一种USB信号测试方法

技术领域

本发明属于USB测试领域，涉及USB信号测试技术，具体是一种USB信号测试方法。

背景技术

通用串行总线(USB2.0)是一种连接规范，它面向的是计算机外部连接的外设，以消除打开计算机机箱、为某些设备安装所需板卡的麻烦；在出厂之前，设备的USB必须正确检定设计，验证是否满足行业标准；因此需要通过合理有效的信号测试及检验方法来对USB信号进行测试以保证设备USB的有效性和稳定性；

而由于USB信号传输往往有高速、全速以及低速三种传输方式，现有的方案中尚不具备将三者进行综合评价的系统或方法；

为此，提出一种USB信号测试方法。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种USB信号测试方法，该一种USB信号测试方法通过将USB信号测试分为高速信号质量测试、全速信号质量测试以及低速信号质量测试；并对每项信号质量测试配置对应的实验用器材；实验用器材将会生成通过、未通过以及在限定条件内通过等多种结果；对于三项测试以及每项测试的结果，提出一种综合评判USB接口信号传输质量的方法；通过对USB接口信号质量的综合评测，获得一种对USB接口的更为直观的质量评价，方便测试人员进行筛选。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种USB信号测试方法，包括以下步骤：

步骤一：通过高速传输眼图测试对USB接口的高速信号质量进行测试；获得高速信号质量测试结果；其中所述高速信号质量测试结果包括通过、未通过以及在限定条件内通过；

步骤二：通过全速传输眼图测试对USB接口的全速信号质量进行测试；并获得全速信号质量测试结果；其中所述全速信号质量测试结果包括通过、未通过以及在限定条件内通过；

步骤三：通过低速传输眼图测试对USB接口的低速信号质量进行测试，并获得低速信号质量测试结果；其中所述低速信号质量测试结果包括通过、未通过以及在限定条件内通过；

步骤四：根据USB接口的高速信号质量测试结果、全速信号质量测试结果以及低速信号质量测试结果对USB接口的整体质量进行评价；

其中，所述高速传输眼图测试是为了验证USB接口在高速传输数据时，信号的质量；所述高速传输眼图测试需要的器材包括：示波器、差分探头、夹具、预安装的USB测试软件以及USB电缆线；

所述高速传输眼图测试包括以下步骤：

步骤S1：将示波器与USB高速设备通过差分探头连接；

步骤S2：设置夹具上的开关在初始位置，并对夹具进行通电；

步骤S3：为被测设备预安装相应的操作系统、芯片组、驱动程序以及USB测试软件；

步骤S4：对示波器进行相应设置；随后等待示波器进入等待触发状态；

步骤S5：设置被测的带有USB高速接口的设备；等待示波器采样到USB接口传输的电信号；

步骤S6：利用USB测试软件对接收到的电信号进行分析，并生成USB高速传输测试报告以及测试结果；

步骤S7：依次将被测设备的不同USB端口通过电缆线与夹具相连，以测量每个端口的高速信号的质量；

对示波器进行设置包括以下步骤：

步骤P1：按示波器面板的出厂按键，将示波器置于出厂设置；

步骤P2：选择高速以及眼图测试；并通过示波器面板输入被测设备的设备ID；以及设置差分探头所在的通道；

步骤P3：点击示波器面板中的自动设置按键；进入等待触发状态；

设置被测的带有USB高速接口的设备包括以下步骤：

步骤Q1：运行设备的USB测试软件；并进入软件的测试界面；

步骤Q2：将差分探头的正负级与夹具上D+、D-相对应连接；

步骤Q3：点击执行按键，USB测试软件将控制USB EHCI控制器，实时产生高速测试包；

其中，所述全速传输眼图测试是为了验证在USB线缆全速传输时，传输信号的质量；所述全速传输眼图测试需要的器材包括示波器、探头、夹具、USB测试软件、USB电缆线以及TCA-BNC转接器；其中，所述USB电缆器长度可以设置为5米；

所述全速传输眼图测试包括以下步骤：

步骤X1：将探头分别连接夹具的D+/GND和D-/GND；

步骤X2：设置夹具上开关S6在初始位置，并进行通电；

步骤X3：对示波器进行相应设置；

步骤X4：重启被测设备，等待示波器采样到USB接口传输的电信号；

步骤X5：利用USB测试软件对接收到的电信号进行分析，并生成USB全速传输测试报告以及测试结果；

其中，所述低速传输眼图测试是为了验证在USB线缆低速传输时，传输信号的质量；

所述低速传输眼图测试包括以下步骤：

步骤Y1：将探头分别连接夹具的D+/GND和D-/GND；

步骤Y2：设置夹具上开关S6在初始位置，并进行通电；

步骤Y3：对示波器进行相应设置；

步骤Y4：重启被测设备，等待示波器采样到USB接口传输的电信号；

步骤Y5：利用USB测试软件对接收到的电信号进行分析，并生成USB低速传输测试报告以及测试结果；

其中，对USB接口的整体质量进行评价包括以下方式：

若高速信号质量、全速信号质量以及低速信号质量的测试结果中存在任意一项测试结果为未通过，则USB接口不合格；

根据USB接口高速信号、全速信号以及低速信号的实际使用频率，分别设置一个权重系数；具体的，高速信号、全速信号以及低速信号对应的权重系数分别为W1、W2以及W3；且W1+W2+W3＝1；将测试结果为在限定条件内通过的测试集合标记为H；则USB接口的质量评价为1-∑

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过将USB信号测试分为高速信号质量测试、全速信号质量测试以及低速信号质量测试；并对每项信号质量测试配置对应的实验用器材；实验用器材将会生成通过、未通过以及在限定条件内通过等多种结果；对于三项测试以及每项测试的结果，提出一种综合评判USB接口信号传输质量的方法；通过对USB接口信号质量的综合评测，获得一种对USB接口的更为直观的质量评价，方便测试人员进行筛选。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种USB信号测试方法，包括以下步骤：

步骤一：通过高速传输眼图测试对USB接口的高速信号质量进行测试；获得高速信号质量测试结果；其中所述高速信号质量测试结果包括通过、未通过以及在限定条件内通过；

步骤二：通过全速传输眼图测试对USB接口的全速信号质量进行测试；并获得全速信号质量测试结果；其中所述全速信号质量测试结果包括通过、未通过以及在限定条件内通过；

步骤三：通过低速传输眼图测试对USB接口的低速信号质量进行测试，并获得低速信号质量测试结果；其中所述低速信号质量测试结果包括通过、未通过以及在限定条件内通过；

步骤四：根据USB接口的高速信号质量测试结果、全速信号质量测试结果以及低速信号质量测试结果对USB接口的整体质量进行评价；

通用串行总线(USB2.0)是一种连接规范，它面向的是计算机外部连接的外设，以消除打开计算机机箱、为某些设备安装所需板卡的麻烦；在出厂之前，设备的USB必须正确检定设计，验证是否满足行业标准；因此需要通过合理有效的信号测试及检验方法来对USB信号进行测试以保证设备USB的有效性和稳定性；

其中，所述高速传输眼图测试是为了验证USB接口在高速传输数据时，信号的质量；所述高速传输眼图测试需要的器材包括：示波器、差分探头、夹具、预安装的USB测试软件以及USB电缆线；优选的，所述USB电缆线的长度可以为1米；

所述高速传输眼图测试包括以下步骤：

步骤S1：将示波器与USB高速设备通过差分探头连接；

步骤S2：设置夹具上的开关在初始位置，并对夹具进行通电；

步骤S3：为被测设备预安装相应的操作系统、芯片组、驱动程序以及USB测试软件；优选的，所述驱动程序可以为ICH4驱动程序，所述的USB测试软件可以为USBHSET软件；

步骤S4：对示波器进行设置；随后等待示波器进入等待触发状态；

步骤S5：设置被测的带有USB高速接口的设备；等待示波器采样到USB接口传输的电信号；

步骤S6：利用USB测试软件对接收到的电信号进行分析，并生成USB高速传输测试报告以及测试结果；

步骤S7：依次将被测设备的不同USB端口通过电缆线与夹具相连，以测量每个端口的高速信号的质量；

在一个优选的实施例中，对示波器进行设置包括以下步骤：

步骤P1：按示波器面板的出厂按键，将示波器置于出厂设置；

步骤P2：选择高速以及眼图测试；并通过示波器面板输入被测设备的设备ID：以及设置差分探头所在的通道；

步骤P3：点击示波器面板中的自动设置按键；进入等待触发状态；

在一个优选的实施例中，设置被测的带有USB高速接口的设备包括以下步骤：

步骤Q1：运行设备的USB测试软件；并进入软件的测试界面；

步骤Q2：将差分探头的正负级与夹具上D+、D-相对应连接；

步骤Q3：点击执行按键，USB测试软件将控制USB EHCI控制器，实时产生高速测试包；

其中，所述全速传输眼图测试是为了验证在USB线缆全速传输时，传输信号的质量；所述全速传输眼图测试需要的器材包括示波器、探头、夹具、USB测试软件、USB电缆线以及TCA-BNC转接器；其中，所述USB电缆器长度可以设置为5米；

在一个优选的实施例中，所述全速传输眼图测试包括以下步骤：

步骤X1：将探头分别连接夹具的D+/GND和D-/GND；

步骤X2：设置夹具上开关S6在初始位置，并进行通电；

步骤X3：对示波器进行设置；选择全速以及眼图测试；并通过示波器面板设置连接D+/GND和D-/GND探头所在的通道；

步骤X4：重启被测设备，等待示波器采样到USB接口传输的电信号；

步骤X5：利用USB测试软件对接收到的电信号进行分析，并生成USB全速传输测试报告以及测试结果；

其中，所述低速传输眼图测试是为了验证在USB线缆低速传输时，传输信号的质量；所述低速传输眼图测试需要的器材包括示波器、探头、夹具、USB测试软件、USB电缆线以及TCA-BNC转接器；其中，所述USB电缆线的长度可以设置为1米；

在一个优选的实施例中，所述低速传输眼图测试包括以下步骤：

步骤Y1：将探头分别连接夹具的D+/GND和D-/GND；

步骤Y2：设置夹具上开关S6在初始位置，并进行通电；

步骤Y3：对示波器进行设置；选择低速以及眼图测试；并通过示波器面板设置连接D+/GND和D-/GND探头所在的通道；

步骤Y4：重启被测设备，等待示波器采样到USB接口传输的电信号；

步骤Y5：利用USB测试软件对接收到的电信号进行分析，并生成USB低速传输测试报告以及测试结果；

其中，对USB接口的整体质量进行评价包括以下方式：

若高速信号质量、全速信号质量以及低速信号质量的测试结果中存在任意一项测试结果为未通过，则USB接口不合格；

根据USB接口高速信号、全速信号以及低速信号的实际使用频率，分别设置一个权重系数；具体的，高速信号、全速信号以及低速信号对应的权重系数分别为W1、W2以及W3；且W1+W2+W3＝1；将测试结果为在限定条件内通过的测试集合标记为H；则USB接口的质量评价为1-∑

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。