CN102176702A - 测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

一种测试系统及测试方法。该测试系统包括，一测试装置、一USB集线器以及一主机装置。USB集线器耦接于测试装置与主机装置之间。主机装置通过USB集线器，与测试装置进行数据传输，主机装置包括一储存单元以及一处理单元。储存单元用以储存一第一测试程序以及一第二测试程序。当USB集线器耦接于测试装置与主机装置之间时，处理单元执行第一测试程序，用以使测试装置操作在一USB 3.0模式下，接着处理单元执行第二测试程序，用以使测试装置操作在一USB 2.0模式下。处理单元通过不同的接口，读取储存单元所储存的第一及第二测试程序。

Description

测试系统及测试方法

技术领域

本发明涉及一种测试系统及方法，特别是涉及一种测试USB集线器的测试系统及方法。

背景技术

随着科技的进步，愈来愈多的数字装置被设计产生如随身盘、外接式光盘机、外接式硬盘、数字相机、手机...等。为了让数字装置可连接计算机主机，数字装置通常具有一连接端口。当数字装置的连接端口与计算机主机的连接端口耦接在一起时，计算机主机便可存取数字装置上的数据。

然而，计算机主机的连接端口数量有限。因此，使用者无法同时将多个数字装置与计算机主机作连接。为了解决连接端口数量不足的问题，现有的做法是利用一集线器(Hub)，扩展计算机主机的连接端口。

由于集线器可有效地让多个数字装置同时连接计算机主机，因此，集线器的重要性也随之增加。为了确保集线器可正常地传输数据，在集线器在出厂前，必需利用一测试系统及方法，对集线器进行测试。

发明内容

本发明提供一种测试系统，包括一测试装置、一USB集线器以及一主机装置。USB集线器具有双总线结构，用以传送USB 3.0或USB 2.0信号，该USB集线器耦接于测试装置与主机装置之间。主机装置通过USB集线器，与测试装置进行数据传输，并包括一储存单元以及一处理单元。储存单元用以储存一第一测试程序以及一第二测试程序。当USB集线器耦接于测试装置与主机装置之间时，处理单元执行第一测试程序，用以进行USB 3.0传输功能的导通测试，处理单元执行第二测试程序，用以进行USB 2.0传输功能的导通测试。处理单元通过不同的接口，读取储存单元所储存的第一及第二测试程序。

本发明还提供一种测试方法，应用在一测试系统中。测试系统具有一主机装置、一USB集线器以及一测试装置。USB集线器耦接于主机装置以及测试装置之间。本发明的测试方法包括，令主机装置通过一第一接口，读取并执行一第一测试程序，用以与测试装置进行数据传输，并进行USB 3.0传输功能的导通测试；以及令该主机装置通过一第二接口，读取并执行一第二测试程序，用以与测试装置进行数据传输，并进行USB 2.0传输功能的导通测试。第一接口不同于第二接口。USB集线器具有双总线结构，用以传送USB 3.0或USB 2.0信号。

为使本发明的特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并结合附图详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的测试系统的示意图。

图2为本发明的主机装置的一可能实施例。

图3为本发明的测试方法的一可能实施例。

附图符号说明

100：测试系统；

110：测试装置；

130：USB集线器；

150：主机装置；

131：向上连接端口；

134～137：向下连接端口；

151：储存单元；

154：处理单元；

157：USB连接端口；

152、153：测试程序；

111～114：USB连接端口；

115～118：USB装置控制器；

132：USB 3.0集线控制器；

133：USB 2.0集线控制器；

155：USB 3.0主机控制器；

156：USB 2.0主机控制器。

具体实施方式

图1为本发明的测试系统的示意图。如图所示，测试系统100包括，一测试装置110、一USB集线器130以及一主机装置150。USB集线器130耦接于测试装置110与主机装置150之间。主机装置150通过USB集线器130，与测试装置110进行数据传输。在本实施例中，主机装置150根据测试装置110所回传的信号，得知USB集线器130是否可正常地传送数据。

本发明并不限定测试装置110的内部架构。只要是能够通过USB集线器130，与主机装置150进行数据传输的装置，均可作为测试装置110。在本实施例中，测试装置110包括，USB连接端口111～114以及USB装置控制器115～118，但并非用以限制本发明。如图所示，USB连接端口111～114一对一地耦接USB装置控制器115～118。

另外，本发明并不限定USB集线器130的内部架构。只要是能将主机装置150的USB连接端口扩展至多个连接端口，用以连接更多的USB周边装置的集线器，均可作为本发明的USB集线器130。在本实施例中，USB集线器130具有双总线结构(dual bus architecture)，其可传送USB 2.0或3.0的信号。

如图所示，USB集线器130包括，一向上连接端口131、一USB 3.0集线控制器132、一USB 2.0集线控制器133以及向下连接端口134～137。本发明并不限定USB集线器130的向上连接端口及向下连接端口的数量。在其它实施例中，USB集线器可具有多个向上连接端口以及至少二向下连接端口。在本实施例中，向上连接端口131用以耦接主机装置150。向下连接端口134～137用以耦接测试装置110。

当测试装置110操作于一USB 3.0模式时，USB 3.0集线控制器132负责主机装置150与测试装置110间的数据(如TX+/TX-/RX+/RX-)传输。相反地，当测试装置110操作于一USB 2.0模式时，USB 2.0集线控制器133负责主机装置150与测试装置110间的数据(如D+/D-)传输。

举例而言，当测试装置110操作于一USB 3.0模式时，USB 3.0集线控制器132可处理向上连接端口131所接收到的USB 3.0信号，再将处理后的结果通过向下连接端口134～137，提供予测试装置110。在另一实施例中，USB 3.0集线控制器132可接收并处理向下连接端口134～137的一个所接收到的USB 3.0信号，再将处理后的结果通过向上连接端口131，提供予主机装置150。

举例而言，主机装置150可先执行一第一测试程序，并通过第一路径(如TX-/TX+/RX-/RX+)，将USB 3.0测试信号通过USB集线器130，传送到测试装置110。测试装置110根据主机装置150所提供的测试信号，产生一回复信号，并再通过该第一路径，回传至主机装置150。主机装置150根据该回复信号，便可得知USB集线器130是否可正确地传送USB 3.0信号。

在本实施例中，USB 2.0集线控制器133是将来自主机装置150的USB2.0信号通过向下连接端口134～137，提供予测试装置110，或是将测试装置110所提供的USB 2.0信号通过向上连接端口131，提供予主机装置150。

举例而言，待完成USB集线器130的USB 3.0测试后，主机装置150再执行一第二测试程序，并通过第二路径(如D-/D+)，将USB 2.0测试信号通过USB集线器130，传送到测试装置110。测试装置110根据主机装置150所提供的测试信号，产生一回复信号，并再通过该第二路径，回传至主机装置150。主机装置150根据该回复信号，便可得知USB集线器130是否可正确地传送USB 2.0信号。

在一可能实施例中，在进行USB 3.0及2.0测试前，主机装置150会先通过USB集线器130，提供一特定指令(vendor command)予测试装置110，用以使测试装置110操作在USB 3.0或2.0模式。

另外，本发明并不限制USB 3.0及2.0测试的顺序。在本实施例中，主机装置150是先测试USB集线器130的USB 3.0传输功能，然后再测试USB集线器130的USB 2.0传输功能。在其它实施例中，主机装置150可先测试USB集线器130的USB 2.0传输功能，然后再测试USB集线器130的USB3.0传输功能。

图2为本发明的主机装置的一可能实施例。如图所示，主机装置150包括，一储存单元151、一处理单元154以及一USB连接端口157。储存单元151储存测试程序152及153。本发明并不限定测试程序152及153是在何种操作系统下执行。在本实施例中，测试程序152及153是在DOS操作系统下进行。

在一可能实施例中，测试程序153为一基本输入输出系统(BIOS)。当测试装置110操作在USB 2.0模式下时，测试程序153便通过USB集线器130，与测试装置110进行USB 2.0数据传输，并根据传输结果，得知USB集线器130的USB 2.0传输功能是否正常。

处理单元154通过不同的接口，读取储存单元151的测试程序152及153。本发明并不限定处理单元154与测试程序152及153之间的接口种类。在本实施例中，处理单元154通过一扩展主控制器接口(Extended HostController Interface；xHCI)，读取测试程序152，而通过一增强型主机控制器接口(Enhanced Host Controller Interface；eHCI)，读取测试程序153。

扩展主控制器接口xHCI及增强型主机控制器接口eHCI主要是规范系统软件与硬件间的寄存器及数据结构，其中，扩展主控制器接口xHCI是一种USB 3.0主机控制器与USB 3.0周边驱动程序间的一种标准通信方式。

在本实施例中，处理单元154包括一USB 3.0主机控制器155以及一USB 2.0主机控制器156。USB 3.0主机控制器155通过扩展主控制器接口xHCI，读取并执行测试程序152，用以测试USB集线器130的USB 3.0传输功能。USB 2.0主机控制器156通过增强型主机控制器接口eHCI，读取并执行测试程序153，用以测试USB集线130的USB 2.0传输功能。

另外，在本实施例中，USB 3.0主机控制器155是通过一超高速总线接口(Super Speed Bus Interface)SSBI，耦接USB连接端口157，用以传输USB3.0信号。当USB连接端口157耦接USB集线器130时，便可通过USB集线器130，与测试装置110进行通讯。

本发明并不限定主机装置150与测试装置110之间的通讯内容。在一可能实施例中，主机装置150会先载入测试程序152。测试程序152可通过接口xHCI，枚举(enumerate)USB集线器130是否已插入主机装置150之中。当USB集线器130耦接主机装置150时，处理单元154便可枚举到USB集线器130。

接着，测试程序152读取USB集线器130的一装置描述符(devicedescriptor)，用以识别此USB集线器130的类型。测试程序152可根据USB集线器130的装置描述符，得知USB集线器130的装置信息，例如USB集线器130具有一个向上连接端口131和4个向下连接端口134～137。此时，也表示完成USB集线器130的向上连接端口131与主机装置150间的导通测试。

接着，测试程序152检测USB集线器130的4个向下连接端口134～137的连接状态，即检测向下连接端口134～137是否连接测试装置110的USB连接端口111～114。本发明并不限定测试程序152检测向下连接端口134～137的顺序。在一可能实施例中，测试程序152可依序或是依照一预设的顺序，检测向下连接端口134～137的连接状态。

当向下连接端口134～137连接USB连接端口111～114时，测试程序152便可检测到向下连接端口134～137皆耦接一USB装置，接着，测试程序152读取向下连接端口134～137所连接的装置的一装置描述符。此时，USB装置控制器115～118与USB连接端口111～114被视为4个USB装置。因此，测试程序152可得知4个装置描述符。

举例而言，在本实施例中，处理单元154利用超高速总线接口SSBI，发出一读取装置描述符指令(get device descriptor command)。当测试装置110接收到该读取装置描述符指令时，测试装置110将操作在一USB 3.0模式下，并根据该读取装置描述符指令，回报一USB 3.0装置描述符。由于向下连接端口134～137皆耦接一USB装置，故此读取及回报步骤会重复4次。

完成后，则表示完成向下连接端口134～137的USB 3.0总线导通测试。此时，测试程序152会发出一第一特定令(first vendor command)，使测试装置110切换至一USB 2.0模式，以进行USB 2.0总线的导通测试。

当测试装置110操作在一USB 2.0模式时，测试程序153通过增强型主机控制器接口eHCI，枚举是否已插入USB集线器130。当USB集线器130耦接主机装置150时，处理单元154便可枚举到USB集线器130。

接着，测试程序153读取USB集线器130的一装置描述符，用以识别此USB集线器130的类型。当测试程序153可读取到USB集线器130的装置描述符时，表示已完成USB集线器130的向上连接端口131与主机装置150间的导通测试。

然后，测试程序153再通过USB集线器130，读取测试装置110的装置描述符，用以进行USB集线器130的向下连接端口134～137的USB 2.0总线导通测试。接着，测试程序153检测USB集线器130的4个向下连接端口134～137的连接状态，即检测向下连接端口134～137是否连接测试装置110的USB连接端口111～114。

当向下连接端口134～137连接USB连接端口111～114时，测试程序153便可检测到向下连接端口134～137皆耦接一USB装置，接着，测试程序153读取向下连接端口134～137所连接的装置的一USB 2.0装置描述符。此时，USB装置控制器115～118与USB连接端口111～114被视为4个USB装置。因此，测试程序153可得知4个装置描述符。

举例而言，在本实施例中，处理单元154利用总线接口BI，发出一读取装置描述符指令。由于测试装置110操作在一USB 2.0模式下，当测试装置110接收到该读取装置描述符指令时，将回报一USB 2.0装置描述符。由于向下连接端口134～137皆耦接一USB装置，故此读取及回报步骤会重复4次。

在完成USB 2.0及3.0的总线导通测试后，测试程序153可发出一第二特定指令(second vendor command)，用以将测试装置110切回USB 3.0模式，并设定一标记值，用以结束所有测试流程。

在一可能实施例中，测试程序153为BIOS内的一选项(如Legacy USBsupport)。当使用者在开机时进入BIOS后，可启用该选项。当测试装置110操作在一USB 2.0模式下时，BIOS内的测试程序(如153)便开始对USB集线器130进行USB 2.0总线导通测试。

藉由BIOS内原本的测试功能，对USB集线器130进行USB 2.0总线导通测试，故可减少测试程序152的程序码，因测试人员不需再额外撰写USB2.0的测试码。

图3为本发明的测试方法的一可能实施例。本发明的测试方法是应用在一测试系统。该测试系统具有一主机装置、一USB集线器以及一测试装置，其中USB集线器耦接于主机装置以及测试装置之间。为方便说明，以下将结合图1所示的测试系统。

首先，令主机装置150执行一第一测试程序，用以与测试装置110进行数据传输，并使测试装置110操作在一USB 3.0模式(步骤S310)。接着，令主机装置150执行一第二测试程序，用以与测试装置110进行数据传输，并使测试装置110操作在一USB 2.0模式(步骤S330)。

在一可能实施例中，第一及第二测试程序是在一DOS操作系统下执行。另外，在其它实施例中，第二测试程序为一基本输入输出系统(BIOS)。该基本输入输出系统可通过USB集线器130，与测试装置110进行USB 2.0数据传输。

在本实施例中，主机装置150是通过不同的接口，读取第一及第二测试模式。举例而言，主机装置150利用一扩展主控制器接口xHCI，读取第一测试程序，并利用一增强型主机控制器接口eHCI，读取第二测试程序。

本发明并不限定步骤S310与S330的执行顺序。在本实施例中，是先执行步骤S310，再执行步骤S330。在其它实施例中，可先执行步骤S330，再执行步骤S310。

另外，本发明并不限定第一及第二测试程序的测试过程。在本实施例中，藉由第一测试程序，主机装置150可先枚举USB集线器130是否插入(步骤S311)。若枚举到USB集线器130，主机装置150读取USB集线器130的一装置描述符(步骤S313)。

若主机装置150可读取USB集线器130的USB 2.0装置描述符时，表示已完成USB集线器130与主机装置150间的连接端口(如131)的USB 3.0导通测试。接着，主机装置150读取USB集线器130所连接的测试装置110的装置描述符(步骤S315)。若主机装置150可读取到USB集线器130所连接的测试装置110的装置描述符时，表示已完成USB集线器130与测试装置110间的连接端口(如134～137)的USB 3.0导通测试。

在完成步骤S311～S315后，表示已完成USB集线器130的USB 3.0总线导通测试。在本实施例中，藉由执行第一测试程序，主机装置150发出一第一特定指令(步骤S317)，用以将测试装置110设定在USB 2.0模式，以便进行USB集线器130的USB 2.0总线导通测试。

当测试装置110操作在USB 2.0模式时，第二测试程序便枚举USB集线器130是否插入(步骤S331)。若枚举到USB集线器130，主机装置150读取USB集线器130的一装置描述符(步骤S333)。

若主机装置150可读取USB集线器130的装置描述符时，表示已完成USB集线器130与主机装置150间的连接端口(如131)的USB 2.0导通测试。接着，主机装置150读取USB集线器130所连接的测试装置110的装置描述符(步骤S335)。若主机装置150可读取到USB集线器130所连接的测试装置110的装置描述符时，表示已完成USB集线器130与测试装置110间的连接端口(如134～137)的USB 2.0导通测试。

在完成步骤S331～S335后，表示已完成USB集线器130的USB 2.0总线导通测试。在本实施例中，藉由执行第二测试程序，主机装置150发出一第二特定指令(步骤S337)，用以将测试装置110设定在USB 3.0模式，并设定一标记值，用以结束测试流程。

由于USB集线器130的USB 2.0总线导通测试是由一BIOS所执行，故测试人员在撰写测试程序时，不需再撰写USB 2.0的测试码，故可减少测试程序的程序码，并可减少撰写的时间。

除非另作定义，在此所有词汇(包含技术与科学词汇)均属本发明所属领域技术人员的一般理解。此外，除非明白表示，词汇于一般字典中的定义应解释为与其相关技术领域的文章中意义一致，而不应解释为理想状态或过分正式的语态。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作若干的更动与润饰，因此本发明的保护范围是以本发明的权利要求为准。

Claims (11)

1.一种测试系统，包括：

一测试装置；

一USB集线器，具有双总线结构，用以传送USB 3.0或USB 2.0信号，该USB集线器耦接该测试装置；以及

一主机装置，通过该USB集线器，与该测试装置进行数据传输，并包括：

一储存单元，用以储存一第一测试程序以及一第二测试程序；

一处理单元，当该USB集线器耦接于该测试装置与该主机装置之间时，该处理单元执行该第一测试程序，用以进行USB 3.0传输功能的导通测试，该处理单元执行该第二测试程序，用以进行USB 2.0传输功能的导通测试；

其中该处理单元通过不同的接口，读取该储存单元所储存的该第一及第二测试程序。

2.如权利要求1所述的测试系统，其中当该处理单元执行该第一测试程序时，该测试装置操作在一USB 3.0模式下，该处理单元读取该测试装置的一装置描述符，当该处理单元接收到该装置描述符后，该处理单元执行该第二测试程序，并且该处理单元发出一第一特定指令予该测试装置，用以使该测试装置操作在一USB 2.0模式下。

3.如权利要求2所述的测试系统，其中当该处理单元执行该第二测试程序时，在该USB 2.0模式下，该处理单元再次读取该测试装置的装置描述符，当该处理单元接收到该装置描述符后，该处理单元发出一第二特定指令予该测试装置，用以使该测试装置再次操作在该USB 3.0模式下。

4.如权利要求1所述的测试系统，其中该处理单元通过一第一接口，读取该第一测试程序，该处理单元通过一第二接口，读取该第二测试程序，其中该第一接口为一扩展主控制器接口，该第二接口为一增强型主机控制器接口。

5.如权利要求1所述的测试系统，其中该处理单元包括：

一USB 3.0主机控制器，用以执行该第一测试程序；以及

一USB 2.0主机控制器，用以执行该第二测试程序，其中该USB 3.0主机控制器通过一超高速总线接口，耦接该USB集线器，该USB 2.0主机控制器通过一总线接口，耦接该USB集线器。

6.如权利要求1所述的测试系统，其中该第二测试程序为一基本输入输出系统，该基本输入输出系统可通过该USB集线器，与该测试装置进行USB2.0数据传输。

7.如权利要求1所述的测试系统，其中该USB集线器包括：

一向上连接端口，用以耦接该主机装置；

多个向下连接端口，用以耦接该测试装置；

一USB 3.0集线控制器，当该测试装置操作于该USB 3.0模式时，该USB 3.0集线控制器负责该主机装置与该测试装置间的数据传输；以及

一USB 2.0集线控制器，当该测试装置操作于该USB 2.0模式时，该USB 2.0集线控制器负责该主机装置与该测试装置间的数据传输；

其中该测试装置包括：

多个USB连接端口，一对一地耦接该等向下连接端口；以及

多个USB装置控制器，一对一地耦接该等USB连接端口。

8.一种测试方法，应用在一测试系统中，该测试系统具有一主机装置、一USB集线器以及一测试装置，该USB集线器耦接于该主机装置以及该测试装置之间，该测试方法包括：

令该主机装置通过一第一接口，读取并执行一第一测试程序，用以与该测试装置进行数据传输，并进行USB 3.0传输功能的导通测试；以及

令该主机装置通过一第二接口，读取并执行一第二测试程序，用以与该测试装置进行数据传输，并进行USB 2.0传输功能的导通测试；

其中该第一接口不同于第二接口；

其中该USB集线器具有双总线结构，用以传送USB 3.0或USB 2.0信号。

9.如权利要求8所述的测试方法，其中该第二测试程序为一基本输入输出系统，该基本输入输出系统可通过该USB集线器，与该测试装置进行USB2.0数据传输。

10.如权利要求8所述的测试方法，其中当执行该第一测试程序时，该测试装置操作在一USB 3.0模式下，令该主机装置读取该测试装置的一装置描述符，当接收到该装置描述符后，执行该第二测试程序，并且发出一第一特定指令予该测试装置，用以使该测试装置操作在一USB 2.0模式下。

11.如权利要求10所述的测试系统，其中当执行该第二测试程序时，在该USB 2.0模式下，再次读取该测试装置的装置描述符，当接收到该装置描述符后，发出一第二特定指令予该测试装置，用以使该测试装置再次操作在该USB 3.0模式下。

Images