基于通信類(lèi)終端的嵌入式USB2.0 主機(jī)的測(cè)試

　　一切看起來(lái)都是那么的順利，但是當(dāng)我們通過(guò)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(hào)波形出現(xiàn)。因?yàn)槭堑谝淮芜M(jìn)行嵌入式USB的測(cè)試，所以對(duì)于出現(xiàn)的問(wèn)題是沒(méi)有任何經(jīng)驗(yàn)可以參考和借鑒的。從串口信息來(lái)看是顯示命令下發(fā)成功的，那問(wèn)題到底出在哪里呢?只有從信號(hào)流向一步一步地查找了。工程師首先測(cè)試了USB HUB與CPU之間的UpSTream接口，發(fā)現(xiàn)有相應(yīng)的信號(hào)波形出現(xiàn)。也就是說(shuō)USB主機(jī)控制器已經(jīng)執(zhí)行了TEST Packet命令并發(fā)送了測(cè)試碼流,問(wèn)題出現(xiàn)在了USB Hub這里，它并沒(méi)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(cè)試經(jīng)驗(yàn)的工程師的意見(jiàn)，對(duì)于HUB的測(cè)試應(yīng)該需要指定測(cè)試端口才對(duì)。而在測(cè)試命令中我們并沒(méi)有看到相應(yīng)的指令而只有簡(jiǎn)單的TEST Packet命令。在詢(xún)問(wèn)了原廠技術(shù)人員后問(wèn)題有了答案：

　　(1)原來(lái)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(cè)試命令也是基于主機(jī)控制器類(lèi)型的。而我們的板級(jí)應(yīng)用是采用了一個(gè)USB Hub與主機(jī) Controller中繼來(lái)實(shí)現(xiàn)多端口應(yīng)用的擴(kuò)展，根本無(wú)法進(jìn)行Hub Down Stream Facing Port的測(cè)試。

　　(2)并且原廠的測(cè)試是在CFE模式下通過(guò)下載運(yùn)行特定的測(cè)試程式來(lái)進(jìn)行測(cè)試，在這個(gè)階段，并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)USB Hub的初始化以及配置字的操作，也就是說(shuō)USB Hub是不可控的無(wú)法進(jìn)入測(cè)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(cè)試狀態(tài)機(jī)控制范疇，導(dǎo)致了無(wú)法通過(guò)原廠提供的測(cè)試命令進(jìn)行測(cè)試。再次和原廠技術(shù)支持討論新的測(cè)試程式的開(kāi)發(fā)從時(shí)間說(shuō)來(lái)看已經(jīng)不實(shí)際了，客戶(hù)非常關(guān)注并要求我們必須盡快給到USB 主機(jī)的測(cè)試報(bào)告。第一次進(jìn)行嵌入式USB 主機(jī)測(cè)試就遇到如此棘手的問(wèn)題，工程師們一時(shí)間束手無(wú)策。有沒(méi)有另外的方法呢?

　　3 問(wèn)題分析解決

　　在和客戶(hù)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(cè)試來(lái)驗(yàn)證。USB專(zhuān)業(yè)測(cè)試人員都知道，USB IF針對(duì)USB一致性測(cè)試提供了一個(gè)專(zhuān)用測(cè)試工具 (USB-IF HS Electrical TEST Tool)以方便開(kāi)發(fā)者進(jìn)行相關(guān)的USB測(cè)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(guò)相應(yīng)的底層命令來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)工具相關(guān)的測(cè)試功能。從測(cè)試拓?fù)鋪?lái)看，我們目前的問(wèn)題主要在于嵌入式控制主機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)USB Hub的控制和測(cè)試模式設(shè)定。從控制系統(tǒng)的角度來(lái)說(shuō)，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(shuō)我們可以使用PC主機(jī)替代嵌入式控制主機(jī)，在一臺(tái)裝有USB-IF HS Electrical TEST Tool的PC上對(duì)產(chǎn)品板級(jí)USB Hub進(jìn)行Down Stream Facing Port的TEST Packet測(cè)試了。當(dāng)然，我們首先要斷開(kāi)嵌入式控制主機(jī)與USB Hub之間的Up Stream Facing Port并飛線(xiàn)與PC主機(jī)的USB接口連接。因?yàn)闇y(cè)試單扳本身提供5V供電，所以我們只需要飛出D+/D-/GND三線(xiàn)即可。完成后的圖示如下：

　　USB Hub Up Stream Port飛線(xiàn)圖

　　我們使用了一臺(tái)裝有USB-IF HS Electrical TEST Tool的ThinkPad R51作為控制平臺(tái)，在按照上面的圖示進(jìn)行測(cè)試連接并將產(chǎn)品上電之后我們?cè)跍y(cè)試工具中選擇了Hub類(lèi)測(cè)試并發(fā)現(xiàn)了板級(jí)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