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CN1245687C - 测试usb端口的方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

一种简单的测试USB端口的方法及其装置,将USB端口的VCC与GND的电源线、及D+与D-的双绞(twist paired)信号线分别与并行端口的相应端相连接,以测试USB端口与USB主控制器(USB HostController)之间连线好坏。

Description

测试USB端口的方法及其装置
技术领域
本发明提供一种通过简单的电路装置来测试USB端口与USB主控制器(USB Host Controller)之间连线好坏的方法及其装置。
背景技术
通用串行总线(Universal Serial Bus;USB)是新一代的外围设备接口,它是由Intel、Compaq、NEC、DEC、IBM、Northern Telecom、Microsoft七家软硬件制造商所共同制定的,这种接口的传输速率有1.5Mbps与12Mbps两种形式,最多可以连接到127个外围设备,因为它的传输速率比起个人计算机所使用的并行端口或是串行端口都快了许多,所以USB对于计算机设备与周边接口的传输效率会有显著的提高。
在Windows 98操作系统当中支持USB接口,它将个人计算机的外围通讯端口统一制定规格,例如支持USB接口网络卡、集线器、键盘、鼠标、游戏杆、光盘驱动器、磁带驱动器、打印机、扫描仪、数字相机等外围装置,几乎包含了所有的外围设备,这些USB装置不但支持即插即用的能力,而且不必重新开机便可使用(热插拔-Hotplug)。
通过USB,可以将不同类型的外围设备(如鼠标、键盘、游戏杆、喇叭、数据机、扫描仪、光盘驱动器等等),通过相同的接口连接在个人计算机上。从而简化了个人计算机连接接口类型。另外,USB还具有成本低,支持热插拔(Hot plug),连接设备多,占用系统资源少,支持多种传输类型(最多可支持四种传输类型)等优点。
目前所使用的测试方法是将一种USB装置(例如USB鼠标)直接插在个人计算机的USB端口上,通过检测USB装置来确定USB端口上的连线状态,但是存在以下缺点:
1由于要使用USB装置,从而增加了测试成本;
2当发现USB装置工作不正常时,无法确定是由于端口连线不正常造成的,还是由于USB装置工作不正常造成的,因此可能会导致测试结论的不正确;
3当遇到第2种情况时,还需要通过检测来确认USB装置工作正常,这样势必导致工作效率低。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种测试个人计算机主板上USB端口连线好坏的简单有效的测试方法。使用简单的硬件电路来测试这些连线的好坏,避免了现有技术测试方法的复杂,无须使用USB装置,可大大节约成本,同时也避免了因USB装置工作不正常造成的判断上的错误。
附图说明
有关本发明的详细内容及特征,将配合附图说明如下:
图1为本发明的测试USB端口的方法的工作流程图;
图2为本发明的USB端口与并行端口相接的测试装置示意图;及
图3为USB端口连线示意图。
【符号说明】
101                            测试系统初始化
102                            测试GND是否断路?
103                            显示短路信息
104                            测试VCC是否断路?
105                            显示短路信息
106                            D+,D-与GND是否短路?
107                            显示短路信息
108                            D+,D-与VCC是否短路?
109                            显示短路信息
110                            D+,D-是否断路?
111                            显示短路信息
112                            D+,D-是否短路?
113                            显示短路信息
114                            测试成功
201                            USB端口
202                            并行端口
301                            电源供应器
302                            USB端口
303                        USB主控制器
具体实施方式
本发明提出一种简单的测试USB端口的方法及其装置,将USB端口201与并行端口(Parallel Port)202相连接,请参考图2。
USB端口共接有四条线,它们分别为:VCC,GND,D+,D-,其中,VCC与GND为电源线;D+与D-为双绞(twist paired)信号线,而USB主控制器中的端口状态/控制寄存器(Port Status/ControlRegister)中存在D+线状态(Line Status)位,和D-线状态(LineStatus)位。这两位反映出USB端口上D+和D-这两条信号线的状态,当信号线上接高电位时,暂存器中的相应位置为1,否则置为0。测试时通过装置将USB端口上的信号与并行端口(Parallel Port)上的相应端相连接(请参考图2)。
下面说明根据本发明的一个实施例。将USB端口上的四条端线:VCC,D+,D-,GND,分别与并行端口(Parallel Port)的管脚(D0,D1,D2,D3)相连接。其中VCC端接一100K下拉(pull-down)电阻,GND端接一33K上拉(pull-up)电阻,D+端与并行端口(ParallelPort)的D1端间接一1.5K电阻,D-端与并行端口(Parallel Port)的D2端间接一1.5K电阻(请参考图2所示)。其中,该下拉电阻与该上拉电阻,主要是建立电压电位,以产生连结与脱离信号,并且在未被驱动时保持数据线于空闲的电压值。
根据本发明的测试USB端口的方法流程如图1所示:
首先执行测试系统初始化(步骤101),这个过程主要包括检测是否存在USB主控制器,并读取USB主控制器的I/O的基地位(BaseAddress),同时初始化并行端口(Parallel Port)。
接着测试GND信号是否断路(步骤102),将并行端口(ParallelPort)的D1,D2均置为高电位,然后读取并行端口(Parallel Port)的D3位,如果该电位为高电位,说明USB端口的GND发生断路,并显示断路信息(步骤103),同时返回步骤101;否则说明GND未发生断路,继续执行其它测试。
接着测试VCC信号是否断路(步骤104),将并行端口(ParallelPort)的D1,D2均置为低电位,然后读取并行端口(Parallel Port)的D0位,如果该位为低电位,说明VCC发生断路,并显示断路信息(步骤105),同时返回步骤101;如果为高电位,则说明未发生断路,继续执行其它测试。
接着测试D+和D-是否与GND发生短路(步骤106),测试过程为将并行端口(Parallel Port)的D1和D2均置为高电位,从USB主控制器中读取D+和D-的状态,如果其中某一位为低电位,则说明该位与GND短路,并显示短路信息(步骤107),同时返回步骤101;如果为高电位,则说明未发生短路,继续执行其它测试。
接着测试D+和D-是否与VCC发生短路(步骤108),测试过程为将并行端口(Parallel Port)的D1和D2均置为低电位,从USB主控制器中读取D+和D-的状态,如果其中某一位或某两位为高电位,则说明该位与VCC短路,并显示短路信息(步骤109),同时返回步骤101;如果某一位或某两位为低电位,则说明未发生短路,继续执行其它测试。
接着测试D+和D-是否发生断路(步骤110),将并行端口(Parallel Port)的D1和D2同时先置低电位,再置高电位,同时检测USB主控制器中的D+和D-位,如果其中的某一位或这两位均未检测出这一变化,则说明该位发生断路,并显示断路信息(步骤111),同时返回步骤101;如果某一位或这两位检测出此一变化,则说明未发生断路,继续执行其它测试。
接着测试D+与D-是否发生短路(步骤112),将并行端口(Parallel Port)的D1和D2分别置为高电位和低电位,然后读取USB主控制器中的D+和D-位,如果读取的结果为这两位状态相同,则说明D+和D-发生短路,并显示短路信息(步骤113),同时返回步骤101;否则显示测试成功(步骤114),并返回初始测试。
经过上述一连串的测试步骤,如果测试中均未显示短路信息,则说明USB端口连线正常,继续对下一USB端口连线进行测试。
本发明为USB端口连线的测试提供了一种简单有效的方法。这种方法克服了以前测试方法中的成本高的弊端,硬件更加可靠,随之相应软件也更为简洁。
第3图为说明USB端口连线图,其中,电源供应器301经过VCC与GND耦合至该USB端口;USB主控制器303通过D+与D-耦合至该USB端口。
虽然上面结合较佳实施例对本发明进行了描述,然而并非用以限定本发明,本领域的有关人员在不脱离本发明的精神和范围内,可进行适当修改与改动,因此本发明的保护范围应由所附的权利要求书进行限定。

Claims (16)

1.一种测试USB端口的方法,该方法至少包含下列步骤:
将USB端口的VCC端与一个并行端口的D0管脚相耦合,并且在该VCC端接一下拉电阻;
将USB端口的GND端与该并行端口的D3管脚相耦合,并且在该GND端接一上拉电阻;
将USB端口的D+端通过一电阻与该并行端口的D1管脚相耦合;
将USB端口的D-端通过一电阻与该并行端口的D2管脚相耦合;
读取USB主控制器的I/O的基地址;
初始化并行端口;
测试GND信号是否断路,即将该并行端口的D1管脚,D2管脚均置为高电位,然后读取并行端口的D3管脚;
测试VCC信号是否断路,即将该并行端口的该D1管脚,该D2管脚均置为低电位,然后读取并行端口的D0管脚;
测试D+和D-是否与GND发生短路,即将该并行端口的该D1管脚和该D2管脚均置为高电位,从该USB主控制器中读取该D+和该D-的状态;
测试该D+和该D-是否与该VCC发生短路,即将该并行端口的该D1管脚和该D2管脚均置为低电位,从该USB主控制器中读取该D+和该D-的状态;
测试该D+和该D-是否发生断路,即将该并行端口的该D1管脚和该D2管脚同时先置低电位,再置高电位,从该USB主控制器中读取该D+和该D-的状态;
测试该D+与该D-是否发生短路,即将该并行端口的该D1管脚和该D2管脚分别置为高电位和低电位,从该USB主控制器中读取该D+和该D-的状态;及
显示测试结果。
2.如权利要求1所述的测试USB端口的方法,其特征在于该D+和该D-为该USB端口的双绞信号线。
3.如权利要求1所述的测试USB端口的方法,其特征在于该VCC与该GND为该USB端口的电源线。
4.如权利要求1所述的测试USB端口的方法,其特征在于测试GND信号是否断路的步骤,还包含该D3管脚为高电位时,显示该USB端口的该GND断路信息。
5.如权利要求1所述的测试USB端口的方法,其特征在于测试VCC信号是否断路的步骤,还包含该D0管脚为低电位时,显示该USB端口的该VCC断路信息。
6.如权利要求1所述的测试USB端口的方法,其特征在于测试D+和D-是否与GND发生短路的步骤,还包含该D+为低电位时,显示该D+与该GND短路信息。
7.如权利要求1所述的测试USB端口的方法,其特征在于测试D+和D-是否与GND发生短路的步骤,还包含该D-为低电位时,显示该D-与该GND短路信息。
8.如权利要求1所述的测试USB端口的方法,其特征在于测试该D+和该D-是否与该VCC发生短路的步骤,还包含该D+为高电位时,显示该D+与该VCC短路信息。
9.如权利要求1所述的测试USB端口的方法,其特征在于测试该D+和该D-是否与该VCC发生短路的步骤,还包含该D-为高电位时,显示该D-与该VCC短路信息。
10.如权利要求1所述的测试USB端口的方法,其特征在于测试该D+和该D-是否发生断路的步骤,还包含当该D+未检测出该D1管脚和该D2管脚变化时,显示该D+断路信息。
11.如权利要求1所述的测试USB端口的方法,其特征在于测试该D+和该D-是否发生断路的步骤,还包含当该D-未检测出该D1管脚和该D2管脚变化时,显示该D-断路信息。
12.如权利要求1所述的测试USB端口的方法,其特征在于测试该D+和该D-是否发生短路的步骤,还包含该D+和该D-状态相同时,显示该D+与该D-短路信息。
13.一种测试USB端口的装置,该装置至少包含:
一USB端口的VCC电源线,与并行端口的D0管脚耦合;
与该VCC端相接的一下拉电阻;
一USB端口的GND电源线,与该并行端口的D3管脚耦合;
与该GND端相接的一上拉电阻;
一USB端口的D+信号线;
耦合在该D+信号线与该并行端口的D1管脚之间的一电阻;
一USB端口的D-信号线;以及
耦合在该D-信号线与该并行端口的D2管脚之间的一电阻。
14.如权利要求13所述的测试USB端口的装置,其特征在于该下拉电阻与该上拉电阻,用于建立电压电位,以产生连结与脱离信号,并且在未被驱动时保持数据线于空闲的电压值。
15.如权利要求13所述的测试USB端口的装置,其特征在于该下拉电阻值为100K欧姆。
16.如权利要求13所述的测试USB端口的装置,其特征在于该上拉电阻值为33K欧姆。
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