[发明专利]一种USB总线接口检测装置及其检测方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种通信技术领域的电子检测装置及其检测方法，尤其涉及一种USB总线接口检测装置及其检测方法。

【背景技术】

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和浪涌提供冲击保护。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接口做进一步的功能、性能测试。

欧洲专利(专利号：EP1243111A1)“METHOD AND CIRCUIT FORPROTECTION OF A UNIVERSAL SERIAL BUS TRANSCEIVERAGAINST 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。

【发明内容】

本发明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，快速检测其是否存在短路现象。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

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。

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接口各端一一对应连接。