JP2005165834A

JP2005165834A - Ｕｓｂデバイスループバックテスト制御装置およびその方法

Info

Publication number: JP2005165834A
Application number: JP2003405896A
Authority: JP
Inventors: Takashi Isoda; 隆司礒田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-12-04
Filing date: 2003-12-04
Publication date: 2005-06-23

Abstract

【課題】 USBホストコントローラとUSBデバイスコントローラを同時にかつ当該デバイスだけで完結するテスト手段を提供する。
【解決手段】デバイスのUSBホストコントローラとUSBデバイスコントローラを接続し、USBデバイスコントローラをテストするときにはUSBホストコントローラとその上位アプリがUSBデバイスコントローラのテストツールとして機能し、USBホストコントローラをテストするときにはUSBデバイスコントローラとその上位アプリがUSBホストコントローラのテストツールとして機能するようにする。
【選択図】図４

Description

本発明は情報処理装置、特に１つのノードに少なくとも１つのUSBホストコントローラとAコネクタ、そして少なくとも１つのUSBデバイスコントローラとBコネクタを具備する、装置に関するものである。

従来ではUSBデバイス機器のテストには、一台一台、PC等のUSBホストに接続して、USBの機能が正常に動作するかどうか確認していた。また、ＵＳＢシステムが一連の定義済みＵＳＢ仕様に適合しているかどうかをテストするシステムが特許文献１に開示されている。
特開２０００−２１５１１５号公報

USBデバイス機器にはUSBが定める固体固有のシリアル番号が割り当てられている。そのため、USBデバイス機器が接続されたUSBホストは、USBが規定するモデル名だけではなく上記シリアル番号も検出してUSBデバイス機器を固体ごとに管理している。

そのために、接続テスト時、USBデバイス機器を接続するために、固体ごとの情報をUSBホストが作成、管理しなければならなくなり、大量数のUSBデバイス機器の接続テストを行う生産現場ではすぐに固体ごとの情報でUSBホストの補助記憶装置の格納容量の上限を超過してしまう。そのため、一定数のUSBデバイス機器テストを完了するとUSBホストは補助記憶装置のクリーンアップ等の処理が必要であった。またUSBのデバイスコントローラだけではなく、USBのホストコントローラも具備するデバイスの場合は２つのコントローラを別々にテストしなければならないので、手間が多くかかった。

USBホストコントローラとUSBデバイスコントローラを同時にかつ当該デバイスだけで完結するテスト手段を提供する。具体的には当該デバイスのUSBホストコントローラとUSBデバイスコントローラを接続し、USBデバイスコントローラをテストするときにはUSBホストコントローラとその上位アプリがUSBデバイスコントローラのテストツールとして機能し、USBホストコントローラをテストするときにはUSBデバイスコントローラとその上位アプリがUSBホストコントローラのテストツールとして機能するようにする。

USB機器のテストでUSBホストコントローラとUSBデバイスコントローラをの両方を具備する機器の場合今まではそれぞれのコントローラを別々にテストしていたのが同時にてテストできるようになるため、テストに必要な時間、手間が削減できる。またいままでは一定数のUSBデバイスコントローラのテストを行うと、PC等のデバイス情報の削除等が必要であったのに、本発明を適応するとこの手間が必要なくなり効率的にテストをすることが可能となる。

本発明を実装することによりUSBデバイス、ホストの両方を持つデバイスのDevicedescriptor、およびBUKLIN、BULKUT、INTERRUPTのテストが簡単することができる。またUSBデバイス、ホストのテストを別々にするのではなく同時に行うため、非常に効率的にできる。また１つのデバイスでテストが簡潔するためPCや他かのUSBデバイスが必要なく、またPC等に対して影響を与えることなくテストが完結できる。

（実施例１）
実施１では請求項目２−１、２−２を実現する方法の一実施例を記述する。
図２、は本発明に適用したシステム構成の一例、図３は本発明を運用するための形態の一例である。

図１は図２の本発明が適応される情報機器の内部のブロック構成図である。１は本発明を制御するCPU、２はＣＰＵ1のワークエリアを提供するＲＡＭ、３は本発明のプログラムを提供する補助記憶装置（フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ハードディスク等でもよい）、４はユーザーとのインターフェースを司るユーザーインターフェース制御部、５はUSBが規定するデバイスコントローラとして機能するUSBデバイスコントローラ制御部、６はUSBが規定するホストコントローラとして機能するUSBホストコントローラ制御部、７はメインバスである。
尚、本発明は特に断らない限り、ＣＰＵ１がメインバス７を介してRAM２、記憶装置3、ユーザーインターフェース制御部４、USBデバイスコントローラ制御部４、USBホストコントローラ制御部５を制御して実施する。またUSBバスを介した通信に関してはすべてUSBが定めるプロトコルに従い、実行されるものとする。（そのため本発明ではUBSプロトコルの詳細については記述しない）
以下、図面を参照し、本発明の実施例を詳細に説明する。

機器に電源が入れられ、機器がスタートする(S101)。そしてUSBホストコントローラ６を初期化し、アイドル状態にする(S102)。次にUSBデバイスコントローラ５を初期化し、アイドル状態にする(S103)。このとき、USBが規定するすべてのデバイス側のDescriptorが補助記憶装置３にコピー、格納される(S104)。次にユーザーインターフェース４を介し、ユーザーにより設定されたモードがループバックテストのモードかどうか確認する(S105)。尚、設定方法としてはDIPSWやソフトスイッチ等による設定が考えられるが、本発明とは関係がないので設定方法の詳細は省略する。もしループバックテストのモード以外の設定であれば、対応した処理を行い(S106)終了する(S107)。そしてBUSRESETが発生するのを待つ(S108)。BUSRESETが発生したならば、BUSRESET以前と比較し、新たにデバイスがUSBバスに接続されたかどうか確認する(S109)。もし新たにデバイスが接続されていなければS108を行う。新たにデバイスが接続されていれば、通信を行うための手続きたとえばアドレス設定等をUSBのプロトコルに従い行い、接続されたデバイスとの通信を可能にする(S110)。そしてUSBホストコントローラ６はAコネクタを介し、接続されたデバイスにUSBが規定するDevice Descriptorの送信を要求する(S111)。

前記Device Descriptorの送信を要求されたUSBデバイスコントローラ５はBコネクタを介しUSBデバイス用のDevice Descriptorを送信する。

USBホストコントローラ６は前記Device DescriptorをAコネクタ介し、受信する(S112)。受信すれば、USBホストコントローラ６は補助記憶装置３に格納されているDevice Descriptorを取り出す(S113)。そして受信したDevice Descriptorと取り出したDescriptor Descriptorを比較する(S114)。そして同じかどうか判定する(S115)。異なれば、異常と判断しS501を行う。同じであればDevice Descriptorは正常と判断しUSBが規定するDevice Configulation Descriptorを調査するため、S116を行う。

まずカウンターｉを０に初期化する(S116)。そしてDevice Descriptorに記述されているConfigulation数をIにセットする(S117)。USBホストコントローラ６はAコネクタを介しｉ番目のConfigurationをUSBの規定するSET CONFIGUROATIONを使用してデバイスをセットする(S118)。そしてUSBホストコントローラ６はAコネクタを介しUSBが規定するConfiguration Descriptorの送信をデバイスに要求する(S110)。そしてデバイスからConfiguration Descriptorが送信されるのを待つ。

前記Configuration Descriptorの送信を要求されたUSBデバイスコントローラ５はBコネクタを介し現在設定されている、Configuration Descriptorを送信する。

USBホストコントローラ６は前記Configuration DescriptorをAコネクタ介し、受信する(S120)。受信すれば、USBホストコントローラ６は補助記憶装置３に格納されている i番目のConfiguration Descriptorを取り出す(S121)。そして受信したConfiguration Descriptorと取り出したConfiguration Descriptorを比較する(S122)。そして同じかどうか判定する(S123)。異なれば、ｉ番目のConfiguration Descriptorは異常と判断しS502を行う。同じであればｉ番目のConfiguration Descriptorは正常と判断しUSBが規定するInterface Descriptor 、String Descriptorを調査するため、S201を行う。

Interface Descriptor、endpoint Descriptor、String Descriptorの調査方法に図4を使用して詳細を説明する。

まずカウンターｋを０に初期化する(S201)。そして Configuration Descriptorに記述されているInterface数をKにセットする(S202)。USBホストコントローラ６はAコネクタを介しｋ番目のConfigurationをUSBの規定するSET INTERFACEを使用してデバイスをセットする(S203)。そしてUSBホストコントローラ６はAコネクタを介しUSBが規定するInterface Descriptorの送信をデバイスに要求する(S204)。そしてデバイスからInterface Descriptorが送信されるのを待つ(S205)。

前記Interface Descriptorの送信を要求されたUSBデバイスコントローラ５はBコネクタを介し現在設定されている、Interface Descriptorを送信する。

USBホストコントローラ６は前記Interface DescriptorをAコネクタ介し、受信する。受信すれば、USBホストコントローラ６は補助記憶装置３に格納されているｋ番目のInterface Descriptorを取り出す(S206)。そして受信したInterface Descriptorと取り出したInterface Descriptorを比較する(S207)。そして同じかどうか判定する(S208)。異なれば、ｉ番目のInterface Descriptorは異常と判断しS503を行う。同じであればｉ番目のInterface Descriptorは正常と判断しUSBが規定するendpoint Descriptorを調査するため、S301を行う。

まずカウンターlを０に初期化する(S301)。そしてInterface Descriptorに記述されているendpoint数をLにセットする(S302)。USBホストコントローラ６はAコネクタを介しUSBが規定する全endpoint Descriptorの送信をデバイスに要求する(S303)。そしてデバイスから全endpoint Descriptorが送信されるのを待つ(S304)。

前記全endpoint Descriptorの送信を要求されたUSBデバイスコントローラ５はBコネクタを介し全endpoint Descriptorを送信する。

USBホストコントローラ６は前記全endpoint DescriptorをAコネクタ介し、受信する。受信すれば、USBホストコントローラ６は補助記憶装置３に格納されているｋ番目のendpoint Descriptorを取り出す(S305)。そして受信したEndpoint Descriptorのｋ番目と取り出したendpoint Descriptorを比較する(S306)。そして同じかどうか判定する(S307)。異なれば、ｋ番目のendpoint Descriptorは異常と判断しS504を行う。同じであればｋ番目のendpoint Descriptorは正常と判断しS308を行う。

カウンターｌを１増加する(S308)。ｌとLを比較し(S309)、ｌ＞Lであればこのinterfaceで規定されるすべてのendpointの調査が終了したと判断し、S209を行う。ｌ＞Lでなければ、まだ未調査のendpoint Descriptorがあると判断しS305を行う。

カウンターｋを１増加する(S209)。ｋとKを比較し(S210)、ｋ＞KであればこのConfigurationで規定されるすべてのinterface descriptorの調査が終了したと判断し、S401を行う。ｋ＞Kでなければ、まだ未調査のinterface descriptor があると判断しS203を行う。

次にstring descriptorの調査を行うため、まずカウンタｍを０に初期化する(S401)。そしてconfiguration descriptorに書かれたstring Descriptor数をMにセットする(S402)。USBホストコントローラ６はAコネクタを介しUSBが規定するｍ番目のString Descriptorの送信をデバイスに要求する(S403)。そしてデバイスからString Descriptorが送信されるのを待つ。

前記String Descriptorの送信を要求されたUSBデバイスコントローラ５はBコネクタを介し指定されたString Descriptorを送信する。

USBホストコントローラ６は前記String DescriptorをAコネクタ介し、受信する(S404)。受信すれば、USBホストコントローラ６は補助記憶装置３に格納されているｍ番目のString Descriptorを取り出す(S405)。そして受信したString Descriptorと取り出したString Descriptorを比較する(S406)。そして同じかどうか判定する(S407)。異なれば、ｍ番目のString Descriptorは異常と判断しS505を行う。同じであればｍ番目のString Descriptorは正常と判断しS408を行う。

カウンターｍを１増加する(S408)。ｍとMを比較し(S409)、ｍ＞MであればこのConfigurationで規定されるすべてのString Descriptorの調査が終了したと判断し、S124を行う。ｍ＞Mでなければ、まだ未調査のString Descriptor があると判断しS403を行う。

カウンターiを１増加する(S124)。iとIを比較し(S125)、i＞Iであればこのdevice Descriptorで規定されるConfiguration Descriptorの調査が終了したと判断し、すべてが正常であることをユーザーにユーザーインターフェース４を介して通知する(S126)。そして終了する(S127)。ｍ＞Mでなければ、S118を行う。

以下に異常に通知処理を記述する。

Device Descriptor異常をエラーコードにセットし(S501)、S509を行う。

Configuration Descriptor異常をエラーコードにセットし(S502)、S509を行う。

Interface Descriptor異常をエラーコードにセットし(S503)、S509を行う。

Endpoint Descriptor異常をエラーコードにセットし(S504)、S509を行う。

String Descriptor異常をエラーコードにセットし(S505)、S509を行う。

セットされたエラーコードをユーザーにユーザーインターフェース４を介して通知する(S509)。通知方法については、パネル表示、音声通知等、LED点灯が考えられる。しかし本発明とは関係がないので詳細は省略する。そして終了する(S510)。

（実施例２）
実施例２では請求項目２−３を実現する方法の一例を記述する。

機器構成等は実施例１と同じである。

実施例１のS307のところから本実施例の詳細を図６を用いて説明する。

Endpoint Descriptorに記述されているEndpointの属性からこのendpointがサポートする属性はBULKOUTかどうか判断する(S601)。そしてBULKOUTであればS602をなければS608を行う。

BULKoutであれば、補助記憶装置３に格納されている送受信テストのためのデータファイルをオープンし、送受信用のテストデータを取り出す(S602)。取り出したテストデータをUSBホストコントローラ６がAコネクタを介し当該endpointへ送信する(S603)。そしてUSBデバイスコントローラ５がBコネクタを介してデータを受信するのを待つ(S604)。もし受信待ち状態で一定時間以上経過したならば(S605)、通信異常が発生したと判断しS506を行う。データを受信したならば、受信したデータを送信したデータを比較する(S606)。もし同じであれば当該Endpointは正常に機能していると判断しS308を行う。もし異なれば送信に異常が発生したと判断しS506を行う。

BULKOUT異常をエラーコードにセットし(S505)、S509を行う。

（実施例３）
実施例３では請求項目２−４を実現する方法の一例を記述する。

機器構成等は実施例１と同じである。

実施例２のS601のところから本実施例の詳細を図６を用いて説明する。

Endpoint Descriptorに記述されているEndpointの属性からこのendpointがサポートする属性はBULKINかどうか判断する(S608)。そしてBULKINであればS609をなければS616を行う。

BULKINであれば、USBホストコントローラ６がAコネクタを介し当該endpointに対してデータの読み込みを要求する(S609)。そして補助記憶装置３に格納されている送受信テストのためのデータファイルをオープンし、送受信用のテストデータを取り出す(S610)。取り出したテストデータをUSBデバイスコントローラ５がBコネクタを介し当該endpointからデータを送出させる(S611)。そしてUSBホストコントローラ６がAコネクタを介してデータを受信するのを待つ(S612)。もし受信待ち状態で一定時間以上経過したならば(S613)、通信異常が発生したと判断しS507を行う。データを受信したならば、受信したデータを送出したデータを比較する(S614)。もし同じであれば(S615)当該Endpointは正常に機能していると判断しS308を行う。もし異なれば送信に異常が発生したと判断しS507を行う。

BULKIN異常をエラーコードにセットし(S506)、S509を行う。

（実施例４）
実施例４では請求項目２−５を実現する方法の一例を記述する。

機器構成等は実施例１と同じである。

実施例３のS608のところから本実施例の詳細を図６を用いて説明する。

Endpoint Descriptorに記述されているEndpointの属性からこのendpointがサポートする属性はINTERRUPTかどうか判断する(S616)。そしてINTERRUPTであればS617をなければS308を行う。

INTERRUPTであれば、USBホストコントローラ６がAコネクタを介し当該endpointに対してデータの読み込みを要求する(S617)。そして補助記憶装置３に格納されている送受信テストのためのデータファイルをオープンし、送受信用のテストデータを取り出す(S618)。取り出したテストデータをUSBデバイスコントローラ５がBコネクタを介し当該endpointからデータを送出させる(S619)。そしてUSBホストコントローラ６がAコネクタを介してデータを受信するのを待つ(S620)。もし受信待ち状態で一定時間以上経過したならば(S621)、通信異常が発生したと判断しS508を行う。データを受信したならば、受信したデータを送出したデータを比較する(S622)。もし同じであれば(S623)当該Endpointは正常に機能していると判断しS308を行う。もし異なれば送信に異常が発生したと判断しS508を行う。

BULKOUT異常をエラーコードにセットし(S508)、S509を行う。

本実施例に必要な情報機器のハードブロック図の一例本発明が適応可能な、情報機器構成の一例本発明を適応したときの結線状態の一例本実施例１の情報機器のフローチャート一例（その１）本実施例１の情報機器のフローチャート一例（その２）本実施例１、２，３，４の情報機器のフローチャート一例（その２）本実施例２，３，４の情報機器のフローチャート一例

Claims

ある１つの物理ノードがCPUとメモリとROMまたはRAMまたはHDD等のプログラムやデータを格納できる補助記憶装置と、Universal Serial Bus Specification2.0（以後USBと記述）が規定する少なくとも１つのUSBデバイスコントローラと少なくとも１つのUSB（Universal Serial Bus）が規定するBタイプのコネクタ（デバイス側に装着するコネクタ。以後Bコネクタと記述する）と、少なくとも１つのUSBホストコントローラと少なくとも１つのUSB（Universal Serial Bus）が規定するAタイプのコネクタ（ホスト側に装着するコネクタ。以後Aコネクタと記述する）を有するとき、
USBが規定するケーブル（以後USBケーブルと記述する）でAコネクタとBコネクタを接続したとき、自動的にループバック等のテストを行い、USBデバイスコントローラとBコネクタ、USBホストコントローラとAコネクタの少なくとも１つが正常に機能していないとき、正常でないことを検出できることを特徴とするデバイスおよびその制御方法。
請求項目２−１のシステムにおいて、補助記憶装置に常にUSBデバイスコントローラが管理するUSBが規定するDESCRIPTOR（以後DESCRIPTORと記述）のすべての内容が格納されているシステムにおいて、
AコネクタとBコネクタを接続したとき、USBホストコントローラがAコネクタを介して、すべてのDESCRIPTORの読み込みを要求するステップと、
Bコネクタを介してのDESCRIPTORの読み込みを要求されたUSBデバイスコントローラステップが要求されたDESCRIPTORの内容をBコネクタを介してUSBホストコントローラに送信するステップと、USBホストコントローラがAコネクタを介して要求したDESCRIPTORを受信したとき、その受信したDESCRIPTOR内容と補助記憶装置に格納されているDESCRIPTORを比較し、差異があるかどうかを確認するステップと、差異があればなんらかの方法でその差異を人間に通知できる手段を有することを特徴とするデバイスおよびその制御方法。
請求項目２−１のシステムにおいて、補助記憶装置に送受信用のテストデータが格納されているシステムにおいて、AコネクタとBコネクタを接続したとき、USBホストコントローラがAコネクタを介して、すべてのDESCRIPTORの読み込みを要求するステップと、
Bコネクタを介してのDESCRIPTORの読み込みを要求されたUSBデバイスコントローラステップが要求されたDESCRIPTORの内容をBコネクタを介してUSBホストコントローラに送信するステップと、USBホストコントローラAコネクタを介して要求したDESCRIPTORを受信したとき、受信したDECCRIPTOR内の少なくとも１つ以上のendpointの属性の指定がUSBが定めるBULKOUTであったならば、
BULKOUTの属性を持つすべてのendpointに対してUSBホストコントローラはAコネクタを介して補助記憶装置に格納されている送受信用のテストデータを送出するステップと、上記データをUSBデバイスコントローラステップがBコネクタを介して受信するステップと、受信したデータと補助記憶装置に格納されている送受信用のテストデータを比較するステップと、比較の結果差異があればなんらかの方法でその差異を人間に通知できる手段を有することを特徴とするデバイスおよびその制御方法。
請求項目２−１のシステムにおいて、補助記憶装置に送受信用のテストデータが格納されているシステムにおいて、AコネクタとBコネクタを接続したとき、USBホストコントローラがAコネクタを介して、すべてのDESCRIPTORの読み込みを要求するステップと、
Bコネクタを介してのDESCRIPTORの読み込みを要求されたUSBデバイスコントローラが要求されたDESCRIPTORの内容をBコネクタを介してUSBホストコントローラに送信するステップと、USBホストコントローラがAコネクタを介して要求したDESCRIPTORを受信したとき、受信したDECCRIPTOR内の少なくとも１つ以上のendpointの属性の指定がUSBが定めるBULKINであったならば、
BULKINの属性を持つすべてのendpointに対してUSBホストコントローラはAコネクタを介してデータの送出をUSBデバイスコントローラを要求するステップとデータの送出を要求されたUSBデバイスコントローラは補助記憶装置に格納されている送受信用のテストデータを送出するステップと、上記データをUSBホストコントローラがAコネクタを介して受信するステップと、受信したデータと補助記憶装置に格納されている送受信用のテストデータを比較するステップと、比較の結果差異があればなんらかの方法でその差異を人間に通知できる手段を有することを特徴とするデバイスおよびその制御方法。
請求項目２−１のシステムにおいて、補助記憶装置に送受信用のテストデータが格納されているシステムにおいて、AコネクタとBコネクタを接続したとき、USBホストコントローラがAコネクタを介して、すべてのDESCRIPTORの読み込みを要求するステップと、
Bコネクタを介してのDESCRIPTORの読み込みを要求されたUSBデバイスコントローラが要求されたDESCRIPTORの内容をAコネクタを介してUSBホストコントローラに送信するステップと、USBホストコントローラがAコネクタを介して要求したDESCRIPTORを受信したとき、受信したDECCRIPTOR内の少なくとも１つ以上のendpointの属性の指定がUSBが定めるINTERRUPTであったならば、INTERRUPTの属性を持つすべてのendpointに対してUSBホストコントローラはAコネクタを介してデータの送出をUSBデバイスコントローラを要求するステップとデータの送出を要求されたUSBデバイスコントローラは補助記憶装置に格納されている送受信用のテストデータを送出するステップと、上記データをUSBホストコントローラがAコネクタを介して受信するステップと、受信したデータと補助記憶装置に格納されている送受信用のテストデータを比較するステップと、比較の結果差異があればなんらかの方法でその差異を人間に通知できる手段を有することを特徴とするデバイスおよびその制御方法。
請求項目２−１のシステムにおいて、USBデバイスコントローラの上位アプリが特定のデバイスクラスのサポートがDESCRIPTORによりUSBホストコントローラに明示されたとき、そのデバイスクラス特有のコマンドを、USBホストコントローラが要求し、上記要求を受信したUSBデバイスコントローラは上位アプリに通知し、上記上位アプリは規定された動作をするかどうかを検出し、規定された動作をしていない場合はなんらかの方法でその差異を人間に通知できる手段を有することを特徴とするデバイスおよびその制御方法。