电视智能卡模块的测试装置及方法
【专利摘要】本发明提供一种应用于电视系统的智能卡模块的测试装置，其包含一控制单元、一第一接口、一第二接口、一信号线组、一切换模块及一阻抗调整模块。测试装置系透过第一接口与智能卡连接，且透过第二接口与电视系统连接。该控制单元系用以产生一切换信号、一阻抗调整信号及一操作信号，该切换信号系用以控制该切换模块，以控制信号线组的信号线导通状态；该阻抗调整信号系用以控制该阻抗调整模块，以调整该信号线组的信号线的阻抗；该操作信号系藉由第二接口传送至该电视系统。藉此，本发明测试装置即可使该电视系统透过该测试装置以对该智能卡进行数据存取，并据此完成智能卡相关的测试项目。
【专利说明】
电视智能卡模块的测试装置及方法
技术领域
[0001]本发明系关于测试技术相关，且尤指与应用于数字电视的智能卡模块的测试技术相关。
【背景技术】
[0002]在多数多媒体系统中，最重要的硬件装置就属影像显示设备。如何确保产品出厂时的功能一切正常，并符合各种销售地区的功能规范，向来是影像显示设备制造者关注的议题。智能卡可用于数字电视的条件接取模块，为数字电视在多媒体服务、加值服务、收费娱乐等等的系统管制中枢，透过智能卡上的金钥与身分信息，进一步用于电视系统的收费机制。由于各区域针对数字电视的政策规范不同，而对于智能卡的政策规范与采用的规格不同，因此数字电视在出厂前必须要确保所生产的数字电视，能够正确的存取对应销售地区的条件接取模块规格。
[0003]电视系统的测试项目通常会包含判断电视系统是否能正确与智能卡连接并取得对应的信息。现行的测试方式通常是由测试人员手动将智能卡插入电视系统，并进一步操作电视系统以判断存取是否正常。另一方面，常见的测试项目还包含判断电视系统是否在智能卡被多次插拔后仍能正常运作。现行的测试方式也是由测试人员手动多次插拔电视系统的智能卡模块，并以肉眼观察电视系统是否能相对应地动作。限于现行测试方式，若无法负担大量测试人力，电视系统的制造者通常仅能随机抽验少数产品，并且经过测试人员针对智能卡模块的大量插拔操作，作为测试使用的智能卡将不可避免的产生物理耗损，进而造成不必要的测试成本。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明提出一种应用于电视系统的测试装置及测试方法。藉由将插拔智能卡的程序自动化，相较于先前技术，根据本发明的测试装置及测试方法可节省大量人力成本与避免物理耗损，进而提升整体测试效率。
[0005]根据本发明的一具体实施例为一种应用于一电视系统的测试装置，耦接至一智能卡，该测试装置包含一控制单元、一第一接口、一第二接口、一信号线组、一切换模块及一阻抗调整模块。该控制单元用以产生一切换信号、一阻抗调整信号及一操作信号。该第一接口用以连接该智能卡。该第二接口用以连接该电视系统。该信号线组用以电性连接该第一接口及该第二接口。该切换模块依据该切换信号，控制该信号线组的至少一信号线的导通状态。该阻抗调整模块依据该阻抗调整信号，调整该信号线组的至少一信号线的阻抗。该操作信号系藉由该第二接口传送至该电视系统。
[0006]根据本发明的另一具体实施例为一种测试方法，该测试方法应用于一测试装置，且该测试装置耦接于一电视系统，该测试方法包含下列步骤:a.将一智能卡插入该测试装置；b.透过该测试装置产生一操作信号传输至该电视系统，以使该电视系统执行一智能卡侦测程序；c.确认该电视系统的该智能卡侦测程序是否正确侦测该智能卡的规格；d.透过该测试装置改变该操作信号，以使该电视系统侦测到该智能卡已移除。
[0007]关于本发明的优点与精神可以藉由以下发明详述及所附图式得到进一步的了解。
【附图说明】
[0008]图1系本发明测试装置的一实施例的方块示意图。
[0009]图2系本发明测试装置的一切换模块的示意图。
[0010]图3系本发明测试装置的一阻抗调整模块的示意图。
[0011]图4系本发明测试装置的一阻抗调整单元的示意图。
[0012]图5系本发明测试装置的一操作信号的时序图。
[0013]图6系本发明测试装置的另一实施例的示意图。
[0014]符号说明
[0015]10智能卡
[0016]20电视系统
[0017]100、600 测试装置
[0018]101控制单元
[0019]102 第一接口
[0020]103 第二接口
[0021]104切换模块
[0022]105阻抗调整模块
[0023]106缓冲模块
[0024]400阻抗调整单元
[0025]410解多工器
[0026]420多工器
[0027]CD1、CD2智能卡侦测信号
[0028]ICS阻抗调整信号
[0029]ICSl、ICS2、ICS3...1CSn 子阻抗调整信号
[0030]ICUl、ICU2、ICU3...1CUn 阻抗调整单元
[0031]OPS操作信号
[0032]S1、Sl_l...Sl_m 第一组信号线
[0033]S2、S2_l...S2_n 第二组信号线
[0034]SS切换信号
[0035]SSl1、SS12、SS13...SSlm...SS2n 子切换信号
[0036]SWl1、Sff 12^ SW13...Sfflm...、SW2n 切换单元
[0037]Rn 1、Rn2、Rn3...Rnx 电阻
【具体实施方式】
[0038]图1所示为本发明的测试装置100的一实施例的方块示意图。本发明的测试装置100包含控制单元101、第一接口 102、第二接口 103、包含第一组信号线SI与第二组信号线S2的信号线组、切换模块104与阻抗调整模块105。第一接口 102与第二接口 103分别用以连接智能卡10及电视系统20，其系一种兼容于普通接口(common interface)或兼容于个人计算机记忆卡国际协会(PCMCIA)所规范的传输接口，接口信号的类型至少需包含地址信号类型、数据信号类型及命令信号类型等等。
[0039]本实施例中的控制单元101主要作为测试装置100控制与管理的核心，可以用微处理器或可规划逻辑门阵列(FPGA)实现。如图1所示，控制单元101分别耦接于切换模块104、阻抗调整模块105及第二接口 103，透过其所产生的各控制信号以对应地控制各个元件的动作机制。实施上，使用者可透过一测试机台对控制单元101相关的测试项目程序代码进行更新，而透过控制单元101所产生的各控制信号，即可控制切换模块104改变信号线组为导通状态或不导通状态、控制阻抗调整模块105以调整信号线组的线路阻抗、以及透过第二接口 103传输通知信号及时序信号到电视系统20，藉由前述各种控制机制的变化与组合，本发明的测试装置100即可据此完成智能卡10相关的测试项目。
[0040]本实施例中兹以操作一具有m条传送一般信号的第一组信号线SI与一具有η条传送高速信号的第二组信号线S2的测试装置100，模拟智能卡10插拔的操作与测试为例，进一步说明测试装置100内各元件的连接关系，其中第二组信号线S2可传送地址信号类型或数据信号类型的高速信号。切换模块104系依据控制单元101所产生的切换信号SSJi应地切换第一组信号线SI及第二组信号线S2为导通状态或不导通状态，以进行各信号线导通状态或不导通状态所对应的测试项目，切换模块可以透过例如多个按钮元件或者晶体管开关元件来实现。阻抗调整模块105依据控制单元101所产生的阻抗调整信号ICS，对应地调整第二组信号线S2的线路阻抗，以使用于传输高速信号的第二组信号线S2中各信号线之间的传输时序互相匹配。并且在第二接口 103传输一作为电视系统20插拔智能卡10通知的操作信号0PS，以模拟智能卡10进行物理性的插拔操作。也就是说，透过适当配置控制单元以产生相关元件的控制信号，使连接于第一接口 102的智能卡10可被连接于第二接口 103的电视系统20读取相关的智能卡数据。以下更进一步说明各元件的详细连接关系。
[0041]请参考图2，其为本发明测试装置100的一切换模块104的示意图，切换模块104主要作为第一组信号线SI与第二组信号线S2的每一信号线切换导通状态或不导通状态，可以透过例如多个按钮元件或者晶体管开关元件实现。控制单元101所产生的切换信号SS 可包含 m+n 个子切换信号 SSl1、SS12、SS13...SSlm…SS21、SS22、SS23...SS2n，分别输入至切换模块104所至少包含的m+n个切换单元SWl1、Sff 12^ SW13...Sfflm...Sff2K SW22、SW23...Sff2n,以对应地分别切换第一组信号线SI及第二组信号线S2中每一信号线的导通状态或不导通状态，并进行该信号线导通状态或不导通状态所对应的测试项目。
[0042]举例来说，信号线Sl_3的切换单元SW13可为以N型金氧半导体(NMOS)来实现，透过NMOS的源极(Source)与漏极(Drain)分别耦接至信号线Sl_3的靠近第一接口 102的一端与靠近第二接口 103的一端，并透过子切换信号SS13耦接至栅极(Gate)，当使用者欲针对信号线组SI的信号线Sl_3进行单独导通状态的测试项目时，使用者可透过适当的设定，使控制单元101对应地产生适当的子切换信号SS13，以导通切换单元SW13，对N型金氧半导体来说即为产生一高电压准位，例如3.3伏特。进一步来说，为了测试操作的便利与成本考虑，亦可设计使第一组信号线SI透过一统一的按钮元件来进行手动操作，而属于高速信号的第二组信号线S2则分别透过晶体管开关元件进行单独导通的控制，以兼顾简化测试装置100的设计与高速信号线的测试需求。同样的，在设计考虑上，多个信号线透过统一切换单元进行导通状态的切换或者每一信号线透过单一切换单元进行导通状态的切换亦不以上述为限，可依据实际需求而作相对应调整。
[0043]请参考图3，其为本发明测试装置100的一阻抗调整模块105的示意图，本实施例中的阻抗调整模块105主要作为高速信号的第二组信号线S2的线路阻抗调整与匹配，可以透过例如在第二组信号线S2的每一信号线设置多个电阻、一解多工器与一多工器，以从中选择适当的电阻，进行线路阻抗匹配。控制单元101所产生的阻抗调整信号ICS包含η个子阻抗调整信号ICS1、ICS2、ICS3...1CSn，分别输入至阻抗调整模块105所包含的η个阻抗调整单元I⑶1、I⑶2、I⑶3...1CUn,以对应地控制各个阻抗调整单元选择适当的电阻，以调整第二组信号线S2中每一信号线的阻抗，使其互相匹配，而使第二组信号线S2可于适当的阻抗匹配下，进行所对应的测试项目。
[0044]举例来说，当第二组信号线S2的8条信号线的线路阻抗分别为61、62、63、64、65、66、67、68欧姆，并且各阻抗调整单元的调整阻抗范围为O?10欧姆时，使用者可透过适当的设定，使控制单元101对应地产生阻抗调整信号ICS的子阻抗调整信号ICSUICS2.....1CS8，以分别地设定阻抗调整单元I⑶I?I⑶8的电阻为9、8、7、6、5、4、3、2欧姆，即可使第二组信号线S2的每一线路阻抗皆调整至70欧姆。当使用者于初次操作一未知规格的智能卡并连接至第一接口 102以进行测试时，由于其对应的第二组信号线S2之间的匹配状态无法得知，因此只能透过测试仪器量测第二组信号线S2的各线路阻抗，当量测结果的线路阻抗分别如前述的8种不同阻抗时，传统上，使用者仅能依据量测结果重新设计并制造一新的测试装置100，并在所对应的第二组信号线S2的硬件走在线进行重新设计，意即，在电路板走在线使S2_l信号线约略延伸9欧姆的等效线路长度，关于S2_2至S2_8的信号线延伸部分以此类推。然而，本发明测试装置100即可透过前述的阻抗调整模块105进行前述的阻抗调整以进行阻抗匹配，而无需浪费设计资源及无需重新设计相关的硬件，大幅减少设计时间与设计成本。
[0045]如图3所示，阻抗调整模块105包含η个阻抗调整单元I⑶，以对应地调整第二组信号线S2的每一信号线的线路阻抗。请参考图4，其为阻抗调整模块105的一阻抗调整单元400的示意图，每一阻抗调整单元400中，包含有X个电阻Rnl、Rn2、Rn3...Rnx、一解多工器410与一多工器420。依据对应的阻抗调整信号ICSn，解多工器410与多工器420系分别选取对应的第一接口端的路径与第二接口端的路径，以自电阻Rnl、Rn2、Rn3...Rnx中选择一特定的电阻，进而达到调整该信号线的线路阻抗的目的。
[0046]举例来说，当所量测第二组信号线S2的某一线路阻抗为61欧姆，欲调整匹配的线路阻抗目标为70欧姆，且阻抗调整单元400包含10个电阻，各电阻Rnl、Rn2----至RnlO
的电阻值分别为I欧姆、2欧姆.....至10欧姆，透过适当的设定，控制单元101可对应地产生阻抗调整信号ICS的子阻抗调整信号ICSn，使解多工器410与多工器420选取对应电阻Rn9的路径，则对应的线路阻抗将被调整为70欧姆。依据上述说明，即可使传输高速信号用的第二组信号线S2之间，透过多个阻抗调整单元400以调整第二组信号线S2每一线路的线路阻抗至70欧姆，而无需浪费资源重新设计相关的硬件，大幅减少设计时间与设计成本。请注意，在前述说明中，当所设计的调整阻抗范围较大，如O?100欧姆之间，并且以每I欧姆为差距设置不同电阻值的电阻，则所能达到阻抗匹配的调整弹性就更大，例如当各线路阻抗分别为30欧姆...120欧姆，其中信号线之间的线路阻抗差距最高达到90欧姆，则可将各信号线的线路阻抗匹配目标设定为120欧姆，意即只要各线路之间的线路阻抗差距在调整阻抗范围的下限值与上限值之间，透过适当的选取对应的电阻，皆可达到阻抗匹配的效果。并且其中各电阻可以由具有固定单一电阻值的电阻元件来实现或者具有可变电阻值的可变电阻元件来实现，或者其它等效电阻元件实现。
[0047]请参考图1，本实施例中的控制单元101透过产生一操作信号OPS作为通知信号并藉由第二接口 103传输至电视系统20，意即作为普通接口中的卡侦测信号⑶I与⑶2以传输至电视系统20，而电视系统20收到该操作信号后即执行一智能卡侦测程序，用以侦测智能卡10插入的动作及确认智能卡的规格。请参考图5，其为本发明测试装置100的控制单元101所产生的一操作信号OPS的时序图，以进一步说明操作信号OPS与其它信号的时间关系。承上所述，操作信号OPS用以模拟智能卡10的插拔动作，而当控制单元101产生操作信号OPS至电视系统20，以促使电视系统20执行智能卡侦测程序时，如图5所示的CDl与CD2自低准位升至高准位后，至少维持一定的时间T以使电视系统20能正确地侦测智能卡10所对应的智能卡规格，则电视系统20即可于正确初始化之后，进行后续的智能卡操作。控制单元101系在电视系统20执行完智能卡侦测程序后进行确认电视系统20是否有正确地侦测到智能卡10，且不以上述实施方式为限，例如亦可透过设置于电视系统20的测试韧体，以透过使用者人工检视该电视系统20是否有正确性侦测到智能卡10。当电视系统20进行智能卡10的规格侦测后，若无法正确地侦测对应的智能卡规格，则电视系统20将透过该第二接口 103进行断电的动作，因此在本发明的控制单元101维持操作信号OPS于高准位的一定时间T之内，测试装置100的其它控制信号如SS或ICS亦须维持一能使智能卡正常存取的组态，以避免影响电视系统20进行智能卡侦测程序，待电视系统20完成智能卡侦测程序后，控制单元101才可改变切换信号SS、阻抗调整信号ICS、及操作信号OPS以进行其它的智能卡操作。
[0048]举例来说，当欲连续模拟智能卡10的插拔动作时，透过适当的使操作信号OPS维持一特定的时间T，以模拟智能卡10插入的动作，此时测试装置100亦必须透过阻抗调整信号ICS的组态，调整第二组信号线S2的线路阻抗，以匹配至一特定的线路阻抗，如90欧姆，以使电视系统20能正确侦测智能卡的规格，确认所模拟的正确插入动作。之后，则再次将操作信号OPS自高准位降至低准位，以模拟智能卡10拔除的动作。并再次将操作信号OPS提升至高准位且维持另一特定的时间T，以模拟智能卡10再次插入的动作。以此类推，藉由重复上述变换操作信号OPS的准位，即可藉此模拟智能卡10连续插入与拔除的动作，以进行连续插入与拔除的测试项目。请注意，当进行智能卡10连续插入与拔除的测试项目时，使用者亦可以透过适当的设定，使测试装置100在正确地完成智能卡10插入侦测后，并进行需于智能卡10插入状态下所对应的测试项目；以及在测试装置100正确地完成智能卡10拔除后，进行需于智能卡10拔除状态下所对应的测试项目。如此，即可在进行连续插拔测试的同时，进行其它的智能卡测试项目，以节省整体测试成本与测试资源。
[0049]请参考图6为本发明测试装置600的另一实施例的示意图。其中与测试装置100的差异在于，在第一接口 102与切换模块104之间设置一缓冲模块106，缓冲模块可耦接于不同于测试装置100的供应电源的另一主动电源Vdd，以在对应的信号在线以提升信号推力，并可提高相关信号的信号完整度(signal integrity)、避免共电源所造成的对地电扰(power ground noise)以及提高测试装置的测试稳定度，其中缓冲模块可透过于一信号线的两端设置两个反向器来实现，但不以此为限。在前图1所述的测试装置100系透过第二接口经由电视系统20提供所需的电源，并且由于测试装置100系在连接智能卡10的第一接口 102与连接电视系统20的第二接口 103之间设置了众多的元件，因此对第一组信号线SI与第二组信号线S2所传输信号的推力有潜在的负面影响，并可能进一步导致电视系统20无法正确地由第二接口 103对连接于第一接口 102的智能卡10进行存取操作，而本实施例的测试装置600中，由于缓冲模块106可耦接至不同于测试装置100的供应电源的另一主动电源Vdd，即可避免上述的负面影响。请注意，如前所述，缓冲模块106可透过于一信号线的两端设置两个反向器来实现，因此缓冲模块106亦对应地增加其所缓冲的信号线的线路阻抗，例如由于增设的两个反向器而增加8欧姆。因此，在实施本发明的缓冲模块106时，必须对应地考虑阻抗调整模块105的设计组态，以对应地进行前述的线路阻抗匹配。并且本实施例的缓冲模块106虽设置于第一接口 102与切换模块104之间，但不以上述为限，可依据实际需求而作相对应调整，例如因为考虑设置测试装置的电路板面积大小，而对应地设置缓冲模块106于阻抗调整模块105与第二接口 103之间，并且仅对高速信号的第二组信号线S2提供信号缓冲。
[0050]由于本技术领域具有通常知识者可藉由图2至图5揭露内容的细节来了解图1及图6的实施例与变化，本技术领域人士可依本发明的揭露内容及自身的需求，选择性地实施任一实施例的部分或全部技术特征，或者选择性地实施多个实施例的部分或全部技术特征的组合，藉此实现自动化测试以节省大量人力成本与避免物理耗损，并且大幅减少设计时间与设计成本。虽然本发明的实施例如上所述，然而该些实施例并非用来限定本发明，本技术领域具有通常知识者可依据本发明的明示或隐含的内容对本发明的技术特征施以变化，凡此种种变化均可能属于本发明所寻求的专利保护范畴，换言之，本发明的专利保护范围须视本说明书的权利要求所界定者为准。
【主权项】
1.一种应用于一电视系统的测试装置，耦接至一智能卡，该测试装置包含: 一控制单元，用以产生一切换信号、一阻抗调整信号及一操作信号； 一第一接口，用以连接该智能卡； 一第二接口，用以连接该电视系统； 一信号线组，用以电性连接该第一接口及该第二接口 ； 一切换模块，依据该切换信号，切换该信号线组的至少一信号线为导通状态及不导通状态中的一者；以及 一阻抗调整模块，依据该阻抗调整信号，调整该信号线组的至少一信号线的阻抗； 其中该控制单元所产生的该操作信号藉由该第二接口传送至该电视系统。2.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，该信号线组包含一第一组信号线、以及一第二组信号线，该阻抗调整模块用以调整该第二组信号线的至少一信号线的阻抗。3.如权利要求2所述的测试装置，其特征在于，该第一接口与该第二接口兼容于一普通接口，且该第二组信号线用以传输该普通接口的一地址信号及一数据信号。4.如权利要求2所述的测试装置，其特征在于，该阻抗调整模块包含对应该第二组信号线的多个阻抗调整单元，该等阻抗调整单元的每一者包含多个电阻。5.如权利要求4所述的测试装置，其特征在于，该阻抗调整模块依据该阻抗调整信号，使该等阻抗调整单元的每一者各自选择其多个电阻的一者，以匹配该第二组信号线的阻抗。6.如权利要求2所述的测试装置，其特征在于，该阻抗调整模块包含对应该第二组信号线的多个阻抗调整单元，该等阻抗调整单元的每一者包含一可变电阻。7.如权利要求6所述的测试装置，其特征在于，该阻抗调整模块依据该阻抗调整信号，调整该等阻抗调整单元的电阻值，以匹配该第二组信号号的阻抗。8.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，该操作信号使该电视系统在一预定时间内，侦测该智能卡的规格。9.如权利要求8所述的测试装置，其特征在于，该切换信号及该阻抗调整信号于该预定时间内维持不变。10.如权利要求2所述的测试装置，其特征在于，另包含一缓冲模块，设置于该第一接口与该第二接口之间，用以缓冲该信号线组的信号。11.如权利要求10所述的测试装置，其特征在于，该缓冲模块耦接于一不同于该测试装置的电源。12.一种测试方法，应用于一测试装置，该测试装置耦接于一电视系统，该测试方法包含: a.将一智能卡插入该测试装置； b.该测试装置产生一操作信号至该电视系统，使该电视系统执行一智能卡侦测程序； c.确认该电视系统的该智能卡侦测程序是否正确侦测该智能卡的规格；以及 d.当该智能卡持续插于该测试装置时，透过改变该操作信号，使该电视系统侦测到该智能卡为已移除。13.如权利要求12所述的测试方法，其特征在于，步骤b至d重复执行多次。14.如权利要求12所述的测试方法，其特征在于，该测试装置包含一信号线组，用于该智能卡与该电视系统间的数据传输，该测试方法更包含:分别调整该信号线组的每一信号线的阻抗。
【文档编号】H04N17/00GK106034234SQ201510106119
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年3月11日
【发明人】黄清俊, 王炳竣, 陈俊洁
【申请人】晨星半导体股份有限公司