[发明专利]基于FPGA模块实现USB接口功能验证测试的电路结构及其方法

权利要求书

1.一种基于FPGA模块实现USB接口功能验证测试的电路结构，其特征在于，所述的电路结构包括FPGA模块、ARM芯片，所述的FPGA模块中装载有USB主机控制程序，所述的FPGA模块通过LVDS信号接口与待测试的USB设备相连接，所述的FPGA模块与所述的ARM芯片相连接，且所述的ARM芯片与测试计算机相连接。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA模块实现USB接口功能验证测试的电路结构，其特征在于，所述的FPGA模块为FGPA芯片，所述的ARM芯片上的GPIO端口和PHOST端口与所述的FPGA芯片的GPIO端口相连接。

3.根据权利要求1所述的基于FPGA模块实现USB接口功能验证测试的电路结构，其特征在于，所述的ARM芯片通过串行通信接口与所述的测试计算机相连接。

4.一种利用权利要求1所述的电路结构进行USB接口功能验证测试的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

(1)所述的FPGA模块进行USB设备识别检测处理操作；

(2)所述的测试计算机通过所述的FPGA模块进行获取USB设备描述符信息的处理操作；

(3)所述的FPGA模块进行USB设备地址设定的处理操作；

(4)所述的FPGA模块进行获取配置描述符信息的处理操作；

(5)所述的FPGA模块进行设置USB设备配置的处理操作。

5.根据权利要求4所述的进行USB接口功能验证测试的方法，其特征在于，所述的FPGA模块进行USB设备识别检测处理操作，包括以下步骤：

(11)所述的FPGA模块进行新的USB设备接入检测处理；

(12)所述的FPGA模块重新设置该接入的新的USB设备；

(13)所述的FPGA模块建立与该新的USB设备之间的信号通路；

(14)所述的FPGA模块检测该新的USB设备的数据传输速度。

6.根据权利要求5所述的进行USB接口功能验证测试的方法，其特征在于，所述的FPGA模块进行新的USB设备接入检测处理，包括以下步骤：

(111)所述的FPGA模块监视每个端口的信号电压；

(112)当检测到某个端口的信号电压升高，则产生相应的中断事件；

(113)所述的FPGA模块发送状态获取请求，从而获取该新的USB设备的连接时间。

7.根据权利要求5所述的进行USB接口功能验证测试的方法，其特征在于，所述的FPGA模块重新设置该接入的新的USB设备，包括以下步骤：

(121)所述的FPGA模块发送配置设置请求；

(122)所述的FPGA模块使得该新的USB设备的USB数据线处于重启状态至少10ms。

8.根据权利要求5所述的进行USB接口功能验证测试的方法，其特征在于，所述的FPGA模块建立与该新的USB设备之间的信号通路，包括以下步骤：

(131)所述的FPGA模块发送获取状态请求来验证该新的USB设备是否处于重启状态；

(132)当该新的USB设备释放重启状态并进入默认状态时，则所述的FPGA模块建立与该新的USB设备之间的信号通路。

9.根据权利要求5所述的进行USB接口功能验证测试的方法，其特征在于，所述的FPGA模块检测该新的USB设备的数据传输速度，包括以下步骤：

(141)所述的FPGA模块判断与该新的USB设备相连接的D+信号线和D-信号线中哪根信号线在空闲时有更高的电压；

(142)如果D+信号线上电压更高，则该新的USB设备为全速设备；

(143)如果D-信号线上电压更高，则该新的USB设备为低速设备。

10.根据权利要求4所述的进行USB接口功能验证测试的方法，其特征在于，所述的测试计算机通过FPGA模块进行获取USB设备描述符信息的处理操作，包括以下步骤：

(21)所述的测试计算机通过FPGA模块向该新的USB设备发送USB协议规定的获取USB设备描述符命令，以取得缺省控制管道所支持的最大数据包长度；

(22)所述的FPGA模块接收该新的USB设备的响应信息，并读取该响应信息中的描述符的前8个字节，从而得到该新的USB设备的最大数据包长度。