串行数据一致测试及调试系列之五--巧妙测试嵌入式USB2.0主机

PC主机替代嵌入式控制主机，在一台装有USB-IF HS Electrical Test Tool的PC上对产品板级USB Hub进行Down Stream Facing Port的Test Packet测试了。当然，我们首先要断开嵌入式控制主机与USB Hub之间的Up Stream Facing Port并飞线与PC主机的USB接口连接。因为测试单扳本身提供5V供电，所以我们只需要飞出D+/D-/GND三线即可。完成后的图示如下：

我们使用了一台装有USB-IF HS Electrical Test Tool的ThinkPad R51作为控制平台，在按照上面的图示进行测试连接并将产品上电之后我们在测试工具中选择了Hub类测试并发现了板级的USB Hub。我们已经初步实现了之前关于控制系统的设想，图示如下：

在图示中的Port Control栏中选择Test Packet命令，在相应的Port栏中选择我们需要测试的端口如1，示波器上出现了我们期待已久的信号波形（如下）。按照Lecroy示波器USB2.0测试软件中的Step by Step，示波器很快就完成了测试并输出了分析报告。有专业的分析工具就是不一样，我们根据测试报告中的关键测试数据，优化了我们的电路设计使得主机接口的信号更加理想（图示如下，本文中不对分析内容进行展开）。

三 测试总结

此次嵌入式USB2.0主机接口眼图的测试到此算是顺利完成了，重新回顾一下我们的测试过程，感触颇深。可以说因为是第一次进行USB高速主机接口的测试，前期的准备工作并不是很充分。但正是有这些突如其来的问题，让我们可以更加深入的理解和分析USB技术的原理和测试方法，有很多的收获和经验和大家一起分享：

仔细和深入的解读产品的规范是我们顺利进行测试的基础和依据，例如此次的USB2.0 SPEC。所有的设计和测试都是依据规范展开的，只有解读了规范，才能保证理解USB2.0的内部架构和状态控制机，才能保证测试的顺利进行。

真正理解控制系统，此次测试的关键在于工程师首先理解的USB2.0 SPEC的同时大胆进行了控制主机的假定替代。用归一化的方法来审视我们的控制系统以及层次化系统功能层面是我们进行测试设计创新的保证。

一套真正专业实用的分析设备和工具非常关键，此次使用的美国力科（Lecory）的数字示波器和USB2.0分析软件对于我们高效的分析信号和准确的定位问题非常关键。有了专业仪器厂商的支持才能确保产品的开发进度和质量。

当然，USB主机信号质量的测试不仅仅是眼图部分，USB IF关于USB2.0一致性测试规范还有很多的测试项目需要完成。而且对于嵌入式USB测试而言，会面临更多的挑战，希望本文可以给到从事嵌入式USB开发测试的工程师一些思路和借鉴。

[参考文献]

1：Universal Serial Bus Specification Revision 2.0,USB IF

2：USB2_OperatorsManual_RevD ,LeCroy Corporation