一種usb接口通信測試系統及方法
2023-05-25 06:58:06 1
一種usb接口通信測試系統及方法
【專利摘要】本發明提供一種USB接口通信測試系統及方法，系統包括：測試治具，USB連接待測設備的待測USB接口；上位機，分別串口通信連接以及網口通信連接所述待測設備，用於控制執行所述待測設備的USB接口通信測試；其中，所述控制待測設備的USB接口通信測試包括：通過串口調試工具來控制所述待測設備通過所述網口通信來導入測試鏡像文件，其中，所述測試鏡像集成有多種USB信號測試模式以供選擇執行，以令所述測試治具完成對待測設備的USB接口通信測；從而實現通過測試鏡像自動導入待測設備執行測試的方案，可應用於嵌入式系統的設備測試中，操作簡單，執行效率高且適用各種測試模式。
【專利說明】—種USB接口通信測試系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及通信測試【技術領域】，特別是涉及一種USB接口通信測試系統及方法。
【背景技術】
[0002]目前關於USB 2.0 high speed的測試業界規範是採用一款測試軟體USBHSET軟體。針對Windows的作業系統，USB協會有現成的測試軟體來完成各種測試指令和波形的操作。缺點就是USBHSET該款軟體需在windows下進行運行，對於一些沒有windows作業系統的被測設備來說就無法使用。
[0003]對於嵌入式系統設備，例如基於ARM等單片機架構的終端(包括路由器、手機、平板電腦等)的主板，目前沒有一個標準的測試工具來生成測試報文。
【發明內容】
[0004]鑑於以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種USB接口通信測試系統及方法，解決上述現有技術中嵌入式系統設備的。
[0005]為實現上述目標及其他相關目標，本發明提供一種USB接口通信測試系統，包括:測試治具，USB連接待測設備的待測USB接口 ；上位機，分別串口通信連接以及網口通信連接所述待測設備，用於控制執行所述待測設備的USB接口通信測試；其中，所述控制待測設備的USB接口通信測試包括:通過串口調試工具來控制所述待測設備通過所述網口通信來導入測試鏡像文件，其中，所述測試鏡像集成有多種USB信號測試模式以供選擇執行，以令所述測試治具完成對待測設備的USB接口通信測試。
[0006]可選的，所述通過串口調試工具來控制所述待測設備通過所述網口通信導入測試鏡像文件，包括:調用簡單文件傳輸協議的工具使所述待測設備導入測試鏡像文件。
[0007]可選的，所述測試鏡像文件包括:分別對應各個USB信號測試模式的USB測試信號數據包的集合；所述USB接口通信測試包括:在一或多個所述USB信號測試模式下在所述待測USB接口發送對應的所述USB測試信號數據包。
[0008]可選的，所述的USB接口通信測試系統，包括:示波器，連接所述測試治具設有的差分對，用於抓取待測試的USB信號的波形。
[0009]可選的，各所述USB信號測試模式包含多個測試項目以供執行。
[0010]可選的，所述多種USB信號測試模式劃分並對應於不同USB控制器類型，所述上位機在提供所述USB信號測試模式選擇之前還包括:提供USB控制器類型的選擇。
[0011]可選的，所述不同USB控制器類型包括:0HC1、UHCI, EHCI及xHCI中的一種或多種。
[0012]可選的，所述USB接口為USB2.0或USB3.0接口 ；所述USB信號測試模式包括:對應EHCI的USB2.0信號質量測試模式；其中，所述USB信號質量測試模式所包含的測試項目包括:眼圖測試、信號速率測試、包尾寬度測試、JK抖動測試、KJ抖動測試、單調性測試、上升時間測試和下降時間測試。
[0013]可選的，所述串口調試工具包括=Windows系統附帶的超級終端或SecureCRT軟體。
[0014]為實現上述目標及其他相關目標，本發明提供一種USB接口通信測試方法，應用於前述的USB通信系統，所述方法包括:令待測設備導入測試鏡像文件；選擇USB信號測試模式執行以完成所述待測設備的USB接口通信測試。
[0015]如上所述，本發明提供一種USB接口通信測試系統及方法，系統包括:測試治具，USB連接待測設備的待測USB接口 ；上位機，分別串口通信連接以及網口通信連接所述待測設備，用於控制執行所述待測設備的USB接口通信測試；其中，所述控制待測設備的USB接口通信測試包括:通過串口調試工具來控制所述待測設備通過所述網口通信來導入測試鏡像文件，其中，所述測試鏡像集成有多種USB信號測試模式以供選擇執行，以令所述測試治具完成對待測設備的USB接口通信測；從而實現通過測試鏡像自動導入待測設備執行測試的方案，可應用於嵌入式系統的設備測試中，操作簡單，執行效率高且適用各種測試模式。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1顯示為本發明一實施例中的USB接口通信測試系統的結構示意圖。
[0017]圖2顯示為本發明一實施例中的USB接口通信測試系統中USB測試信號數據包的結構原理示意圖。
[0018]圖3顯示為本發明一實施例中的USB接口通信測試方法的流程示意圖。
[0019]元件標號說明
[0020]I USB接口通信測試系統
[0021]11 測試治具
[0022]12 上位機
[0023]13 示波器
[0024]2 待測設備
[0025]SI?S2步驟流程
【具體實施方式】
[0026]以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基於不同觀點與應用，在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。需說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
[0027]如圖1所示，本發明提供一種USB接口通信測試系統1，包括:連接待測設備2的測試治具11及上位機12。
[0028]所述測試治具11，USB連接待測設備2的待測USB接口。在一實施例中，所述測試治具11可以是專用於測試USB接口的治具，用於測試各種USB控制器類型的接口，如USB1.1、USB2.0、USB3.0等，並提供對應各種測試模式的測試環境。
[0029]所述上位機12，可以通過兩路連接所述待測設備2，其中一路是以串口通信連接，另一路是以網口通信連接，從而控制執行所述待測設備2的USB接口通信測試；在一實施例中，所述上位機12例如為電腦、伺服器等，當然亦可為其他具有串口及網口的設備，所述串口通信連接按電氣標準及協議來分包括RS-232-C、RS-422、RS485等。RS-232_C、RS_422與RS-485等標準的串口，通過串行線進行連接；所述網口即例如為RJ45網口，通過網線連接。串行通信方式經常被用於上位機12和嵌入式設備的連接通信中。
[0030]其中，所述控制待測設備2的USB接口通信測試包括:通過串口調試工具來控制所述待測設備2通過所述網口通信來導入測試鏡像文件，其中，所述測試鏡像集成有多種USB信號測試模式以供選擇執行，以令所述測試治具11完成對待測設備2的USB接口通信測試，優選的，所述通過串口調試工具來控制所述待測設備2通過所述網口通信導入測試鏡像文件，包括:調用簡單文件傳輸協議的工具使所述待測設備2導入測試鏡像文件。在一實施例中，所述串口調試工具包括=Windows系統附帶的超級終端或SecureCRT軟體，在待測設備2上電後，在串口信息下進入嵌入式系統用於引導的CFE;進入CFE，在CFE命令提示符下用命令「boot-elf IP:hctest.elf，IP」，為待測設備2連接上位機12上本地連接的IP位址來調用測試鏡像文件；其中，hctest.elf為測試鏡像文件的文件名，舉例來說，若上位機12 的 IP 地址為 192.168.1.1，則所述命令例如為:boot-elf 192.168.1.100:hctest.elf ；所述簡單文件傳輸協議全稱為Trivial File Transfer Protocol,簡寫為TFTP,是TCP/IP協議族中的一個用來在客戶機與伺服器之間進行簡單文件傳輸的協議，提供不複雜、開銷不大的文件傳輸服務，每個測試鏡像文件數據量並不大(後文將會對測試鏡像文件構成進行詳細描述)，通過所述網口通信及TFTP協議的工具(例如運行於所述上位機12的TFTP32伺服器工具)即可將測試鏡像文件傳輸並導入至待測設備2。
[0031]所述測試鏡像文件包括:分別對應各個USB信號測試模式的USB測試信號數據包的集合；所述USB接口通信測試包括:在一或多個所述USB信號測試模式下在所述待測USB接口發送對應的所述USB測試信號數據包。在一實施例中，舉例來說，若要對USB2.0的接口信號進行測試，則所述的USB信號測試模式包括:Test mode Test_SE0_NAK, Test modeTest_J, Test mode Test_K, Test mode Test_Packet, Test mode Test_Force_Enable 等，每種USB信號測試模式下還包含多個不同測試項，此處不一一列舉，例如選取其中的Testmode TeSt_PaCket，即以發數據包的方式來測試USB信號質量的測試模式，其包含的測試項目有眼圖測試、信號速率測試、包尾寬度測試、JK抖動測試、KJ抖動測試、單調性測試、上升時間測試和下降時間測試等；因此，所述測試鏡像可以包含有各種測試模式下用於測試的USB信號測試數據包的集合。
[0032]請參考圖2,在Test_packet模式下的待測USB接口需一直重複發送圖示所展示的格式的USB信號測試數據包，所述數據包是由圖中列出的字符串連接起來的；其中，對於J/K NRZIdata和NRZ data，左邊的bit是最先傳輸的。「S」代表插入填充「額外」的一個bit，「*N」代表N個突然發生的一串bits。需要測試的USB PORT需一直重複發送此包。前面說到的業界規範採用的USBHSET測試軟體，就是發送的上述圖示格式的數據包，本發明所用的測試鏡像文件，包含了該類數據包的打包內容，然後在測試鏡像文件導入到待測設備2中進行各種測試指令和波形的操作，因此，優選的，所述系統可包括示波器13，所述示波器13連接所述測試治具11設有的至少一個差分對，用於抓取待測試的USB信號的波形，所述示波器13可以為IGHz以上帶寬的示波器13 ;結合上述內容，在一實施例中，所述測試鏡像的內容可以是上述各種test_mode下的USB測試信號數據包集合。
[0033]當然，在另一實施例中，所述測試鏡像可以是僅包含USB測試信號數據包集合，而各測試模式可以集成於上位機12或者測試治具11的工具程序中亦可。
[0034]可選的，所述多種USB信號測試模式劃分並對應於不同USB控制器類型，例如:OHCI, UHCI, EHCI及xHCI中的一種或多種；所述上位機12在提供所述USB信號測試模式選擇之前還包括:提供USB控制器類型的選擇；其中，0HCI，代表的USB1.1的硬體功能，有USB1.1的協議測試，有EHCI，代表的USB 2.0的主控功能，有USB大容量測試，因此，在上述實施例中，若要測試USB2.0,則在導入測試鏡像文件後，選擇「E_H_C_I—E_l_e_c_t_r_i_c_a_l—Test Mode s」來進入USB2.0測試選項，進而再在前述的Test mode Test_SE0_NAK,Test mode Test_J,Test mode Test_K,Test mode Test_Packet,Test mode Test_Force_Enable等測試模式中進行選擇,並且,例如選擇Test mode Test_Packet模式之後，則可進行進行USB 2.0high speed信號質量測試，包含眼圖測試、信號速率測試、包尾寬度測試、JK抖動測試、KJ抖動測試、單調性測試、上升時間測試和下降時間測試等。
[0035]如圖3所示，結合上述內容，本發明還可提供一種USB接口通信測試方法，應用於前述的USB通信系統，所述方法包括:
[0036]步驟S1:令待測設備2導入測試鏡像文件；
[0037]步驟S2:選擇USB信號測試模式執行以完成所述待測設備2的USB接口通信測試。
[0038]綜上所述，本發明提供一種USB接口通信測試系統及方法，系統包括:測試治具，USB連接待測設備的待測USB接口 ；上位機，分別串口通信連接以及網口通信連接所述待測設備，用於控制執行所述待測設備的USB接口通信測試；其中，所述控制待測設備的USB接口通信測試包括:通過串口調試工具來控制所述待測設備通過所述網口通信來導入測試鏡像文件，其中，所述測試鏡像集成有多種USB信號測試模式以供選擇執行，以令所述測試治具完成對待測設備的USB接口通信測；從而實現通過測試鏡像自動導入待測設備執行測試的方案，可應用於嵌入式系統的設備測試中，操作簡單，執行效率高且適用各種測試模式。
[0039]上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種USB接口通信測試系統，其特徵在於，包括: 測試治具，USB連接待測設備的待測USB接口； 上位機，分別串口通信連接以及網口通信連接所述待測設備，用於控制執行所述待測設備的USB接口通信測試；其中，所述控制待測設備的USB接口通信測試包括:通過串口調試工具來控制所述待測設備通過所述網口通信來導入測試鏡像文件，其中，所述測試鏡像集成有多種USB信號測試模式以供選擇執行，以令所述測試治具完成對待測設備的USB接口通信測試。
2.根據權利要求1所述的USB接口通信測試系統，其特徵在於，所述通過串口調試工具來控制所述待測設備通過所述網口通信導入測試鏡像文件，包括:調用簡單文件傳輸協議的工具使所述待測設備導入測試鏡像文件。
3.根據權利要求1所述的USB接口通信測試系統，其特徵在於，所述測試鏡像文件包括:分別對應各個USB信號測試模式的USB測試信號數據包的集合；所述USB接口通信測試包括:在一或多個所述USB信號測試模式下在所述待測USB接口發送對應的所述USB測試信號數據包。
4.根據權利要求3所述的USB接口通信測試系統，其特徵在於，包括:示波器，連接所述測試治具設有的差分對，用於抓取待測試的USB信號的波形。
5.根據權利要求1所述的USB接口通信測試系統，其特徵在於，各所述USB信號測試模式包含多個測試項目以供執行。
6.根據權利要求1所述的USB接口通信測試系統，其特徵在於，所述多種USB信號測試模式劃分並對應於不同USB控制器類型，所述上位機在提供所述USB信號測試模式選擇之前還包括:提供USB控制器類型的選擇。
7.根據權利要求6所述的USB接口通信測試系統，其特徵在於，所述不同USB控制器類型包括:OHC1、UHC1、EHCI及xHCI中的一種或多種。
8.根據權利要求7所述的USB接口通信測試系統，其特徵在於，所述USB接口為USB2.0或USB3.0接口 ；所述USB信號測試模式包括:對應EHCI的USB2.0信號質量測試模式；其中，所述USB信號質量測試模式所包含的測試項目包括:眼圖測試、信號速率測試、包尾寬度測試、JK抖動測試、KJ抖動測試、單調性測試、上升時間測試和下降時間測試。
9.根據權利要求1所述的USB接口通信測試系統，其特徵在於，所述串口調試工具包括:Windows系統附帶的超級終端或SecureCRT軟體。
10.一種USB接口通信測試方法，應用於權利要求1至9中任一項所述的USB通信系統，其特徵在於，所述方法包括: 令待測設備導入測試鏡像文件； 選擇USB信號測試模式執行以完成所述待測設備的USB接口通信測試。
【文檔編號】G01R31/00GK104237699SQ201410507870
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月28日 優先權日:2014年9月28日
【發明者】許夢, 錢傳香 申請人:上海斐訊數據通信技術有限公司