一种数字USB协议符合性测试装置的制作方法

本实用新型涉及一种测试装置，更具体地说，涉及一种数字USB协议符合性测试装置。

背景技术：

随着计算机技术不断进步，USB协议在通信电子领域大量的使用，USB3.0接口的技术已经开始使用，并且很快取代以前使用的USB2.0接口技术。同时，USB3.1的接口技术也已经问世，随之问世的还有USBC这一接口，其尺寸和封装不同于USBA和USB-B的接口。常用的USB接口速度测试的装置大多针对于USB2.0标准的测试，兼容USB-A和USB-B的接口模式，测试速率大多停留在200M以内，能够测试设备是否连接，数据传输速率，装置的带载电压等参数。同时大多的测试装置和测试方法都采用和PC相连接的方式进行测试，不宜进行携带。随着USB3.0技术标准的普及，USB3.1技术的不断更新和完善，数字信号的传输速率不断加快，通常的USB3接口包括电源和GND，通用USB2.0接口差分信号D+和D-，同时增加了USB3特有的超速数字信号对，标准的传输速率达到5Gb/s以上，目前急需一种能够满足高速数据传输信号的测试装置，同时，该测试装置应该具备测定USB接口带载能力及数据传输的误码率等功能。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型目的是提供一种数字USB协议符合性测试装置。该测试装置携带方便，显示结果直接，兼容USBA和USBC接口模式，可进行USB3.0接口速度测试，带载能力测试，短路测试，高速传输过程中的误码率测试。该测试装置包括至少一个输出接口和四个输入接口，可同时连接两个外接USB-A接口装置和两个外接USBC接口装置进行测试。

为了实现上述发明目的，解决现有技术中所存在的问题，本实用新型采取的技术方案是：一种数字USB协议符合性测试装置，包括电源输入控制模块、带载能力取样测试单元、MCU控制单元、USB信号接收单元、USB信号混合单元、USB信号测量单元、可编程逻辑控制单元、LED显示电路及第一、二晶振电路，所述带载能力取样测试单元分别与电源输入控制模块及MCU控制单元相连，所述LED显示电路与MCU控制单元I/O口相连，第二晶振电路与MCU控制单元OSC1/OSC2口相连，所述USB信号接收单元、USB信号混合单元、USB信号测量单元及可编程逻辑控制单元依次相连，所述第一晶振电路与可编程逻辑控制单元I/O口相连，可编程逻辑控制单元与MCU控制单元I/O口相连。

所述USB信号混合单元，包括第一、二USB信号输入电路、第一、二ESD保护电路、USB信号选择单元、USB信号累加器、电容滤波电路及控制信号输入电路，其中，所述第一USB信号输入电路分别与第一ESD保护电路及USB信号选择单元相连，所述第二USB信号输入电路分别与第二ESD保护电路及USB信号选择单元相连，所述USB信号选择单元、USB信号累加器及电容滤波电路依次相连，USB信号累加器还与控制信号输入电路相连。

所述USB信号测量单元，包括USB信号供电单元、分布式数据直接读取单元、数据控制信号分析单元、控制信号输出单元及数据信号输出单元，其中，所述USB信号供电单元、分布式数据直接读取单元及数据控制信号分析单元依次相连，所述数据控制信号分析单元还分别与控制信号输出单元及数据信号输出单元相连。

本实用新型有益效果是：一种数字USB协议符合性测试装置，包括电源输入控制模块、带载能力取样测试单元、MCU控制单元、USB信号接收单元、USB信号混合单元、USB信号测量单元、可编程逻辑控制单元、LED显示电路及第一、二晶振电路，所述带载能力取样测试单元分别与电源输入控制模块及MCU控制单元相连，所述LED显示电路与MCU控制单元I/O口相连，第二晶振电路与MCU控制单元OSC1/OSC2口相连，所述USB信号接收单元、USB信号混合单元、USB信号测量单元及可编程逻辑控制单元依次相连，所述第一晶振电路与可编程逻辑控制单元I/O口相连，可编程逻辑控制单元与MCU控制单元I/O口相连。与已有技术相比，本实用新型携带方便，显示结果直接，可同时进行多路装置并对多种接口模式兼容，满足USB高速信号传输的测量。

附图说明

图1是本实用新型原理框图。

图2是本实用新型中的USB信号混合单元原理框图。

图3是本实用新型中的USB信号测量单元原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种数字USB协议符合性测试装置，包括电源输入控制模块、带载能力取样测试单元、MCU控制单元、USB信号接收单元、USB信号混合单元、USB信号测量单元、可编程逻辑控制单元、LED显示电路及第一、二晶振电路，所述带载能力取样测试单元分别与电源输入控制模块及MCU控制单元相连，所述LED显示电路与MCU控制单元I/O口相连，第二晶振电路与MCU控制单元OSC1/OSC2口相连，所述USB信号接收单元、USB信号混合单元、USB信号测量单元及可编程逻辑控制单元依次相连，所述第一晶振电路与可编程逻辑控制单元I/O口相连，可编程逻辑控制单元与MCU控制单元I/O口相连。USB信号的传输速率采用由USB信号接收单元接收一个固定格式和大小的文件，再通过USB信号混合单元、USB信号测量单元，到达可编程逻辑控制单元，并由可编程逻辑控制单元对信号进行分析，判断接收的文件格式、大小以及传输时间，从而判断信号的传输速率和准确性。

如图2所示，所述USB信号混合单元，包括第一、二USB信号输入电路、第一、二ESD保护电路、USB信号选择单元、USB信号累加器、电容滤波电路及控制信号输入电路，其中，所述第一USB信号输入电路分别与第一ESD保护电路及USB信号选择单元相连，所述第二USB信号输入电路分别与第二ESD保护电路及USB信号选择单元相连，所述USB信号选择单元、USB信号累加器及电容滤波电路依次相连，USB信号累加器还与控制信号输入电路相连。第一、二ESD保护电路负责将第一、二USB信号进行处理后，传送到USB信号选择单元，USB信号选择单元负责将需要测量的USB信号选择出来，传送给USB信号累加器，并由控制信号选择需要导通的通道，再通过电容滤波电路传输给USB信号测量单元。

如图3所示，所述USB信号测量单元，包括USB信号供电单元、分布式数据直接读取单元、数据控制信号分析单元、控制信号输出单元及数据信号输出单元，其中，所述USB信号供电单元、分布式数据直接读取单元及数据控制信号分析单元依次相连，所述数据控制信号分析单元还分别与控制信号输出单元及数据信号输出单元相连。通道开启之后将数字信号传送到分布式数据直接读取单元进行处理，分布式数据直接读取单元将数字信号读出和重新排列时序，并对数字信号的数据包进行处理，检出数据位和校验位传送给数据控制信号分析单元，并对处理过的信号进行分析，得到测试结果并进行区分，将信号分为控制信号和数据信号，再由控制信号输出单元和数据信号输出单元分别输出。最后由可编程逻辑控制单元对结果进行分析，判断接收的文件格式，大小以及传输时间，从而判断信号传递速率和准确性。

本实用新型优点在于：本实用新型携带方便，显示结果直接，可同时进行多路装置并对多种接口模式兼容，满足USB高速信号传输的测量。