示了可以在用于计算设备的模块化系统验证平台中实现的示例多路复用接口板600-2。多路复用接口板600-2可以包括与接口板108类似的部件(例如,电平移位器602-1、负载开关602-2、板连接器604和606、板管理逻辑608)。在该示例中,接口电路系统602还包括多路复用电路系统602-3和一个或多个板连接器610。多路复用电路系统602-3将电平移位器602-1、负载开关602-2以及一个或多个板连接器610彼此耦合。多路复用电路系统602-3同样可以耦合到板连接器606。多路复用电路系统602-3可以被配置为经由电平移位器602-1和负载开关602-2以及多个板连接器606和610中的相应一个在板连接器604之间切换或路由电力和通信。图6-3和6-4图示了多路复用接口板600-2的一些具体示例。
复用接口板的示例配置
图6-3和6-4图示了在用于计算设备的模块化系统验证平台中使用的多路复用接口板600-2的示例配置600-3和600-4。在图3中,多路复用接口板600-2连接到主板106。多路复用接口板600-2可以连接到外围设备612-1。在一些方面,插入器板(interposer board)614-1用于将外围设备612-1(例如,M.2固态驱动)耦合到多路复用接口板600-2。插入器板614-1可以将通用高速IO 616(HSIO)与外围设备612-1对准,并且将GPIO/低速IO(LSIO)618耦合到外围设备612-1。主板106可以包括比外围设备612-1所需的更大量的HSIO。特定于不同类型的外围设备612-1的插入器板614-1可以耦合或路由外围设备612-1所需的HSIO616,并且可以不通过未使用的HSIO。插入器板614-1可以包括存储描述外围设备612-1的标识符的CRM(未示出)。多路复用电路系统620-1可以在插入器板614-1和可以被包括在多路复用接口板600-2上的其他连接器板622之间切换GPIO/LSIO 618。
图6-4图示了在用于计算设备的模块化系统验证平台中使用的多路复用接口板600-2的另一示例配置600-4。配置600-4包括与参考配置600-3描述的相同或相似的电路系统。另外,配置600-4包括用于将电力和/或I/O路由到不同外围设备的第二外围设备612-2、第二插入器板614-2、第二多路复用电路系统620-2和n极双掷(n-Pole Double Throw,nPDT)多路复用电路系统624-1和624-2。为了更清楚地描述,其他连接器板622已经被示出为两个单独的框。
多路复用电路系统620-2在插入器板614-1和614-2之间切换HSIO。插入器板614-2耦合到第二外围设备612-2。在配置600-4中示出了插入器板614和外围设备612的两个链;然而,插入器板614和外围设备612的多个链可以呗包括在配置600-4中。同样,第二外围设备612-2(或多个外围设备612)可以是与外围设备612-1类似(例如,相同的品牌、相同的型号)的外围设备,或者外围设备612可以彼此不同。
nPDT多路复用电路系统624-1切换GPIO/LSIO 618在多个插入器板614之间的耦合,并且nPDT多路复用电路系统624-2切换GPIO/LSIO 618在多个其他连接器板622之间的耦合。对于外围设备612的特定配置,多路复用接口板600-2的其他配置同样可以被设计成具有或不具有插入器板614。其他配置的一些示例可以包括基于USB的多路复用接口板600-2(例如,USB集线器或USB交换机)和基于网络的多路复用接口板600-2。
实施例方法
图7、图8-1和图8-2图示了用于计算设备的模块化系统验证平台中使用的接口板的操作的详细示例方法700和800。所示的方法包括操作(或步骤),其可以由接口板的控制电路系统和/或接口电路系统执行或与接口板的控制电路系统和/或接口电路系统一起执行,以实现如本文所述的模块系统验证平台的各个方面。为实现方法700和/或800而执行的操作或步骤不一定限于本文示出的操作的次序或组合。因此,可以重复、组合或重组一个或多个操作中的任何操作,以提供根据本文描述的方面的其他操作或替代方法。
图7图示了根据一个或多个方面的用于模块化系统验证平台的接口板的操作的示例方法700。在步骤702,接口板向主机提供装置标识符。装置标识符可以是存储在CRM中的数字ID码、由硬件(例如,分压器电路)实现的代码、或由一些其他装置实现的标识符。装置标识符使得主机能够验证所附接的接口板被预期作为验证平台的一部分,并且向接口板提供正确的配置信息。替代地或附加地,接口板可以提供或中继标识耦合到接口板的特定外围设备、外围设备类别或外围设备类型的外围设备标识符。
在步骤704,接口板基于提供给主机的装置标识符从主机接收电力。可选地,用于接口板的电力或配置由主机基于装置标识符和/或外围标识符来提供。例如,主机或智能模块可以确定接口板的配置,并且基于装置标识符和/或外围设备标识符通过接口板提供或排序电力。关于电力,主机可以包括处于不同电压电平的一个或多个电力轨。这些电力轨可以被提供给接口板(例如,通过主机和接口板之间的连接);然而,接口板可以仅将要由附接的外围设备使用的电力轨耦合到外围设备连接器。在一些方面,接口板可以将电池与主机接口连接。在这些方面,电池可以经由接口板向主机供应电力。
在步骤706,接口板将从主机接收的电力分配给外围设备。外围设备接收它被设计的电力电平。任何其他电力电平不分配给外围设备。
可选地,在步骤708处,接口板基于提供给主机的装置标识符从主机接收通信信令。可选地,接口板的通信信令或配置由主机基于装置标识符和/或外围设备标识符提供。例如,主机或智能模块可以确定接口板的配置,并且基于装置标识符和/或外围设备标识符通过接口板提供通信或使通信电平移位。关于通信,来自主机的通信信令可以特定于连接到接口板的外围设备的类型或由接口板提供的功能。
可选地,在步骤710处,接口板基于通信信令促进主机与外围设备之间的通信。一旦在接口板上建立了主机和外围设备之间的通信路径,主机和外围设备可以像它们直接彼此连接并且接口板不存在一样通信。这种通信可以模拟外围设备与主机的集成,其中接口板的配置被用作用于后续系统集成阶段的电路板示意图的基础。
图8-1和8-2图示了由用于计算设备的模块化系统验证平台的接口板实现的操作的详细示例方法800、801。如图8-1所示,在步骤802,接口板从主板的智能模块接收配置指令。智能模块可以基于存储在智能模块上的CRM中的配置数据来发送配置指令。在一些情况下,智能模块基于由接口板和/或耦合到接口板的外围设备提供的标识符来选择或确定配置指令。配置指令可以由接口板的控制电路系统接收和存储,该控制电路系统进而可以响应于接收到配置指令而配置接口板的接口电路。
在步骤804处,接口板基于配置指令来配置存在于接口板上的接口电路系统。在一些情况下,接口板的控制电路系统将电力分配网络的负载开关配置到外围设备连接器或设置用于在接口板的主机连接器和外围设备连接器之间转换信号电平的电平移位器的参数。如上所述,控制电路系统可以响应于从主板或智能模块接收到配置指令来配置接口电路系统。
在步骤806,接口板经由接口电路系统将从主板接收的电力分配到外围设备板。例如,接口板的控制电路系统可以选择性地激活或去激活负载开关,以将由主板提供的电力分配和/或排序到耦合到接口板的外围设备。
在步骤808,接口板经由接口电路系统促进主板和外围设备板之间的通信。例如,接口板的电平移位器或其他带外信号线路可以促进主板与耦合到接口板的外围设备板之间的通信。其他逻辑同样可以存在于接口板上(例如,用于信号过滤或状态指示)。
在步骤810,接口板可以从智能模块接收重新配置指令。智能模块可以基于与相同外围设备的不同接口配置、不同外围设备配置或在检测到热交换外围设备时提供重新配置指令。如果接收到重新配置指令,则可以重复步骤804至808。
图8-2包括在801所示的可选步骤812和814。在步骤812,测量被分配的电力和被促进的通信。测量可以包括电压电平、电流电平、I/O状态和/或可能有用的其他测量。在步骤814,在步骤812中进行的测量被提供给调试桥模块。在一些情况下,智能板可以向调试模块提供控制台接口以使得能够监测测量。在其他情况下,调试模块可以包括控制台接口。
以这种方式,可以实现用于计算设备的通用且可重新配置的模块化系统验证平台,以用于平台的多个配置的快速原型化和测试。如本文所述,模块化系统验证平台可以减少与使新计算设备上市相关联的资源、时间和成本。
各种示例
在下文中,描述了用于计算设备的模块化系统验证平台的装置和技术的各种示例。
示例1:一种用于验证包括主机和至少一个外围设备的系统的装置,所述装置包括:印刷电路板PCB,所述印刷电路板PCB包括装置标识符;第一连接器,所述第一连接器耦合到所述PCB并且被配置为耦合到主机;第二连接器,所述第二连接器耦合到所述PCB并且被配置为耦合到所述外围设备;以及接口电路系统,所述接口电路系统在所述第一连接器和所述第二连接器之间耦合到所述PCB,所述接口电路系统被配置为至少通过以下步骤使所述主机能够与所述外围设备一起操作:向所述主机提供所述装置标识符;以及基于提供给所述主机的所述装置标识符从所述主机接收电力,以及向所述外围设备分配来自主机的所述电力;或者基于提供给所述主机的所述装置标识符从所述主机接收通信信令,以及基于所述通信信令促进所述主机与所述外围设备之间的通信。
示例2:根据示例1所述的装置,其中,所述外围设备是第一外围设备,并且所述装置还包括耦合到所述接口电路系统的控制电路系统,所述控制电路系统被配置为:建立所述接口电路系统的第一配置以使所述主机能够与所述第一外围设备一起操作;检测耦合到所述第二连接器或耦合到所述PCB的第三连接器的第二外围设备,所述第三连接器被配置为耦合到另一外围设备;以及更改接口电路系统的至少一个操作特性以建立接口电路系统的第二配置以使所述主机能够在耦合到所述PCB的所述第二连接器或所述第三连接器时与所述第二外围设备一起操作。
示例3:根据示例2所述的装置,其中,所述控制电路系统还被配置以:经由所述第二连接器从所述第一外围设备接收第一外围设备标识符;向所述主机提供所述第一外围设备标识符;以及从所述主机接收第一配置信息,所述第一配置信息用于建立到所述接口电路系统的所述第一配置以使所述主机能够与所述第一外围设备一起操作;或者经由所述第二连接器或所述第三连接器从所述第二外围设备接收第二外围设备标识符;向所述主机提供所述第二外围设备标识符;以及从所述主机接收第二配置信息,所述第二配置信息用于建立所述接口电路系统的所述第二配置以使所述主机能够与所述第二外围设备一起操作。
示例4:根据前述示例中任一项所述的装置,其中,所述接口电路系统包括:多个电平移位器,所述多个电平移位器被配置为将从所述主机提供的一个或多个信号的相应电压电平转换为一个或多个不同电压电平,具有所述不同电压电平的所述一个或多个信号被提供给所述外围设备;以及一个或多个开关,所述一个或多个开关耦合到由所述主机提供的电力轨,并且被配置为将电力分配或排序到所述外围设备。
示例5:根据前述示例中任一项所述的装置,其中,所述第二连接器是第一外围设备连接器,并且所述装置还包括:多个外围设备连接器,所述多个外围设备连接器包括所述第一外围设备连接器,所述多个外围设备连接器被配置为将所述装置与多个相应外围设备耦合。
示例6:根据示例5所述的装置,还包括:多路复用电路系统,所述多路复用电路系统被配置为切换来自所述装置的所述第一连接器和所述多个外围设备连接器中的另一外围设备连接器的电力路径或通信路径,以实现所述主机和耦合到所述另一外围设备连接器的相应外围设备之间的通信。
示例7:根据示例5或示例6所述的装置,其中:所述多个相应外围设备包括一类别的外围设备或一类型的外围设备;或者,所述多个外围设备连接器被配置为向所述一类别的外围设备或所述一类型的外围设备提供相应的电力接口和通信接口。
示例8:根据示例2或示例3所述的装置,其中,所述主机包括主机PCB,所述主机PCB包括:片上系统(SoC);系统配置模块,所述系统配置模块被配置为确定至少所述装置的接口电路系统的所述第一配置或所述第二配置;以及调试模块,所述调试模块被配置为从所述装置接收由所述装置分配的所述电力或所促进的通信的信号电平的测量。
示例9:根据示例8所述的装置,其中:所述系统配置模块包括系统配置模块PCB,所述系统配置模块PCB被配置为耦合到所述主机PCB;或者,所述调试模块包括被配置为耦合到所述主机PCB的调试模块PCB。
示例10:根据示例8或示例9所述的装置,其中,所述系统配置模块还被配置为:使用所述装置标识符来标识所述装置,并且基于所述装置标识符来确定所述接口电路系统的所述第一配置或所述第二配置;或者基于所述第一外围设备标识符来标识所述第一外围设备、所述第一外围设备的类别或所述第一外围设备的类型,并且基于所述第一外围设备的标识、所述第一外围设备的所述类别或所述第一外围设备的所述类型来确定所述接口电路系统的所述第一配置;或者基于所述第二外围设备标识符来标识所述第二外围设备、所述第二外围设备的类别或所述第二外围设备的类型,并且基于所述第二外围设备的标识、所述第二外围设备的所述类别或所述第二外围设备的所述类型来确定所述接口电路系统的所述第二配置。
示例11:根据示例8至10中任一项所述的装置,其中所述控制电路系统被配置为:从所述系统配置模块接收指示所述接口电路系统的所述第一配置的所述第一配置信息;以及基于所述第一配置信息来配置所述接口电路系统以建立所述接口电路系统的所述第一配置,所述第一配置使所述主机能够与所述第一外围设备一起操作;或者从所述系统配置模块接收指示所述接口电路系统的所述第二配置的所述第二配置信息;以及基于所述第二配置信息来配置所述接口电路系统以建立所述接口电路系统的所述第二配置,所述第二配置使所述主机能够与所述第一外围设备一起操作。
示例12:根据示例8至11中任一项所述的装置,其中,对于所述第一配置和所述第一外围设备或所述第二配置和所述第二外围设备中的至少一个:所述接口电路系统对应于所述接口电路系统的相应配置的硬件示意图网,所述硬件示意图网用于基于所述SoC和相应外围设备之间的接口电路系统的所述相应配置来生成包括所述SoC、所述相应外围设备和所述接口电路系统的一部分的系统PCB的示意图。
示例13:根据前述示例中任一项所述的装置,其中,所述接口电路系统被配置为实现以下中的至少一个:在不从所述装置移除电力的情况下将所述第一外围设备与所述第二外围设备或另一外围设备交换;在不从所述装置移除电力的情况下添加或移除所述第一外围设备、所述第二外围设备或所述另一外围设备;当耦合到所述装置时,检测所述第一外围设备、所述第二外围设备或所述另一外围设备的存在;或者基于相应外围设备标识符,为所述第一外围设备、所述第二外围设备或所述另一外围设备建立所述接口电路系统的相应配置。
示例14:根据示例8至13中任一项所述的装置,还包括:监测电路系统,所述监测电路系统被配置为向所述调试模块提供由所述装置分配的或所促进的通信的信号电平的测量。
示例15:根据示例14所述的装置,其中,所述监测电路系统还被配置为:向所述调试模块提供所述测量,以促进对未暴露在所述装置的所述PCB上的外层上的电路径上的所分配的电力或所促进的通信的自动化测试。
示例16:一种模块化系统验证平台,包括:主机PCB,其包括处理器和至少一个连接器,所述至少一个连接器被配置为耦合到如前述示例中的任一项所述的装置;外围设备PCB,其包括至少一个外围设备和连接器,所述连接器被配置为耦合到如前述示例中的任一项所述的装置;如前述示例中的任一项所述的装置。
示例17:一种用于验证包括主机和至少一个外围设备的系统的方法,该方法包括:由接口印刷电路板PCB的电路系统向所述主机提供接口PCB标识符,接口PCB耦合在所述主机和所述至少一个外围设备之间;以及由所述接口PCB的所述电路系统基于提供给所述主机的装置标识符从所述主机接收电力;以及由所述接口PCB的所述电路系统将从所述主机接收的电力分配到所述外围设备;或者由所述接口PCB的所述电路系统基于提供给所述主机的所述接口PCB标识符从所述主机接收通信信令;以及由所述接口PCB的所述电路系统并且基于所述通信信令来促进所述主机与所述外围设备之间的通信。
示例18:根据示例17所述的方法,其中外围设备是第一外围设备,并且该方法还包括:由接口PCB的控制电路系统建立接口PCB的电路系统的第一配置,以使所述主机能够与所述第一外围设备一起操作;由所述控制电路系统检测所述第二外围设备与接口PCB的耦合;由所述控制电路系统更改所述接口PCB的电路系统的至少一个操作特性,以建立所述电路系统的第二配置,以使主机能够在耦合到所述接口PCB时与所述第二外围设备一起操作。
示例19:示例18的方法,还包括:由所述接口PCB的所述控制电路系统从所述第一外围设备接收第一外围设备标识符;由所述控制电路系统向所述主机提供所述第一外围设备标识符;以及从所述主机接收对所述控制电路系统有用的第一配置信息,以用于建立所述接口电路系统的第一配置,以使所述主机能够与所述第一外围设备一起操作;或者由所述控制电路系统从所述第二外围设备接收第二外围设备标识符;由所述控制电路系统向所述主机提供所述第二外围设备标识符;以及从所述主机接收对所述控制电路系统有用的第二配置信息,以用于建立所述接口电路系统的第二配置,以使所述主机能够与所述第二外围设备一起操作。
示例20:根据示例15至19中任一项所述的方法,还包括:配置所述接口PCB的多个电平移位器中的一个或多个电平移位器以将从所述主机提供的一个或多个信号的相应电压电平转换为一个或多个不同电压电平,具有所述不同电压电平的所述一个或多个信号被提供给所述外围设备;或者配置所述接口PCB的一个或多个负载开关以分配或排序提供给所述外围设备的电力。
示例21:根据示例17至20中任一项所述的方法,还包括:配置所述接口PCB的监测电路系统以提供由所述接口PCB分配的电力或所述主机与所述至少一个外围设备之间的所促进的通信的信号电平中的至少一个的测量;以及向所述主机的所述调试模块提供由所述接口PCB分配的电力或所述主机与所述至少一个外围设备之间的所促进的通信的信号电平的测量。
结论
除非上下文另有规定,否则本文中对词语“或”的使用可以被认为是对“包含性或”或允许包含或应用由词语“或”链接的一个或多个项目的术语的使用(例如,短语“A或B”可以被解释为允许仅“A”,允许仅“B”,或允许“A”和“B”两者)。此外,如本文所使用的,指项目列表中的“至少一个”的短语指那些项目的任何组合,包括单个成员。例如,“a、b或c中的至少一个”可以覆盖a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c,以及具有多个相同元素的任何组合(例如,a-a、a-a-a、a-a-b、a-a-c、a-b-b、a-c-c、b-b、b-b-c、c-c和c-c-c、或a、b和c的任何其他排序)。此外,在本文中讨论的附图和术语中表示的项目可以指示一个或多个项目或术语,并且因此在本书面说明书中可以互换地引用项目和术语的单个或多个形式。尽管已经用特定于某些特征和/或方法的语言描述了用于计算设备的模块化系统验证平台的实施方式,但是所附权利要求的主题不必限于所描述的特定特征或方法。相反,特定特征和方法被公开为用于模块化系统验证的示例实施方式。
Claims (15)
1.一种用于验证包括主机(106)和至少一个外围设备(110)的系统的装置,所述装置包括:
印刷电路板PCB(108),所述印刷电路板PCB(108)包括装置标识符;
第一连接器(208-1),所述第一连接器(208-1)耦合到所述PCB并且被配置为耦合到所述主机;
第二连接器(208-2),所述第二连接器(208-2)耦合到所述PCB并且被配置为耦合到所述外围设备;以及
接口电路系统(602),所述接口电路系统(602)在所述第一连接器和所述第二连接器之间耦合到所述PCB,所述接口电路系统被配置为至少通过以下步骤使所述主机能够与所述外围设备一起操作:
向所述主机提供所述装置标识符;以及
基于提供给所述主机的所述装置标识符从所述主机接收电力,以及
向所述外围设备分配来自所述主机的所述电力;或者
基于提供给所述主机的所述装置标识符从所述主机接收通信信令,以及
基于所述通信信令促进所述主机与所述外围设备之间的通信。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述外围设备是第一外围设备,并且所述装置还包括耦合到所述接口电路系统的控制电路系统,所述控制电路系统被配置为:
建立所述接口电路系统的第一配置以使所述主机能够与所述第一外围设备一起操作;
检测耦合到所述第二连接器或耦合到所述PCB的第三连接器的第二外围设备,所述第三连接器被配置为耦合到另一外围设备;以及
更改接口电路系统的至少一个操作特性以建立接口电路系统的第二配置以使所述主机能够在耦合到所述PCB的所述第二连接器或所述第三连接器时与所述第二外围设备一起操作。
3.根据权利要求2所述的装置,其中,所述控制电路系统还被配置以:
经由所述第二连接器从所述第一外围设备接收第一外围设备标识符;
向所述主机提供所述第一外围设备标识符;以及
从所述主机接收第一配置信息,所述第一配置信息用于建立到所述接口电路系统的所述第一配置以使所述主机能够与所述第一外围设备一起操作;或者
经由所述第二连接器或所述第三连接器从所述第二外围设备接收第二外围设备标识符;
向所述主机提供所述第二外围设备标识符;以及
从所述主机接收第二配置信息,所述第二配置信息用于建立所述接口电路系统的所述第二配置以使所述主机能够与所述第二外围设备一起操作。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其中,所述接口电路系统包括:
多个电平移位器,所述多个电平移位器被配置为将从所述主机提供的一个或多个信号的相应电压电平转换为一个或多个不同电压电平,具有所述不同电压电平的所述一个或多个信号被提供给所述外围设备;以及
一个或多个开关,所述一个或多个开关耦合到由所述主机提供的电力轨,并且被配置为将电力分配或排序到所述外围设备。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其中,所述第二连接器是第一外围设备连接器,并且所述装置还包括:
多个外围设备连接器,所述多个外围设备连接器包括所述第一外围设备连接器,所述多个外围设备连接器被配置为将所述装置与多个相应外围设备耦合。
6.根据权利要求5所述的装置,还包括:
多路复用电路系统,所述多路复用电路系统被配置为切换来自所述装置的所述第一连接器和所述多个外围设备连接器中的另一外围设备连接器的电力路径或通信路径,以实现所述主机和耦合到所述另一外围设备连接器的相应外围设备之间的通信。
7.根据权利要求5或6所述的装置,其中:
所述多个相应外围设备包括一类别的外围设备或一类型的外围设备;或者
所述多个外围设备连接器被配置为向所述一类别的外围设备或所述一类型的外围设备提供相应的电力接口和通信接口。
8.根据权利要求2或3所述的装置,其中,所述主机包括主机PCB,所述主机PCB包括:
片上系统(SoC);
系统配置模块,所述系统配置模块被配置为确定至少所述装置的接口电路系统的所述第一配置或所述第二配置;以及
调试模块,所述调试模块被配置为从所述装置接收由所述装置分配的所述电力或所促进的通信的信号电平的测量。
9.根据权利要求8所述的装置,其中:
所述系统配置模块包括系统配置模块PCB,所述系统配置模块PCB被配置为耦合到所述主机PCB;或者
所述调试模块包括被配置为耦合到所述主机PCB的调试模块PCB。
10.根据权利要求8或9所述的装置,其中,所述系统配置模块还被配置为:
使用所述装置标识符来标识所述装置,并且基于所述装置标识符来确定所述接口电路系统的所述第一配置或所述第二配置;或者
基于所述第一外围设备标识符来标识所述第一外围设备、所述第一外围设备的类别或所述第一外围设备的类型,并且基于所述第一外围设备的标识、所述第一外围设备的所述类别或所述第一外围设备的所述类型来确定所述接口电路系统的所述第一配置;或者
基于所述第二外围设备标识符来标识所述第二外围设备、所述第二外围设备的类别或所述第二外围设备的类型,并且基于所述第二外围设备的标识、所述第二外围设备的所述类别或所述第二外围设备的所述类型来确定所述接口电路系统的所述第二配置。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的装置,其中,所述控制电路系统被配置为:
从所述系统配置模块接收指示所述接口电路系统的所述第一配置的所述第一配置信息;以及
基于所述第一配置信息来配置所述接口电路系统以建立所述接口电路系统的所述第一配置,所述第一配置使所述主机能够与所述第一外围设备一起操作;或者
从所述系统配置模块接收指示所述接口电路系统的所述第二配置的所述第二配置信息;以及
基于所述第二配置信息来配置所述接口电路系统以建立所述接口电路系统的所述第二配置,所述第二配置使所述主机能够与所述第一外围设备一起操作。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的装置,其中,对于所述第一配置和所述第一外围设备或所述第二配置和所述第二外围设备中的至少一个:
所述接口电路系统对应于所述接口电路系统的相应配置的硬件示意图网,所述硬件示意图网用于基于所述SoC和所述相应外围设备之间的接口电路系统的所述相应配置来生成包括所述SoC、所述相应外围设备和所述接口电路系统的一部分的系统PCB的示意图。
13.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其中,所述接口电路系统被配置为实现以下中的至少一个:
在不从所述装置移除电力的情况下将所述第一外围设备与所述第二外围设备或另一外围设备交换;
在不从所述装置移除电力的情况下添加或移除所述第一外围设备、所述第二外围设备或所述另一外围设备;
当耦合到所述装置时,检测所述第一外围设备、所述第二外围设备或所述另一外围设备的存在;或者
基于相应外围设备标识符,为所述第一外围设备、所述第二外围设备或所述另一外围设备建立所述接口电路系统的相应配置。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的装置,还包括:
监测电路系统,所述监测电路系统被配置为向所述调试模块提供由所述装置分配的或所促进的通信的信号电平的测量。
15.一种用于验证包括主机(106)和至少一个外围设备(110)的系统的方法,所述方法包括:
通过接口印刷电路板PCB(108)的电路系统向所述主机提供接口PCB标识符,接口PCB耦合在所述主机和所述至少一个外围设备之间;以及
由所述接口PCB的所述电路系统基于提供给所述主机的装置标识符从所述主机接收(704)电力;以及
由所述接口PCB的所述电路系统将从所述主机接收的电力分配(706)到所述外围设备;或者
由所述接口PCB的所述电路系统基于提供给所述主机的所述接口PCB标识符从所述主机接收(708)通信信令;以及
由所述接口PCB的所述电路系统并且基于所述通信信令来促进(710)所述主机与所述外围设备之间的通信。
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