专利名称：自动测试usb装置兼容性的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及测试领域，特别是自动测试USB装置兼容性的系统。
背景技术：
通用串行总线(Universal Serial Bus；USB)这种外围设备接口，是由Interl、Compaq、NEC、DEC、IBM、Northern Telecom、Microsoft七家软硬件制造商所共同制定的，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，因此，随之而来的便是与之匹配的各种类型的计算机外围设备，例如支持USB接口网络卡、USB摄像装置、USB鼠标等，这些USB装置不但支持即插即用的功能，而且不必重新开机便可使用。
随着接口通讯技术的发展，USB接口标准也有了一些变化。市场上，比较常见的有USB1.1和USB2.0两种接口类型，所以要测试USB装置与计算机主板的兼容性，就必须分别在接口USB1.1全速(Full Speed)状态和USB2.0高速(High Speed)状态下进行各种性能测试，比如插拔测试、挂机/休眠(S3/S4)测试等。这些测试都要求进行较多次数和持续较长时间。
目前的测试方法，主要是由人工来完成，测试人员需要手动将待测试的USB装置进行插拔，比如，当需要在USB2.0高速状态下测试USB装置，测试人员手动将待测试的USB装置插入具有USB2.0接口的PC机上进行测试；当需要在USB1.1全速状态下测试USB装置，测试人员则需要手动在PC机和USB装置之间串联接入一个USB1.1集线器，以将USB接口速度转换为USB1.1的接口速度，或是在PC机上安装一个将USB2.0的接口速度转换为USB1.1的接口速度的软件，实现在USB1.1下测试USB装置。这样不仅人力资源占用大，而且由于测试过程必须是多次插拔USB装置，人工测试的方法将导致测试效率低，更可能导致测试不充分。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种自动测试USB装置兼容性的系统，能在PC机的控制下高效、灵活地对USB装置的兼容性进行测试。
为达到上述目的，本发明提供了一种自动测试USB装置兼容性的系统，包括PC机和待测试的USB装置其特征在于还包括USB接口速度转换装置；所述PC机用于在不同的USB接口速度下对所述待测试的USB装置进行兼容性测试，并根据所需的USB接口速度，输出接口速度转换控制命令；所述USB接口速度转换装置串联连接于所述PC机和待测试的USB装置之间，用于提供所述PC机和待测试的USB装置之间的数据传输通路，并根据来自所述PC机的接口速度控制命令，对PC机与待测试的USB装置之间的数据传输速度，进行相应的USB接口速度转换。
所述的USB接口速度转换装置，包括微控制器、USB接口速度转换模块和两个USB接口；所述两个USB接口分别与PC机和待测试的USB装置连接，所述USB接口速度转换模块串联连接在两个USB接口之间；所述微控制器用于接收来自PC机的接口速度控制命令，并根据该控制命令控制所述USB接口速度转换模块提供所述两个USB接口之间的数据传输通路；所述USB接口速度转换模块进一步用于对所述两个USB接口之间的数据传输速度，进行USB接口速度的转换。
所述USB接口速度转换模块包括多条并联连接的数据传输通路，其中的一条数据传输通路中，串联连接有一个开关单元，所述开关单元用于在所述微控制器的控制下，连通或断开该条数据传输通路；其他各条数据传输通路中均分别串联连接有一个接口速度转换器和一个开关单元，所述接口速度转换器用于对其所接入的数据传输通路上的数据传输速度进行接口速度转换，且各条数据传输通路中的接口速度转换器分别进行不同的USB接口速度转换，所述开关单元用于在微控制器的控制下，连通或断开其所接入的数据传输通路；所述微控制器用于根据来自PC机的接口速度控制命令，控制相应的一条数据传输通路连通。
所述开关单元是继电器组，每个继电器组由3个继电器组成，所述3个继电器分别串联接入所述数据传输通路中的VCC、D+和D-信号线，它们的控制端与所述微控制器连接。
所述各条数据传输通路中的接口速度转换器分别为不同型号的USB集线器。
所述微控制器通过URAT接口与所述PC机连接。
所述两个USB接口均为USB2.0接口，所述数据传输通路有两条，分别为高速数据传输通路和全速数据传输通路，并且，所述高速数据传输通路中串联有一组继电器组，所述全速数据传输通路中串联有一个USB1.1集线器和一组继电器组。
所述的待测试的USB装置是USB摄像装置。
还包括LCD屏，所述LCD屏设置于可被USB摄像装置拍摄到的位置，并与所述微控制器连接；所述PC机用于将其预先存储的色块图发送到所述微控制器；所述微控制器用于控制所述LCD屏显示来自所述PC机的色块图；所述USB摄像装置用于拍摄所述LCD屏，并将拍摄所得到的图像通过所述USB接口速度转换模块传送到所述PC机上；所述PC机进一步用于将接收到的图像中的每个色块的中心点的像素值，与其发送的色块图中的每个色块的中心点的像素值进行比较，并基于比较结果判断USB摄像装置的图像稳定性和正确性。
由以上的技术方案可见，本发明提供的自动测试USB装置兼容性的系统，通过USB接口速度转换装置根据PC机的接口速度转换控制命令对PC机与待测试的USB装置之间的数据传输速度进行相应的USB接口速度转换，实现在不同的USB接口速度下对USB装置进行兼容性测试，测试人员只需在PC机上输入控制命令，就能实现对USB接口速度的转换，这样，替代了传统的手工插拔USB装置以达到速度转换的目的，既可降低人力成本，提高效率，也易于实现。
另外，PC机可以通过将USB摄像装置拍摄到的色块图的每个色块，和PC机中预设的色块图的每个色块的中心点的像素值进行对比，判断USB摄像装置传输的图像是否出现色彩不对、图像错位或图像显示不连贯等问题。而现有技术中，对USB摄像装置传输图像数据是否发生错误主要通过人眼对比所传输图像与拍摄对象是否相同得出。可见本发明相对于现有技术，不仅实现了自动判断USB摄像装置的图像数据传输稳定性和正确性，更增加了判断的准确性。
图1为本发明提供的自动测试USB装置兼容性的系统结构示意图；图2为本发明提供的自动测试USB装置兼容性的系统的一种具体实施例的结构示意图；图3为本发明提供的自动测试USB装置兼容性的系统的第一较佳实施例的结构示意图；图4为图3中继电器组与USB接口的连接结构示意图。
图5为本发明提供的自动测试USB摄像装置兼容性的系统的第二较佳实施例示意图。
具体实施例方式
本发明提供的自动测试USB装置兼容性的系统，通过USB接口速度转换装置根据PC机的控制命令对PC机与待测试的USB装置之间的数据传输速度进行相应的USB接口速度转换，实现在不同的USB接口速度下对USB装置进行兼容性测试。
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
图1是本发明提供的自动测试USB装置兼容性的系统结构示意图。如图1所示，该系统包括PC机和USB接口速度转换装置，其中PC机用于在不同的USB接口速度下对待测试的USB装置进行兼容性测试，并根据所需的USB接口速度，输出接口速度转换控制命令。
USB接口速度转换装置串联连接于PC机和待测试的USB装置之间，用于提供PC机和待测试的USB装置之间的数据传输通路，并根据来自PC机的接口速度转换控制命令，对PC机与待测试的USB装置之间的数据传输速度，进行相应的USB接口速度转换。
进一步的，所述USB接口速度转换装置可以包括微控制器、USB接口速度转换模块和两个USB接口，其中两个USB接口分别与PC机和待测试的USB装置连接，USB接口速度转换模块串联连接在两个USB接口之间。
图1中，所述微控制器通过URAT接口与所述PC机连接。当然，本领域内的普通技术人员应当可知，所述微控制器亦可通过其它通讯接口，甚至包括与用于与PC机连接的USB接口，与所述PC机连接，从而与PC机进行数据交互。
所述微控制器接收来自PC机的接口速度转换控制命令，并根据该控制命令控制USB接口速度转换模块提供两个USB接口之间的数据传输通路。
USB接口速度转换模块还用于对两个USB接口之间的数据传输速度，进行USB接口速度的转换。
作为本发明的一种具体实施例，如图2所示，所述USB接口速度转换模块中可以包括多条并联连接的数据传输通路，其中的一条数据传输通路中，串联连接有一个开关单元，所述开关单元用于在所述微控制器的控制下，连通或断开该条数据传输通路，该条数据传输通路用于在不需要进行接口速度转换的情况下，直接传递PC机与待测试的USB装置之间的传输数据；其他各条数据传输通路中均分别串联连接有一个接口速度转换器和一个开关单元，所述接口速度转换器用于对其所接入的数据传输通路上的数据传输速度进行接口速度转换，且各条数据传输通路中的接口速度转换器分别进行不同的USB接口速度转换，所述开关单元用于在微控制器的控制下，连通或断开其所接入的数据传输通路；所述的其它各条数据传输通路均用于在需要进行接口速度转换的情况下，将PC机与待测试的USB装置之间的传输数据的传输速度，转换成所需要的USB接口速度。所述微控制器用于根据来自PC机的接口速度控制命令，控制相应的一条数据传输通路连通。
显然，本领域内的普通技术人员可以根据上述思路，对图2的结构进行相应的调整，如在各条数据传输通路中不设置开关单元，而通过一个由所述微控制器控制的多选一的开关组件实现多条数据传输通路的选通。再比如，所述开关单元由所述PC机直接控制，而不需设置微控制器等。
公知的，所述开关单元可以采用继电器等各种自动控制的开关元器件；所述接口速度转换器可以是对应不同USB接口速度的集线器；所述待测试的USB装置可以为各种具有USB接口，遵循USB协议的设备，如U盘、USB摄像装置等。
下面将结合本发明的两个较佳实施例，对本发明的结构和工作过程作出详细说明。
实施例1参考图3，本实施例中，所述多条数据传输通路中的开关单元为继电器组，所述PC机和待测试的USB装置均具有USB2.0接口，所述分别用于与PC机和待测试USB装置的两个USB接口则也为USB2.0接口。本实施例需要分别在USB2.0和USB1.1下对待测试的USB装置进行测试。
所述USB速度转换模块包括两条数据传输通路，分别为高速数据传输通路和全速数据传输通路。所述高速数据传输通路串联连接有一个继电器组A，所述继电器组A用于在微控制器的控制下，连通或断开高速数据传输通路；所述全速数据传输通路串联连接有一个USB1.1集线器和一个继电器组B，所述USB1.1集线器用于将全速数据传输通路上的数据传输速度转换为USB1.1的接口速度；所述继电器组B用于在微控制器的控制下，连通或断开全速数据传输通路。
图4是继电器组与USB接口的连接示意图。USB接口共接有四条线，它们分别为VCC，GND，D+，D-，其中，VCC与GND为电源线；D+与D-为双绞(twistpaired)信号线，其中GND在电路板上固定连通。
因此所述继电器组A和继电器组B分别由三个继电器组成，所述3个继电器分别串联接入所述数据传输通路中的VCC、D+和D-信号线，它们的控制端与所述微控制器连接。
如图3所示，当PC机通过微控制器命令继电器组A闭合而继电器B断开时，继电器组A所在的高速数据传输通路连通，由于PC机和待测试USB装置都为USB2.0的接口，因此PC机和待测试的USB装置之间的高速数据传输通路以USB2.0的接口速度传输数据，USB装置在USB2.0下进行测试；当PC机通过微控制器命令继电器组A断开而继电器组B闭合，继电器组B所在的全速数据传输通路连通，USB1.1集线器将全速数据传输通路传输数据的速度转换为USB1.1的USB接口速度，USB装置在USB1.1下进行测试；当PC机通过微控制器命令继电器组A和继电器组B同时断开，则被测USB装置从PC机上断开。由于PC机可在测试人员的操作下，输出接口速度转换控制命令，便不会出现PC机同时命令继电器组A和继电器组B同时连通的状态。这样便实现模拟手工插拔USB装置的功能。PC机检测被测USB装置是否被正确识别可以通过调用Windows API等方法来完成。这些方法是本领域技术人员所熟知的，所以在这里就不细述了。
对USB装置兼容性的测试还包括在不同USB接口速度下，对PC机从休眠/待机状态恢复到正常工作状态时，USB装置是否被正确识别的测试。
由于PC机在休眠/待机状态时，所有外围设备的数据流停止传输，这样将导致在PC机上显示的由USB摄像装置传送的视频流停止或是被断开。如果需要在USB2.0下进行休眠/待机测试，当PC机从休眠/待机状态恢复到正常工作状态时，PC机通过微控制器命令继电器组A闭合而继电器组B连通，此时继电器组A所在高速数据传输通路连通，此时USB装置在USB2.0下进行测试；检测被测USB装置是否被正确识别可以通过调用Windows API等方法来完成。如果需要在USB1.1下进行休眠/待机测试，则PC机通过微控制器命令继电器组A断开而继电器组B闭合，此时继电器组B所在全速数据传输通路连通，强制USB装置在USB1.1下进行测试；判断USB装置是否在PC机恢复正常工作状态时正确被识别的原理与在USB2.0下测试相同。
实施例2对USB装置兼容性的测试不仅包括上面所述的插拔测试、休眠/待机测试，还包括很多方面的测试，比如对USB摄像装置兼容性的测试，还需要对USB摄像装置进行USB摄像装置传输图像数据正确性和稳定性的测试。图5给出本发明提供的自动测试USB摄像装置兼容性的系统的第二较佳实施例。本实施例中，所述的待测试USB装置为USB摄像装置。本实施例主要针对USB摄像装置被多次插拔或者PC机从休眠/待机恢复到正常工作时，USB摄像装置传输图像数据的正确性稳定性的测试，这个测试同样需要分别在USB2.0和USB1.1下进行，本实施例的USB接口速度转换装置与图4所示实施例中的结构相同，它们的USB接口速度转换过程也相同，在这里就不赘述了。
在USB摄像装置经多次插拔，或PC机从休眠/待机状态恢复到正常工作状态，或USB摄像装置长时间持续传输视频流的情况下，USB摄像装置传输图像数据通常会出现以下的问题1、PC机上播放视频流的界面显示为黑屏或者图像停止；
2、PC机上播放视频流的界面显示图像色彩不对；3、视频流出现溢出现象，PC机上播放视频流的界面显示图像的下半部分错位或者为灰色图像；4、PC机上播放视频流的界面图像显示不连贯，一帧图像静止一段时间后才出现下一帧图像。
为了能自动检测到以上问题，在本实施例提供的自动测试USB摄像装置兼容性的系统中增加一个LCD显示屏，用于接收来自微控制器的控制信号，显示PC机预先设置的色块图。所述LCD显示屏放在能被USB摄像装置能拍摄到的位置，USB摄像装置拍摄LCD显示屏上显示的色块图并将拍摄到的色块图经过USB接口速度转换模块传送给PC机，PC机判断由USB摄像装置传送的色块图与所述预先设置的色块图中每个色块的中心点的像素值是否相同，如果相同则表明图像数据传输正确，否则是出现错误。这样就实现了对USB摄像装置传输数据正确性的测试。
对于问题4，PC机中预先设置的色块图可以有多个，PC机通过微控制器命令LCD隔一定的时间显示一个色块图，然后用上述判断图像显示正确性的方法得出图像显示的出错率，从而得出USB摄像装置传输数据的稳定性，即图像的稳定性。这样就实现了对USB摄像装置传输数据稳定性的测试。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种自动测试USB装置兼容性的系统，包括PC机和待测试的USB装置其特征在于还包括USB接口速度转换装置；所述PC机用于在不同的USB接口速度下对所述待测试的USB装置进行兼容性测试，并根据所需的USB接口速度，输出接口速度转换控制命令；所述USB接口速度转换装置串联连接于所述PC机和待测试的USB装置之间，用于提供所述PC机和待测试的USB装置之间的数据传输通路，并根据来自所述PC机的接口速度控制命令，对PC机与待测试的USB装置之间的数据传输速度，进行相应的USB接口速度转换。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述的USB接口速度转换装置，包括微控制器、USB接口速度转换模块和两个USB接口；所述两个USB接口分别与PC机和待测试的USB装置连接，所述USB接口速度转换模块串联连接在两个USB接口之间；所述微控制器用于接收来自PC机的接口速度控制命令，并根据该控制命令控制所述USB接口速度转换模块提供所述两个USB接口之间的数据传输通路；所述USB接口速度转换模块进一步用于对所述两个USB接口之间的数据传输速度，进行USB接口速度的转换。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于所述USB接口速度转换模块包括多条并联连接的数据传输通路，其中的一条数据传输通路中，串联连接有一个开关单元，所述开关单元用于在所述微控制器的控制下，连通或断开该条数据传输通路；其他各条数据传输通路中均分别串联连接有一个接口速度转换器和一个开关单元，所述接口速度转换器用于对其所接入的数据传输通路上的数据传输速度进行接口速度转换，且各条数据传输通路中的接口速度转换器分别进行不同的USB接口速度转换，所述开关单元用于在微控制器的控制下，连通或断开其所接入的数据传输通路；所述微控制器用于根据来自PC机的接口速度控制命令，控制相应的一条数据传输通路连通。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于所述开关单元是继电器组，每个继电器组由3个继电器组成，所述3个继电器分别串联接入所述数据传输通路中的VCC、D+和D-信号线，它们的控制端与所述微控制器连接。
5.如权利要求3所述的系统，其特征在于所述各条数据传输通路中的接口速度转换器分别为不同型号的USB集线器。
6.如权利要求2所述的系统，其特征在于所述微控制器通过URAT接口与所述PC机连接。
7.如权利要求2至6中之一所述的系统，其特征在于所述两个USB接口均为USB2.0接口，所述数据传输通路有两条，分别为高速数据传输通路和全速数据传输通路，并且，所述高速数据传输通路中串联有一组继电器组，所述全速数据传输通路中串联有一个USB1.1集线器和一组继电器组。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述的待测试的USB装置是USB摄像装置。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于还包括LCD屏，所述LCD屏设置于可被USB摄像装置拍摄到的位置，并与所述微控制器连接；所述PC机用于将其预先存储的色块图发送到所述微控制器；所述微控制器用于控制所述LCD屏显示来自所述PC机的色块图；所述USB摄像装置用于拍摄所述LCD屏，并将拍摄所得到的图像通过所述USB接口速度转换模块传送到所述PC机上；所述PC机进一步用于将接收到的图像中的每个色块的中心点的像素值，与其发送的色块图中的每个色块的中心点的像素值进行比较，并基于比较结果判断USB摄像装置的图像稳定性和正确性。
全文摘要
本发明提供的自动测试USB装置兼容性的系统，通过USB接口速度转换模块根据PC机的控制命令对USB接口速度进行转换，实现在不同的USB接口速度下对USB装置进行兼容性测试。可见替代了传统的手工测试USB装置兼容性的测试方法，降低了人力成本，提高了效率，也易于实现，并且实现了自动检测USB装置在经过多次插拔或PC机从休眠/待机状态恢复到正常工作状态，传输视频流是否出现图像停止、色彩不对、图像错位和图像显示不连贯的问题。
文档编号G06F11/267GK101059770SQ20071011882
公开日2007年10月24日 申请日期2007年6月12日 优先权日2007年6月12日
发明者涂坚, 游明琦 申请人:北京中星微电子有限公司