一种利用USB接口监测设备实时运行状态的装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种利用USB接口监测设备实时运行状态的装置及其工作方法，包括N组USB监测电路；每组USB监测电路相互并联；每组USB监测电路均包括一个核心电路及与核心电路连接的Type‑A USB 2.0接口和Micro_USB 2.0接口；Type‑A USB 2.0接口还与待检测设备连接；Micro_USB 2.0接口还与外部PC机连接；核心电路包括USB 2.0 Switch芯片和指示灯显示电路；USB 2.0 Switch芯片通过Type‑A USB 2.0接口与待检测设备连接，检测USB 2.0 Switch芯片的D+/D‑引脚电平状态，当待检测设备检测到D+/D‑都为高，则进入测试模式；USB 2.0 Switch芯片与指示灯显示电路连接，显示待检测设备的不同测试状态；USB 2.0 Switch芯片通过Micro_USB 2.0接口与PC机连接，用以通过PC机打印待检测设备的日志。本发明专利技术不用增加额外的调试接口，提高了电子设备测试的便捷性。

A device for monitoring the real-time running state of equipment by USB interface and its working method

【技术实现步骤摘要】
一种利用USB接口监测设备实时运行状态的装置及其工作方法
本专利技术涉及电力电子检测
，特别是一种利用USB接口监测设备实时运行状态的装置及其工作方法。
技术介绍
开发者在开发一个电子产品的过程中，经常需要对该电子产品进行长时间的压力测试，比如将其放置在温箱里进行高低温测试，以检验设备长时间运行的稳定性。可见，对设备状态进行实时监测与异常诊断是检验设备稳定运行的关键保障。现有的监测技术方案，一般通过设备上内置的指示灯或显示屏来直观观察测试结果，或者通过设备的串口连接到PC端/上位机，打印出调试信息和输入调试命令，进而分析结果。在温箱环境下，开发者一般很难直接观察设备内置的指示灯状态或显示屏的显示信息，甚至有些产品方案为了节约成本或者没有显示需求，没有内置指示灯和显示屏。再者，开发者通过串口对设备进行调试，一般需要人工手动输入测试命令才能运行程序并打印出调试信息，降低开发效率；或需要额外开发PC端/上位机端测试软件，无意中增加了开发时间和成本；更甚，现在很多嵌入式产品追求体积、重量等指标，可能已经从硬件上移除串口，无法进行相关的异常排查，给设备的开发调试带来很大不便。
技术实现思路
有鉴于此，为解决现有电子设备出厂前因没有内置指示灯、显示屏和串口而不便于产品测试的问题，本专利技术提供一种利用USB接口监测设备实时运行状态的装置及其工作方法，不用增加额外的调试接口，提高了电子设备测试的便捷性。本专利技术采用以下方案实现：一种利用USB接口监测设备实时运行状态的装置，包括N组USB监测电路；所述1<=N<=8；每组USB监测电路相互并联；每组USB监测电路均包括一个核心电路、一个Type-AUSB2.0接口和一个Micro_USB2.0接口；所述核心电路分别与所述Type-AUSB2.0接口和所述Micro_USB2.0接口连接；所述Type-AUSB2.0接口还与待检测设备连接；所述Micro_USB2.0接口还与外部PC机连接；所述核心电路包括USB2.0Switch芯片、第一指示灯显示电路和第二指示灯显示电路；所述USB2.0Switch芯片通过所述Type-AUSB2.0接口与所述待检测设备连接；所述USB2.0Switch芯片通过所述Micro_USB2.0接口与PC机连接，用以通过PC机打印待检测设备的日志；所述USB2.0Switch芯片与所述第一指示灯显示电路连接，用以显示待检测设备的不同测试状态；所述第二指示灯显示电路分别与所述USB2.0Switch芯片和所述Micro_USB2.0接口连接，用以显示所述USB2.0Switch芯片是否切换到MicroUSB2.0接口的通路。进一步地，所述USB2.0Switch芯片包含一路输入D+/D-、两路输出D1+/D1-和D2+/D2-和输出通路切换控制引脚S；所述USB2.0Switch芯片输入端的D+/D-通过所述Type-AUSB2.0接口与所述待检测设备的D+/D-连接；所述USB2.0Switch芯片的一路输出D1+/D1-通过Micro_USB2.0接口与PC机连接，用以通过PC机打印待检测设备的日志；所述USB2.0Switch芯片的另一路输出D2+/D2-短接，D2+/D2-输入电平状态默认为高电平，用以待检测设备接入所述Type-AUSB2.0接口后判断是否连接到监测装置，当待检测设备检测到D+/D-都为高，即检测到D2+/D2-输入的高电平，则说明连接到监测装置，进入测试模式；否则，说明未连接到监测装置，未进入测试模式；所述USB2.0Switch芯片的另一路输出D2+/D2-短接后，还与第一指示灯显示电路连接，D2+/D2-的输出电平状态用于控制第一指示灯显示电路中指示灯的显示状态，第一指示灯显示电路用以显示待检测设备的不同测试状态，当D2+/D2-输出高电平，则第一指示灯显示电路中的指示灯亮，当D2+/D2-输出低电平，则第一指示灯显示电路中的指示灯灭，D2+/D2-输出电平的高低和持续时间长短不同，进而第一指示灯显示电路中的指示灯亮灭的次数和时间间隔不同，则对应不同的测试状态；所述USB2.0Switch芯片的S引脚与第二指示灯显示电路连接后，再连接到Micro_USB2.0接口，S引脚电平的状态用于控制所述USB2.0Switch芯片的输出端是D1+/D1-引脚还是D2+/D2-引脚，第二指示灯显示电路用于显示所述USB2.0Switch芯片输出端是否切换到D1+/D1-引脚，进而显示所述USB2.0Switch芯片是否切换到MicroUSB2.0接口的通路，再进而显示待检测设备是否连接到PC机；当S引脚为低电平，即所述USB2.0Switch芯片的输出端是D1+/D1-引脚，即所述USB2.0Switch芯片切换到MicroUSB2.0接口的通路，则第二指示灯显示电路中的指示灯亮，表示待检测设备连接到PC机；否则，当S引脚为高电平，即所述USB2.0Switch芯片的输出端是D2+/D2-引脚，即所述USB2.0Switch芯片切换到第一指示灯显示电路通路，则第二指示灯显示电路中的指示灯灭，表示待检测设备未连接到PC机，而是连接到监测装置，进入测试模式。进一步地，所述USB2.0Switch芯片所采用的芯片型号为FSUSB30MUX。进一步地，本专利技术提供一种利用USB接口监测设备实时运行状态的装置的工作方法，包括以下步骤：步骤S1：将待检测设备插入所述Type-AUSB2.0接口，并通过VBUS5V向待检测设备供电；步骤S2：当待检测设备检测到VBUS线为高，待检测设备初始化USB控制器和PHY（端口物理层），并使能USB连接；根据USB2.0协议规范，若待检测设备为High-speed或Full-speed，则拉高设备的D+引脚，若待检测设备为Low-speed，则拉高设备的D-引脚，然后等待USBHOST的复位信号；步骤S3：待检测设备判断等待USBHOST的复位信号是否超时，若没有超时，则待检测设备在USB协议规定的时间内检测到复位信号，说明待检测设备正常连接到USBHOST，则按照USB2.0协议规范，进入正常的USB枚举流程,不再执行剩余的步骤；否则，等待USBHOST的复位信号超时，则进一步判断待检测设备的D+/D-电平状态是否都为高，若不都为高，则说明待检测设备未连接到监测装置，则关闭USB控制器和PHY，并进入充电模式，不再执行剩余的步骤；否则，D+/D-都为高，说明设备连接到监测装置，即设备的D+/D-连通了监测装置中USB2.0Switch芯片的输出端D2+/D2-引脚，则进入正常测试模式，通过USB控制器和PHY开始控制D+/D-的电平状态，进而控制监测装置中USB2.0Switch芯片的输出端D2+/D2-的电平状态，则第一指示灯显示电路中的指示灯进入第一种闪烁状态；步骤S4：待检测设备判断测试时间是否到达，若到达，则通过USB控制器和PHY开始控制D+/D-的电平状态，进而控制监测装置中USB2.0Switch芯片的输出端D2+/D2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用USB接口监测设备实时运行状态的装置，其特征在于：包括N组USB监测电路；每组USB监测电路相互并联；每组USB监测电路均包括一个核心电路、一个Type-A USB2.0接口和一个Micro_USB 2.0接口；所述核心电路分别与所述Type-A USB 2.0接口和所述Micro_USB 2.0接口连接；所述Type-A USB 2.0接口还与待检测设备连接；所述Micro_USB2.0接口还与外部PC机连接；所述核心电路包括USB 2.0 Switch芯片、第一指示灯显示电路和第二指示灯显示电路；所述USB 2.0 Switch芯片通过所述Type-A USB 2.0接口与所述待检测设备连接；所述USB 2.0 Switch芯片通过所述Micro_USB 2.0接口与PC机连接，用以通过PC机打印待检测设备的日志；所述USB 2.0 Switch芯片与所述第一指示灯显示电路连接，用以显示待检测设备的不同测试状态；所述第二指示灯显示电路分别与所述USB 2.0Switch芯片和所述Micro_USB 2.0接口连接，用以显示所述USB 2.0 Switch芯片是否切换到Micro USB 2.0接口的通路。/n...

【技术特征摘要】
1.一种利用USB接口监测设备实时运行状态的装置，其特征在于：包括N组USB监测电路；每组USB监测电路相互并联；每组USB监测电路均包括一个核心电路、一个Type-AUSB2.0接口和一个Micro_USB2.0接口；所述核心电路分别与所述Type-AUSB2.0接口和所述Micro_USB2.0接口连接；所述Type-AUSB2.0接口还与待检测设备连接；所述Micro_USB2.0接口还与外部PC机连接；所述核心电路包括USB2.0Switch芯片、第一指示灯显示电路和第二指示灯显示电路；所述USB2.0Switch芯片通过所述Type-AUSB2.0接口与所述待检测设备连接；所述USB2.0Switch芯片通过所述Micro_USB2.0接口与PC机连接，用以通过PC机打印待检测设备的日志；所述USB2.0Switch芯片与所述第一指示灯显示电路连接，用以显示待检测设备的不同测试状态；所述第二指示灯显示电路分别与所述USB2.0Switch芯片和所述Micro_USB2.0接口连接，用以显示所述USB2.0Switch芯片是否切换到MicroUSB2.0接口的通路。


2.根据权利要求1所述的一种利用USB接口监测设备实时运行状态的装置，其特征在于：所述USB2.0Switch芯片包含一路输入D+/D-、两路输出D1+/D1-和D2+/D2-和输出通路切换控制引脚S；所述USB2.0Switch芯片输入端的D+/D-通过所述Type-AUSB2.0接口与所述待检测设备的D+/D-连接；所述USB2.0Switch芯片的一路输出D1+/D1-通过Micro_USB2.0接口与PC机连接，用以通过PC机打印待检测设备的日志；所述USB2.0Switch芯片的另一路输出D2+/D2-短接，D2+/D2-输入电平状态默认为高电平，用以待检测设备接入所述Type-AUSB2.0接口后判断是否连接到监测装置，当待检测设备检测到D+/D-都为高，即检测到D2+/D2-输入的高电平，则说明连接到监测装置，进入测试模式；否则，说明未连接到监测装置，未进入测试模式；所述USB2.0Switch芯片的另一路输出D2+/D2-短接后，还与第一指示灯显示电路连接，D2+/D2-的输出电平状态用于控制第一指示灯显示电路中指示灯的显示状态，第一指示灯显示电路用以显示待检测设备的不同测试状态，当D2+/D2-输出高电平，则第一指示灯显示电路中的指示灯亮，当D2+/D2-输出低电平，则第一指示灯显示电路中的指示灯灭，D2+/D2-输出电平的高低和持续时间长短不同，进而第一指示灯显示电路中的指示灯亮灭的次数和时间间隔不同，则对应不同的测试状态；所述USB2.0Switch芯片的S引脚与第二指示灯显示电路连接后，再连接到Micro_USB2.0接口，S引脚电平的状态用于控制所述USB2.0Switch芯片的输出端是D1+/D1-引脚还是D2+/D2-引脚，第二指示灯显示电路用于显示所述USB2.0Switch芯片输出端是否切换到D1+/D1-引脚，进而显示所述USB2.0Switch芯片是否切换到MicroUSB2.0接口的通路，再进而显示待检测设备是否连接到PC机；当S引脚为低电平，即所述USB2.0Switch芯片的输出端是D1+/D1-引脚，即所述USB2.0Switch芯片切换到MicroUSB2.0接口的通路，则第二指示灯显示电路中的指示灯亮，表示待检测设备连接到PC机；否则，当S引脚为高电平...

【专利技术属性】
技术研发人员：林虹，吴良峰，
申请(专利权)人：阳光学院，
类型：发明
国别省市：福建;35