基于通信類終端的嵌入式USB2.0 主機(jī)的測試

　　一切看起來都是那么的順利，但是當(dāng)我們通過串口進(jìn)行TEST Packet命令下發(fā)之后在兩個(gè)主機(jī)接口卻看不到信號波形出現(xiàn)。因?yàn)槭堑谝淮芜M(jìn)行嵌入式USB的測試，所以對于出現(xiàn)的問題是沒有任何經(jīng)驗(yàn)可以參考和借鑒的。從串口信息來看是顯示命令下發(fā)成功的，那問題到底出在哪里呢?只有從信號流向一步一步地查找了。工程師首先測試了USB HUB與CPU之間的UpSTream接口，發(fā)現(xiàn)有相應(yīng)的信號波形出現(xiàn)。也就是說USB主機(jī)控制器已經(jīng)執(zhí)行了TEST Packet命令并發(fā)送了測試碼流,問題出現(xiàn)在了USB Hub這里，它并沒有向兩個(gè)Down Stream Facing Port轉(zhuǎn)發(fā)碼流。而且原廠提供的命令也很奇怪，根據(jù)有PC主板測試經(jīng)驗(yàn)的工程師的意見，對于HUB的測試應(yīng)該需要指定測試端口才對。而在測試命令中我們并沒有看到相應(yīng)的指令而只有簡單的TEST Packet命令。在詢問了原廠技術(shù)人員后問題有了答案：

　　(1)原來我們采用的方案只支持一個(gè)USB 主機(jī)接口，所以在片上只集成一個(gè)USB 主機(jī) CONtroller，測試命令也是基于主機(jī)控制器類型的。而我們的板級應(yīng)用是采用了一個(gè)USB Hub與主機(jī) Controller中繼來實(shí)現(xiàn)多端口應(yīng)用的擴(kuò)展，根本無法進(jìn)行Hub Down Stream Facing Port的測試。

　　(2)并且原廠的測試是在CFE模式下通過下載運(yùn)行特定的測試程式來進(jìn)行測試，在這個(gè)階段，并沒有實(shí)現(xiàn)USB Hub的初始化以及配置字的操作，也就是說USB Hub是不可控的無法進(jìn)入測試模式的設(shè)定。我們的多USB主機(jī)端口的應(yīng)用設(shè)計(jì)使得系統(tǒng)架構(gòu)中加入了USB Hub進(jìn)行中繼，已經(jīng)超出了原廠設(shè)計(jì)的USB測試狀態(tài)機(jī)控制范疇，導(dǎo)致了無法通過原廠提供的測試命令進(jìn)行測試。再次和原廠技術(shù)支持討論新的測試程式的開發(fā)從時(shí)間說來看已經(jīng)不實(shí)際了，客戶非常關(guān)注并要求我們必須盡快給到USB 主機(jī)的測試報(bào)告。第一次進(jìn)行嵌入式USB 主機(jī)測試就遇到如此棘手的問題，工程師們一時(shí)間束手無策。有沒有另外的方法呢?

　　3 問題分析解決

　　在和客戶方面的資深工程師分析和討論之后，我們有了一個(gè)非常巧妙的解決方案，當(dāng)然還需要實(shí)際的測試來驗(yàn)證。USB專業(yè)測試人員都知道，USB IF針對USB一致性測試提供了一個(gè)專用測試工具 (USB-IF HS Electrical TEST Tool)以方便開發(fā)者進(jìn)行相關(guān)的USB測試。但這個(gè)工具只能運(yùn)行在PC主機(jī)上，而我們的嵌入式系統(tǒng)其實(shí)也是通過相應(yīng)的底層命令來實(shí)現(xiàn)這個(gè)工具相關(guān)的測試功能。從測試拓?fù)鋪砜矗覀兡壳暗膯栴}主要在于嵌入式控制主機(jī)無法實(shí)現(xiàn)對USB Hub的控制和測試模式設(shè)定。從控制系統(tǒng)的角度來說，不管是嵌入式控制主機(jī)還是PC主機(jī)都實(shí)現(xiàn)的是USB主機(jī)控制器的作用，也就是說我們可以使用PC主機(jī)替代嵌入式控制主機(jī)，在一臺裝有USB-IF HS Electrical TEST Tool的PC上對產(chǎn)品板級USB Hub進(jìn)行Down Stream Facing Port的TEST Packet測試了。當(dāng)然，我們首先要斷開嵌入式控制主機(jī)與USB Hub之間的Up Stream Facing Port并飛線與PC主機(jī)的USB接口連接。因?yàn)闇y試單扳本身提供5V供電，所以我們只需要飛出D+/D-/GND三線即可。完成后的圖示如下：

　　USB Hub Up Stream Port飛線圖

　　我們使用了一臺裝有USB-IF HS Electrical TEST Tool的ThinkPad R51作為控制平臺，在按照上面的圖示進(jìn)行測試連接并將產(chǎn)品上電之后我們在測試工具中選擇了Hub類測試并發(fā)現(xiàn)了板級的USB Hub。我們已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了之前關(guān)于控制系統(tǒng)的設(shè)想，圖示如下：

　　控制工具設(shè)置界面