一种USB总线接口检测装置及其检测方法制造方法及图纸

一种ＵＳＢ总线接口检测装置，包括ＵＳＢ转接单元、显示及报警单元以及用于检测待测ＵＳＢ接口是否短路的短路检测单元；ＵＳＢ转接单元具有与待测ＵＳＢ接口各端对应的输入端和输出端；短路检测单元包括多个输入端和至少一输出端，其输入端通过ＵＳＢ转接单元与待测ＵＳＢ接口的各端一一对应连接，其输出端给出短路检测结果信号；显示及报警单元用于显示检测结果，并对短路进行报警提示。本发明专利技术的软硬件设计都很简单，速度快，成本低；在待测单元上电前，先进行ＵＳＢ总线接口的短路检测，有效的保证了待测单元和测试环境安全；该装置还可以作为ＵＳＢ总线接口测试电路的一个部分应用于生产测试环境中。

【技术实现步骤摘要】
一种USB总线接口检测装置及其检测方法
本专利技术涉及一种通信
的电子检测装置及其4企测方法，尤其 涉及一种USB总线接口检测装置及其检测方法。
技术介绍
USB总线在通讯、电子领域大量使用，在对外提供USB接口的单 板批量生产过程中，需要对这种接口功能、性能进行测试验证，从而保 证单板USB接口功能的生产质量。现有技术当中一种比较常规、简易的 做法是外部配备一个U盘作为测试环境，通过单板对U盘的读写操作成 功与否来加以判断。然而，这种测试方法在实际应用过程中，由于USB 接口电路可能存在短路现象(具体的说，USB的差分信号D+与电源VCC 短路、USB的差分信号D-与地GND短路等情况下)，就会出现单板可 能正常上电，而USB相关电路损坏(包括损坏用于作为测试环境的U 盘)。如果VCC和GND短路，那么造成更大的破坏。中国专利(申请号200410037022.1,公开号CN1691809A ) USB 接口防护系统和中国专利(专利号:200420050364.2 ) USB接口防护 电路分别介绍了通过压敏电阻和TVS管给手机USB接口 ESD和浪涌 提供沖击保护。然而这两个专利所提供的技术方案都无法解决生产检测 过程中USB接口可能出现的短路问题。中国专利(专利号:01103461.0)测试USB端口的方法及其装置 介绍了一种通过读取USB主控制器内部状态寄存器的方法来判断USB 接口上电源VCC、地GND、 一对差分信号线(D+、 D-)是否存在短路、断路的情形。但是，该专利存在以下不足1、需要通过软件逐一判断 电源、地、差分信号线之间的短路、开路组合，测试效率较低；2、被 测器件需要上电才能进行测试操作，如果存在短路情况，就有损坏被测 件；3、该电路不容易被应用到生产测试环境下对USB^妄口做进一步的 功能、性能测试。欧洲专利(专利号EP1243111A1 ) METHOD AND CIRCUIT FOR PROTECTION OF A UNIVERSAL SERIAL BUS TRANSCEIVER AGAINST SHORT-CIRCUIT，介绍了 一种通过USB设备控制器和短路 保护电路实现对USB接口的短路检测和保护。然而，该专利技术结构设 计复杂，且涉及比较复杂的状态机的转换，电路成本较高；同时不太适 合应用在生产测试环境下对USB接口进行数据传输性能方面的测试。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是提供一种USB总线接口检测装 置，该装置可以在待测USB总线接口未加电之前，快速一企测其是否存在 短路现象。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案 一种USB总线接口检测装置，包括一USB转接单元， 一用于检测 待测USB接口是否短路的短路检测单元，及一显示及报警单元；所述 USB转接单元具有与待测USB接口各端对应的输入端和输出端；所述 短路检测单元包括多个输入端和至少一输出端，其输入端通过所述USB 转接单元与待测USB接口的各端——对应连接，其输出端给出短路检测 结果信号；所述显示及报警单元用于显示检测结果，并对短路进行报警 提示。该USB总线接口检测装置还包括一主控单元，分别与所述短路检测单元输出端及显示及报警单元的输入端连接，用于接收和分析所述短路 检测单元输出的短路检测结果信号，并控制显示及报警单元显示检测结 果以及对短路进行报警提示。在所述的检测装置中所述短路检测单元包括至少三个光耦合器， 所述三个光耦合器同向串接后经限流电阻串连在主电源与地端之间，每 个光耦合器，其中发光二极管的正端及地端作为所述短路检测单元的输 入端，其中三极管的集电极分别经一电阻连接主电源，且作为所述短路检测单元的输出端；当短路4企测单元各输入端之间无短i 各情况时，所述 短路检测单元的输出端均为低电平，当短路检测单元任一输入端之间短 路时，所述短路检测单元至少一输出端为高电平。该USB总线接口检测装置还包括一继电器切换单元， 一测试环境接 口单元， 一电源，以及一电源控制单元；所述电源控制单元设置在电源 与待测单元之间，其控制端与所述主控单元连接，在所述主控单元的控 制下，电源通过所述电源控制单元给待测单元供电；所述测试环境接口 单元具有与待测USB接口各端对应的输入端和输出端，用于连接应用环 境设备；所述继电器切换单元的控制端与所述主控单元连接，在所述主 控单元的控制下，切换所述短路检测单元和测试环境接口单元，使二者 的输入端轮换通过所述继电器切换单元和USB转接单元与待测USB接 口各端——只于应连才妄。本专利技术所要解决的技术问题之二是提供一种USB总线接口进行检 测的方法。该方法包括如下步骤A、 在待测USB接口上电之前，由主控单元控制短路4企测单元与所 述待测USB接口各端连接，检测待测USB接口各端之间是否有短路；B、 当待测USB接口各端之间无短路时，主控单元控制切换测试环 境接口单元与所述待测USB接口各端连接，同时控制电源给待测单元上 电，使应用环境设备经由测试环境接口单元对待测单元USB接口进行性能测试；否则转入步骤C;C、当待测USB接口任一端之间有短路时，给予报警提示。 与现有技术相比，本专利技术的软硬件设计都很筒单，且操作方便、检 测速度快、成本低，在待测单元上电前，先进行USB总线接口的短路检 测，有效的保证了待测单元和测试环境安全；该装置还可以作为USB 总线接口测试电路的一个部分应用于生产测试环境中。另外，USB总线 接口装置使用方便、操作简单。附图说明图1为本专利技术的USB总线接口检测装置方框图。 图2为本专利技术的继电器切换电路示意图。 图3为本专利技术的短路^f企测电路示意图。具体实施方式下面根据附图和实施例对本专利技术作进 一 步详细说明。 本专利技术USB总线接口检测装置，如图l所示，包括USB转接单元 101、继电器切换单元102、短路检测单元103、主控单元104、显示及 报警单元105、电源控制单元106、待测单元(即待测USB接口 ) 201、 测试环境接口单元202和电源203。单元101 ~ 106共同组成了本装置对 USB总线接口短路检测部分；待测单元201、测试环境接口单元202和 电源203为本装置的应用环境。USB转接单元101为一连接装置，如 USB转接线或具有探针的测试夹具，其功能是将待测单元201的USB 接口与本装置的继电器切换单元102连接；继电器切换单元102用于在 主控单元104的控制下实现待测单元USB接口各端在短路检测单元103 和测试环境接口单元202之间的切换；短路检测单元103实现的功能是 检测USB接口四根信号线各端(电源VCC、地GND、差分信号正端D+、及差分信号负端D-)任意两两之间是否存在短路；显示及报警单 元105用于显示短路检测结果，短路情况下用声光方式进行显示及报警 提示；测试环境接口单元202的功能与USB转接单元i01类似，为一连 接装置，用于将外接的应用环境设备(如U盘)连接到本装置上，进行 待测单元USB接口性能测试；主控单元104具有两种功能，其一是接收 和分析短路检测单元103的短路检测结果，将短路检测结果输出到显示 及报警单元105,其二是输出控制信号，分别控制继电器切换单元102 和电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＵＳＢ总线接口检测装置，其特征在于：包括一ＵＳＢ转接单元，一用于检测待测ＵＳＢ接口是否短路的短路检测单元，及一显示及报警单元；所述ＵＳＢ转接单元具有与待测ＵＳＢ接口各端对应的输入端和输出端；所述短路检测单元包括多个输入端和至少一输出端，其输入端通过所述ＵＳＢ转接单元与待测ＵＳＢ接口的各端一一对应连接，其输出端给出短路检测结果信号；所述显示及报警单元用于显示检测结果，并对短路进行报警提示。

【技术特征摘要】
1、 一种USB总线接口检测装置，其特征在于包括一USB转接单 元， 一用于检测待测USB接口是否短路的短路检测单元，及一显示及报 警单元；所述USB转接单元具有与待测USB接口各端对应的输入端和 输出端；所述短路;险测单元包括多个输入端和至少一输出端，其输入端 通过所述USB转接单元与待测USB接口的各端——对应连接，其输出 端给出短路检测结果信号；所述显示及报警单元用于显示^r测结果，并 对短路进行报警提示。2、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于还包括一主控单元， 分别与所述短路检测单元输出端及显示及报警单元的输入端连接，用于 接收和分析所述短路检测单元输出的短路检测结果信号，并控制显示及 报警单元显示检测结果以及对短路进行报警提示。3、 根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述短路检测单元 包括至少三个光耦合器，所述三个光耦合器同向串接后经限流电阻串连 在主电源与地端之间，每个光耦合器，其中发光二极管的正端及地端作 为所述短路检测单元的输入端，其中三极管的集电极分别经一电阻连接 主电源，且作为所述短路检测单元的输出端；当短路检测单元各输入端 之间无短路情况时，所述短路检测单元的输出端均为低电平，当短路检 测单元任一输入端之间短路时，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周嵘，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]