TWI512480B - Switch - based communication interface detection method and device thereof - Google Patents

Description

切換式通信介面檢測方法及其裝置

本發明係為一種通信介面檢測裝置，尤指一種可在同一通信介面進行兩種協定應用測試的切換式通信介面檢測方法及其裝置。

隨著科技的進步、時代的變遷，目前市面上出現越來越多的可攜式電子裝置，例如智慧型手機、平板電腦或是筆記型電腦；但由於可攜式電子裝置最主要的功效便是提供較為簡單且輕便的電子化服務給予使用者，故經常受限於其體積大小，使得其所搭載的微處理機的運算速度或是儲存空間的大小無法提升至與個人電腦般相同的水準；因此目前各個可攜式電子裝置均設置有一個以上對外的通信介面，以用來連接至上述個人電腦；並且欲藉由個人電腦所具有的較高處理速度及較大儲存空間的特性，來彌補該可攜式電子裝置的不足；而目前經常被使用對外的通信介面即為通用序列匯流排(USB；Universal Serial Bus)。

由於上述對外的通信介面對於可攜式電子裝置有著如此重要的功能，而通用序列匯流排(USB)又是目前被廣泛使用的通信介面，因此目前各種可攜式電子裝置均設置有各種不同形式的USB介面埠(如Mini-B Plug、B-type Plug、A-type Receptacle或A-type Plug)以便與個人電腦連接使用；而該可攜式電子裝置的製造商均會在該可攜式電子裝置準備要出廠時，透過一套USB介面檢測裝置來檢測該可 攜式電子裝置的USB介面埠是否能夠正常運作。

又依照現行USB 3.0通訊協定的架構，當該可攜式裝置接上既有的USB介面檢測裝置的USB埠並且通電時，該USB介面檢測裝置係會優先以最高速度的通訊協定(即USB 3.0)進行檢測，而一旦既有的USB介面檢測裝置將該可攜式電子裝置辨認為有支援最高速的通訊協定(即USB 3.0)時，就會立即停止檢測並回報檢測結果正常的訊息，而不會進一步再繼續檢測較低速的通訊協定(即USB 2.0)是否能夠正常運作。

為確保可攜式裝置的USB介面埠可以向下相容，在較低速的環境下(例如前述的USB 2.0)正常運作，即必須將可攜式裝置自前述USB介面檢測裝置卸除，再插接至另一可在USB 2.0協定下進行應用測試的USB介面檢測裝置上，進行低速通信協定下的應用測試。

由上述可知，一個可攜式電子裝置要測試其USB介面埠在高速及相對低速的協定下是否均可正常工作，必須反覆插拔以連接不同的USB介面檢測裝置，其檢測方式顯然過於繁瑣且缺乏效率，故有待進一步檢討，並謀求可行的解決方案。

有鑑於上述既有的USB介面檢測裝置必須反覆插拔才能分別在高速協定和相對低速的協定中對一USB裝置進行應用測試，而有未盡效率與便利的缺點；故本發明主要目的係提供一種可連續地在高速協定與相對低速協定下對 USB裝置進行應用測試的切換式通信介面檢測方法及其裝置。

欲達上述目的所使用的主要技術手段係令該切換式通信介面檢測方法包含有：提供一通信介面，且令該通信介面具有一第一傳輸路徑及一第二傳輸路徑；令一待測裝置與該通信介面連接，但不對該待測裝置供電；選擇該通信介面係以該第一傳輸路徑或該第二傳輸路徑與該待測裝置連接；對該待測裝置供電；及透過該通信介面所選擇的該第一傳輸路徑或該第二傳輸路徑對該待測裝置執行一第一通信協定應用測試或第二通信協定應用測試。

由上述可知，本發明係提供一種具有兩種不同傳輸路徑的通信介面，在先不供電的狀態下與待測裝置連接，並可切換地選擇其中一傳輸路徑與待測裝置連接後，再對該待測裝置供電，並執行相連接傳輸路徑所對應的通訊協定(如USB 2.0或USB 3.0)應用測試；俟測試結束，即停止對該待測裝置供電，並且切換至另一傳輸路徑，並執行另一傳輸路徑所對應的通訊協定(如USB 3.0或USB 2.0)應用測試；藉此，可確保該待測裝置在不反覆插拔的前提下進行兩種通訊協定(USB 2.0及USB 3.0)的應用測試。

欲達上述目的所使用的主要技術手段係令該切換式通信介面檢測裝置包含有： 一個以上的切換控制器，具有一第一協定連接埠、一第二協定連接埠、一切換訊號輸出端及一切換電源輸出端；一第一主機連接埠，係與該切換控制器的第一協定連接埠及第二協定連接埠連接；一第二主機連接埠，具有一第一協定傳輸埠及一第二協定傳輸埠；一裝置連接埠，供連接一待測裝置，該裝置連接埠具有一第一介面連接埠及一第二介面連接埠；其中該裝置連接埠的第二介面連接埠係連接至該第二主機連接埠的第二協定傳輸埠；一切換開關組，係連接於該第二主機連接埠與裝置連接埠之間，且該切換開關組具有一個以上的切換開關，該切換開關具有一控制端，並與該切換控制器的切換訊號輸出端連接；及一電源開關，係連接於一電源與該裝置連接埠之間，且該電源開關係具有一控制端，並與該切換控制器的切換電源輸出端連接。

由上述結構可知，本發明在該裝置連接埠與該待測裝置連接後，先由該切換控制器控制該電源開關，暫時不對待測裝置供電，且由該切換控制器控制該切換開關組，藉以控制該第二主機連接埠中的第一或第二協定傳輸埠是否與該裝置連接埠的第一或第二介面連接埠連接；當接通該切換開關組的切換開關時，連接至該第二主機連接埠的電腦主機將透過該第二協定傳輸埠將第一種通訊協定測試訊號(如USB 2.0測試訊號)經由該裝置連接埠的第二介面連接 埠傳遞至連接在該裝置連接埠的待測裝置；於測試完畢之後，再次暫停對該待測裝置供電，並令該切換開關組再次切換，且恢復對該待測裝置供電，此時電腦主機可同時透過該第一協定連接埠與該第二協定傳輸埠將第二種通訊協定測試訊號(如USB 3.0測試訊號)透過該第一介面連接埠與該第二介面連接埠傳遞至該待測裝置；藉以使該待測裝置均可分別接收到兩種通訊協定測試訊號以進行測試。

請參照圖1所示，係為本發明切換式通信介面檢測裝置的第一較佳實施例，主要係由一切換控制器10、一第一主機接埠20、一第二主機連接埠30、一裝置連接埠40及一切換開關組50等組成，其中：上述切換控制器10具有一第一協定連接埠SS_TX/RX、一第二協定連接埠DP/DM、兩切換訊號輸出端(SW U3、SW U2)及切換電源輸出端PWR；於本實施例中該第一協定連接埠SS_TX/RX係為USB 3.0的通訊接腳SS_TX/RX，而該第二協定連接埠DP/DM則為USB 2.0的通訊接腳DP/DM。

上述第一主機連接埠20係與該切換控制器10的第一協定連接埠SS_TX/RX及第二協定連接埠DP/DM連接；於本實施例中，該第一主機連接埠20係具有一第一協定傳輸埠SS_TX/RX及一第二協定傳輸埠DP/DM，且分別對應連接至該切換控制器10的第一協定連接埠SS_TX/RX及第二協定連接埠DP/DM；意即，該第一協定連接埠SS_TX/RX 亦為USB 3.0的通訊接腳SS_TX/RX，而該第二協定連接埠DP/DM則為USB 2.0的通訊接腳DP/DM，又該第一主機連接埠20係為USB 3.0介面埠，用與一電腦主機上對應的USB介面埠連接。

上述第二主機連接埠30具有一第一協定傳輸埠SS_TX/RX及一第二協定傳輸埠DP/DM；於本實施例中，該第一協定傳輸埠SS_TX/RX係為USB 3.0的通訊接腳SS_TX/RX，而該第二協定傳輸埠DP/DM則為USB 2.0的通訊接腳DP/DM，又該第二主機連接埠30係為USB 3.0介面埠，用以與前述電腦主機的USB介面埠連接。

上述裝置連接埠40供連接一待測裝置，該裝置連接埠40具有一第一介面連接埠SS_TX/RX及一第二介面連接埠DP/DM；其中該裝置連接埠40的第二介面連接埠DP/DM係連接至該第二主機連接埠30的第二協定連接埠DP/DM，藉以構成一第二傳輸路徑。

在本實施例中，上述切換開關組50包括兩個切換開關，其分別連接於該第二主機連接埠30的第一協定傳輸埠SS_TX/RX與該裝置連接埠40的第一介面連接埠SS_TX/RX之間、該第二主機連接埠30的第二協定傳輸埠DP/DM與該裝置連接埠40的第二介面連接埠DP/DM之間，且該切換開關組50的兩切換開關分別具有一控制端，並與該切換控制器10的切換訊號輸出端SW U3、SW U2連接，藉以構成一第一傳輸路徑。

該切換開關組50除前述組成及連接方式外，亦可為另一種方式，主要係令切換開關組50只有一個切換開關，該 切換開關係連接在該第二主機連接埠30的第一協定傳輸埠SS_TX/RX與該裝置連接埠40的第一介面連接埠SS_TX/RX之間，該第二主機連接埠30的第二協定傳輸埠DP/DM則直接與該裝置連接埠40的第二介面連接埠DP/DM連接；又該切換開關係為一個常開開關，並且由該切換控制器10控制該切換開關的啟閉，常態下，該裝置連接埠40與該第二主機連接埠30之間只有上述第二傳輸路徑接通，而第一傳輸路徑則為開路狀態。上述電源開關60係連接於一電源5V與該裝置連接埠40之間，且該電源開關60係具有一控制端，並與該切換控制器10的切換電源輸出端PWR連接；於本實施例中，該電源開關60係為一個常開開關，並且由該切換控制器10控制該電源開關60的啟閉，常態下該裝置連接埠40係不對其所連接的待側裝置供電。

因此，在前述實施例中，該第一主機連接埠20、該第二主機連接埠30及裝置連接埠40均為USB 3.0介面埠，且可向下相容USB 2.0，而與一般USB介面埠不同的是：該裝置連接埠40係可控制地對該待測裝置供電，但其電源5V並不是由第二主機連接埠30取得，而是由該電源開關60所供應。

關於前述裝置的工作方式詳如以下所述：主要是由電源開關60控制下，使裝置連接埠40在暫不供電的狀態下與待測裝置連接，再根據使用者在電腦主機上選擇先對USB 3.0或USB 2.0進行測試後，即可透過切換控制器10切換地選擇其中一傳輸路徑與待測裝置連接，以進行該通 訊協定的應用測試後，具體測試方式係如以下所述：當使用者在電腦主機上選擇先進行USB 2.0測試時，係透過切換開關組50上的切換開關使第二主機連接埠30的第一協定傳輸埠SS_TX/RX與該裝置連接埠40的第一介面連接埠SS_TX/RX之間呈斷路，第二主機連接埠30的第二協定傳輸埠DP/DM則與裝置連接埠40的第二介面連接埠DP/DM接通；隨後由切換控制器10控制電源開關60使裝置連接埠40開始對待測裝置供電；在此狀況下，電腦主機是透過該第二主機連接埠30的第二協定傳輸埠DP/DM、該裝置連接埠40的第二介面連接埠DP/DM對待測裝置進行USB 2.0的應用測試。

在USB 2.0應用測試結束後，若欲繼續進行USB 3.0應用測試，則由切換控制器10控制電源開關60關閉，使裝置連接埠40暫停對待測裝置供電，接著透過切換開關組50使第二主機連接埠30的第二協定傳輸埠DP/DM與裝置連接埠40的第二介面連接埠DP/DM斷路，該第二主機連接埠30的第一協定傳輸埠SS_TX/RX與該裝置連接埠40的第一介面連接埠SS_TX/RX則導通，隨後恢復對待測裝置供電，並進行USB 3.0的應用測試。

此外，本發明切換式通信介面檢測裝置除了可以先使用第二傳輸路徑再使用第一傳輸路徑與該待測裝置連接之外，亦可將順序調換，改以先使用第一傳輸路徑再使用第二傳輸路徑與該待測裝置連接。或者，也可只使用第一傳輸路徑或第二傳輸路徑進行應用測試。

根據上述裝置的工作方式可知，本發明可進一步提供 一切換式通信介面檢測方法，請參照圖2所示，其包含以下步驟：提供一通信介面(S10)，且令該通信介面具有一第一傳輸路徑及一第二傳輸路徑；如前揭所述，該通信介面即為通用序列匯流排(USB；Universal Serial Bus)，且該第一傳輸路徑係為該第二主機連接埠30與該裝置連接埠40之間所構成的第一傳輸路徑；而該第二傳輸路徑亦為上述二者所構成的第二傳輸路徑；令一待測裝置與該通信介面連接，但不對該待測裝置供電(S20)；如前揭所述，該待測裝置係連接至該裝置連接埠40，並且藉由該第一主機連接埠20透過該切換控制器10對該電源開關60進行控制，藉以使該裝置連接埠40可控制地對該待測裝置供電；選擇該通信介面係以該第一傳輸路徑或該第二傳輸路徑與該待測裝置連接(S30)；如前揭所述，該通信介面係先透過該切換開關組50接通該第二主機連接埠30與該待測裝置之間的第一或第二傳輸路徑連接；對該待測裝置供電(S40)；如前揭所述，係透過開啟該電源開關60藉以對該待測裝置供電；及透過該通信介面所選擇的該第一傳輸路徑或該第二傳輸路徑對該待測裝置執行一第一通信協定應用測試或第二通信協定應用測試(S50)；如前揭所述，該第一通信協定應用測試係為USB 3.0的應用測試，而該第二通信協定應用測試則為USB 2.0的應用測試；其中該USB 3.0的應用測試係經由該第一傳輸路徑對該待測裝置進行測試，而該 USB 2.0的應用測試則是經由該第二傳輸路徑對該待測裝置進行測試。

由上述說明可知，由於本發明係藉由該切換控制器10控制該裝置連接埠40的傳輸路徑及電源供給；因此，本發明確實可讓該待測裝置在不需反覆插拔的情況下，進行兩種通訊協定(USB 2.0及USB 3.0)的應用測試。

請參照圖3所示，係為本發明的第二較佳實施例，其可檢測更多的待測裝置，且基本架構與前述實施例相同，惟其不同處在於本第二較佳實施例包含有二個以上的第二主機連接埠30、複數的裝置連接埠40、複數切換開關組50、複數電源開關60及一個以上的集線器70，其中： 各裝置連接埠40係分供連接複數待測裝置，且各裝置連接埠40的第一介面連接埠SS_TX/RX_DS1~DS8係分別透過各切換開關組50、上述集線器70與該第二主機連接埠30其第一介面傳輸埠SS_TX/RX連接，且各裝置連接埠40的第二介面連接埠DP/DM_DS1~DS8亦透過各切換開關組50、上述集線器70與第二主機連接埠30的第二介面傳輸埠DP/DM連接，各切換開關組50中的兩切換開關的通斷係分別由切換控制器10的對應接腳SW_HUB_U3(DS1~DS8)、SW_HUB_U2(DS1~DS8)；在本實施例中，共計有八個裝置連接埠40，且分別透過兩個集線器70與二個第二主機連接埠30連接。

請參照圖4所示，此外，為了讓使用者能夠於測試過後快速的得知該待測裝置的測試結果；故係令本發明切換式通信介面檢測裝置進一步包含有： 複數指示燈80，係對應設置在該裝置連接埠40旁；且各指示燈80係與上述切換控制器10電連接。

當該電腦主機於檢測各待測裝置後，係直接將各待測裝置的檢測結果經由該切換控制器10分別顯示在所對應的各指示燈80上，使檢測員能夠快速的判讀各待測裝置是否順利的通過檢驗。

是以，綜上所述，本發明確實可確保該待測裝置均有進行兩種不同通訊協定(USB 2.0及USB 3.0)的應用測試；且搭配上述切換開關組50及電源開關60的動作，達到不需反覆插拔該待測裝置，即可進行兩種通訊協定(USB 2.0及USB 3.0)應用測試的效果。

10‧‧‧切換控制器

20‧‧‧第一主機連接埠

30‧‧‧第二主機連接埠

40‧‧‧裝置連接埠

50‧‧‧切換開關組

60‧‧‧電源開關

70‧‧‧集線器

80‧‧‧指示燈

圖1：本發明切換式通信介面檢測裝置的第一實施例之電路圖。

圖2：本發明切換式通信介面檢測方法之流程圖。

圖3：本發明切換式通信介面檢測裝置的第二實施例之電路圖。

圖4：本發明切換式通信介面檢測裝置之電路佈線圖。

10‧‧‧切換控制器

20‧‧‧第一主機連接埠

30‧‧‧第二主機連接埠

40‧‧‧裝置連接埠

50‧‧‧切換開關組

60‧‧‧電源開關

Claims (10)

1. 一種切換式通信介面檢測方法，係包含有：提供一通信介面，且令該通信介面具有一第一傳輸路徑及一第二傳輸路徑；令一待測裝置與該通信介面連接，但不對該待測裝置供電；選擇該通信介面係以該第一傳輸路徑或該第二傳輸路徑與該待測裝置連接；對該待測裝置供電；及透過該通信介面所選擇的該第一傳輸路徑或該第二傳輸路徑對該待測裝置執行一第一通信協定應用測試或第二通信協定應用測試；暫停對該待測裝置供電；令該通信介面切換由該第二傳輸路徑或該第一傳輸路徑與該待測裝置連接；對該待測裝置供電；及透過該第二傳輸路徑或該第一傳輸路徑對該待測裝置執行該第二通信協定應用測試或該第一通信協定應用測試。
2. 如請求項1所述之切換式通信介面檢測方法，該通信介面係為通用序列匯流排(USB；Universal Serial Bus)，且該第一傳輸路徑係為USB 3.0通訊協定傳輸路徑，而該第二傳輸路徑係為USB 2.0通訊協定傳輸路徑；又該第一通信協定應用測試係為USB 3.0的應用測試，而該第二通信協定應用測試則為USB 2.0的應用測試。
3. 如請求項2所述之切換式通信介面檢測方法，該通信介面係先以第二傳輸路徑與該待測裝置連接，待該USB 2.0的應用測試經由該第二傳輸路徑對該待測裝置進行測試後，再以第一傳輸路徑與該待測裝置連接，並以該USB 3.0的應用測試經由該第一傳輸路徑對該待測裝置進行測試。
4. 如請求項2所述之切換式通信介面檢測方法，該通信介面係先以第一傳輸路徑與該待測裝置連接，待該USB 3.0的應用測試經由該第一傳輸路徑對該待測裝置進行測試後，再以第二傳輸路徑與該待測裝置連接，並以該USB 2.0的應用測試經由該第二傳輸路徑對該待測裝置進行測試。
5. 一種切換式通信介面檢測裝置，係包含有：一個以上的切換控制器，具有一第一協定連接埠、一第二協定連接埠、一切換訊號輸出端及一切換電源輸出端；一第一主機連接埠，係與該切換控制器的第一協定連接埠及第二協定連接埠連接；一第二主機連接埠，具有一第一協定傳輸埠及一第二協定傳輸埠；一裝置連接埠，供連接一待測裝置，該裝置連接埠具有一第一介面連接埠及一第二介面連接埠；其中該裝置連接埠的第二介面連接埠係連接至該第二主機連接埠的第二協定傳輸埠；一切換開關組，係連接於該第二主機連接埠與裝置連接埠之間，且該切換開關組具有一個以上的切換開關，該切換開關具有一控制端，並與該切換控制器的切換訊號輸出端連接；及 一電源開關，係連接於一電源與該裝置連接埠之間，且該電源開關係具有一控制端，並與該切換控制器的切換電源輸出端連接。
6. 如請求項5所述之切換式通信介面檢測裝置，該切換開關組具有一個切換開關，係連接在該第二主機連接埠的第一協定傳輸埠與該裝置連接埠的第一介面連接埠之間。
7. 如請求項5所述之切換式通信介面檢測裝置，該切換開關組具有兩個切換開關，兩切換開關分別連接在該第二主機連接埠的第一協定傳輸埠與該裝置連接埠的第一介面連接埠之間、該第二主機連接埠的第二協定傳輸埠與該裝置連接埠的第二介面連接埠之間。
8. 如請求項6或7所述之切換式通信介面檢測裝置，包含有二個以上的第二主機連接埠、複數的裝置連接埠、複數切換開關組、複數電源開關及一個以上的集線器；其中各裝置連接埠係分供連接複數待測裝置，且各裝置連接埠係分別透過各切換開關組、上述集線器與該第二主機連接埠連接。
9. 如請求項8所述之切換式通信介面檢測裝置，其中：該第一協定連接埠、第一協定傳輸埠及第一介面連接埠係為USB 3.0的通訊接腳SS_TX/RX；及該第二協定連接埠、第二協定傳輸埠及第二介面連接埠係為USB 2.0的通訊接腳DP/DM。
10. 如請求項9所述之切換式通信介面檢測裝置，該第一主機連接埠、第二主機連接埠及裝置連接埠均為USB 3.0介面埠。