專利名稱：通用串行總線負(fù)載檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種通用串行總線(Universal Serial Bus; USB)負(fù)載檢測(cè) 裝置，特別是一種可快速檢測(cè)通用串行總線的最大電流負(fù)載的通用串行總線負(fù) 載檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
通用串行總線(Universal Serial Bus ; USB)是新一代的接口設(shè)備接口 ，其 由Intel、 Compaq、 NEC、 DEC、 IBM、 Northern Telecom、 Microsoft等七家軟 硬件制造商所共同制定，此種接口的傳輸速率有1. 5Mbps與12Mbps兩種形式， 最多可以連接到127部接口設(shè)備，因?yàn)樗膫鬏斔俾时绕饌€(gè)人電腦所使用的并 行端口或是串行端口都快了許多，所以USB對(duì)于電腦設(shè)備與周邊接口的傳輸效 率皆有顯著的提升?，F(xiàn)今電腦系統(tǒng)或筆記型電腦的操作系統(tǒng)皆支持USB接口，電腦系統(tǒng)或筆記 型電腦的周邊通訊端口皆有統(tǒng)一的制定規(guī)格，例如支持USB接口網(wǎng)絡(luò)卡、集線 器、鍵盤、鼠標(biāo)、游戲桿、光驅(qū)、磁帶機(jī)、打印機(jī)、掃描儀、數(shù)字相機(jī)等周邊 裝置，幾乎包含了所有的接口設(shè)備，這些USB裝置不但支持即插即用(Plug and Play)的能力，而且不必重新開機(jī)便可使用(Hot Swap)。因此，藉由USB，可 以將不同類型的接口設(shè)備如鼠標(biāo)、鍵盤、游戲桿、喇叭、調(diào)制解調(diào)器、掃描儀、 光驅(qū)等等，通過相同的接口連接在電腦上，從而簡(jiǎn)化了個(gè)人電腦連接接口類型。 此外，USB還具有成本低、連接設(shè)備多、占用系統(tǒng)資源少、支持多種傳輸類型等 優(yōu)點(diǎn)，無疑提供消費(fèi)者使用上極大的便利性。雖然，現(xiàn)今的USB裝置皆具有標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格，以連接電腦的USB端口 (ports), 經(jīng)電腦主機(jī)(Host)端偵測(cè)到新的USB裝置后便可提供使用者利用。然而，如何 得知上述電腦主機(jī)端所能承受USB裝置連接USB端口后的最大電流負(fù)載或當(dāng)電 腦主機(jī)端于承受USB裝置連接滿載狀況下會(huì)不會(huì)影響到電腦系統(tǒng)的正常運(yùn)作， 已知檢測(cè)電腦主機(jī)的USB端口的最大電流負(fù)載以電腦主機(jī)于USB端口滿載狀況 下對(duì)單一 USB埠量測(cè)其下拉電壓(port droop)而得知該USB端口的電壓電流關(guān) 系，即可得到該USB端口的最大電流負(fù)載(current margin)，然而，此一檢測(cè) 方式非常不便且毫無效率，若當(dāng)電腦量產(chǎn)時(shí)，將會(huì)存在有產(chǎn)品質(zhì)量的可靠度及 穩(wěn)定性的隱憂，也易造成回收成本的增加，因此如何產(chǎn)出一種能快速檢測(cè)USB 裝置的最大電流負(fù)載的檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法，將是業(yè)界亟欲解決的問題。200720050920.X說明書第2/4頁(yè)實(shí)用新型內(nèi)容鑒于以上的問題，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種通用串行總線(Universal Serial Bus; USB)負(fù)載檢測(cè)裝置，以有效且快速地檢測(cè)待測(cè)USB裝 置的最大負(fù)載。依據(jù)上述目的，本實(shí)用新型揭露一種通用串行總線(Universal Serial Bus; USB)負(fù)載檢測(cè)裝置，用以檢測(cè)一待測(cè)通用串行總線主機(jī)端(Device under test USB Host; DUT USB Host)的最大容許負(fù)載，該USB負(fù)載檢測(cè)裝置包括 一仿真 USB裝置，其具有二電源線及二信號(hào)線，以與該待測(cè)USB主機(jī)端連接； 一微處理 器，電連接該仿真USB裝置，且具有與該仿真USB裝置的二電源線對(duì)應(yīng)的二腳 位； 一仿真信號(hào)偵測(cè)電路，電連接該仿真USB裝置，且具有與該仿真USB裝置 的二信號(hào)線對(duì)應(yīng)的二腳位以及一負(fù)載控制單元，電接該微處理器，以接收該 微處理器所傳來的調(diào)變訊號(hào)而增加仿真USB裝置的負(fù)載至該待測(cè)USB的該最大 容許負(fù)載。本實(shí)用新型的USB負(fù)載檢測(cè)裝置可達(dá)成以下功效1、 兼容性高，不需額外驅(qū)動(dòng)程序；2、 提早改善USB負(fù)載過大而影響系統(tǒng)的問題；3、 操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)快速。以上關(guān)于本實(shí)用新型內(nèi)容的說明及以下的實(shí)施方式說明用以示范與解釋本 發(fā)明的原理。


圖1為本實(shí)用新型通用串行總線負(fù)載檢測(cè)裝置的功能方塊圖。 圖2為本實(shí)用新型USB負(fù)載檢測(cè)裝置檢測(cè)待測(cè)USB主機(jī)端的最大負(fù)載的流 程圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參照?qǐng)D1，為本實(shí)用新型通用串行總線(Universal Serial Bus; USB)負(fù) 載檢測(cè)裝置的功能方塊圖。該USB負(fù)載檢測(cè)裝置IO用以檢測(cè)一待測(cè)通用串行總 線主機(jī)端(Device under test USB Host; DUT USB Host) 70的最大容許負(fù)載， USB負(fù)載檢測(cè)裝置10包括一仿真USB裝置20、 一微處理器(Micro Control Unit ;MCU)30、 一負(fù)載控制單元40、 一仿真信號(hào)偵測(cè)電路50以及一顯示裝置60。待測(cè)USB主機(jī)端70內(nèi)共接有四條線(未圖示)，分別為Vcc、 Gnd、 D+及D-， Vcc與Gnd為電源線；D+與D-為對(duì)絞(twist paired)信號(hào)線。故，本實(shí)用新型 的仿真USB裝置20亦設(shè)計(jì)有對(duì)應(yīng)連接待測(cè)USB主機(jī)端70的Vcc、 Gnd、 D+及D-本實(shí)用新型的微處理器30為一單芯片處理器，其具有二腳位V及G分別電
連接于仿真USB裝置20所對(duì)應(yīng)的Vcc及Gnd腳位，用以接收仿真USB裝置20 的電壓訊號(hào)以測(cè)得仿真USB裝置20的負(fù)載結(jié)果，并輸出一調(diào)變訊號(hào)T。仿真信號(hào)偵測(cè)電路50具有二腳位Dl及D2分別電連接于仿真USB裝置20 所對(duì)應(yīng)的D+及D-腳位，用以接收仿真USB裝置20所對(duì)應(yīng)D+及D-腳位的信號(hào)狀 態(tài)。當(dāng)D+及D-腳位接上高電位時(shí)，Dl及D2所偵測(cè)到訊號(hào)為"1"，表示仿真 USB裝置20處于正常負(fù)載狀況下，D+及D-腳位接上低電位時(shí)，D1及D2所偵測(cè) 到訊號(hào)為"0"，表示仿真USB裝置20處于滿載狀況下。此外，仿真信號(hào)偵測(cè) 電路50會(huì)將偵測(cè)仿真USB裝置20的負(fù)載狀況提供一偵測(cè)訊號(hào)S至微處理器30， 當(dāng)微處理器30接收到仿真USB裝置20所傳來的負(fù)載結(jié)果后，會(huì)與仿真USB裝 置20的負(fù)載結(jié)果作比較后，再輸出調(diào)變訊號(hào)T。負(fù)載控制單元40電連接于微處理器30，用以接收微處理器30所傳來的調(diào) 變訊號(hào)T，以提升仿真USB裝置20的負(fù)載，藉此測(cè)試待測(cè)USB主機(jī)端70的負(fù)載 極限，再經(jīng)由顯示裝置60顯示出所述待測(cè)USB主機(jī)端70的電壓電流負(fù)載狀況。 于本實(shí)用新型中，負(fù)載控制單元40可為一光繼電器(Photo Relay)。此外，本實(shí)用新型USB負(fù)載檢測(cè)裝置10還包括一開始鍵(Start)12，電連 接于微處理器30，用以提供一使用者啟動(dòng)所述USB負(fù)載檢測(cè)裝置10，以及一重 置鍵(Reset)14，電連接于微處理器30，用以當(dāng)使用者于檢測(cè)所述待測(cè)USB主機(jī) 端70發(fā)生異常狀況時(shí)，可執(zhí)行取消重置與回復(fù)狀態(tài)的動(dòng)作。以下將說明所述USB負(fù)載檢測(cè)裝置10檢測(cè)所述待測(cè)USB主機(jī)端70的操作 原理。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1和圖2。圖2為本實(shí)用新型USB負(fù)載檢測(cè)裝置10檢測(cè)所 述待測(cè)USB主機(jī)端70的最大負(fù)載的流程圖。首先，微處理器30會(huì)提供一初始 負(fù)載測(cè)試值至負(fù)載控制單元40 (步驟102)，以檢測(cè)仿真USB裝置20的負(fù)載值。 由于USB協(xié)會(huì)定義USB裝置的壓降及負(fù)載范圍必須在正負(fù)250mv及10K Ohm/500mA負(fù)載環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試，故本實(shí)用新型的初始負(fù)載采10K Ohm/500mA的 電流負(fù)載進(jìn)行測(cè)試。接著，微處理器30在接收仿真USB裝置20所傳來的負(fù)載結(jié)果(步驟104) 以及仿真信號(hào)偵測(cè)電路50所傳來的偵測(cè)訊號(hào)S后(步驟106)，會(huì)輸出調(diào)變訊號(hào) T命令負(fù)載控制單元40新增一預(yù)設(shè)電流值于仿真USB裝置20，以判斷仿真USB 裝置20是否超過其最大電流負(fù)載(步驟108)，若檢測(cè)仿真USB裝置20尚未超過 最大電流負(fù)載則重復(fù)步驟102至108，并于步驟108中施予大于該預(yù)設(shè)電流值的 電流負(fù)載。若以檢測(cè)出仿真USB裝置20已超過最大電流負(fù)載，則需經(jīng)微處理器 30的內(nèi)部邏輯運(yùn)算判斷是否測(cè)試通過(步驟110)，若微處理器30判斷尚未測(cè)試 通過，則藉由微處理器30內(nèi)建的除法器32的邏輯運(yùn)算，命令負(fù)載控制單元40 輸出上述的電流負(fù)載的一半至仿真USB裝置20(步驟112)進(jìn)行測(cè)試后再執(zhí)行步 驟IIO，例如原來施予的電流負(fù)載為500mA，若未測(cè)試通過則再施予250mA進(jìn) 行測(cè)試直至微處理器30判斷測(cè)試通過為止，如此即可獲得待測(cè)USB主機(jī)端70的最大電流負(fù)載；若經(jīng)微處理器30判斷測(cè)試己完畢，則藉由顯示裝置60顯示 出待測(cè)USB主機(jī)端70的最大負(fù)載的電流電壓值(步驟114)。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的USB負(fù)載檢測(cè)裝置10可達(dá)成以下功效1、 兼容性高，不需額外驅(qū)動(dòng)程序可適用于任何有USB端口的接口上，且毋需安裝驅(qū)動(dòng)程序即可執(zhí)行檢測(cè)動(dòng)作；2、 提早改善USB負(fù)載過大而影響系統(tǒng)的問題以使用者使用概念去檢視USB 使用負(fù)載狀況，可得知產(chǎn)品的問題以在設(shè)計(jì)階段上提早解決，降低客戶端訴求、提升產(chǎn)品質(zhì)量并降低回收成本；3、 操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)快速設(shè)計(jì)上利用USB隨插即用(Plug and Play)功能， 檢測(cè)Vcc/Gnd負(fù)載電壓狀況，并利用0+/0-判斷USB裝置的動(dòng)作狀態(tài)，即可快速 地測(cè)出待測(cè)USB的最大負(fù)載。雖然本新型前述實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型保護(hù)范圍。 在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，所做的更動(dòng)與潤(rùn)飾，均屬本實(shí)用新型的 專利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、 一種通用串行總線負(fù)載檢測(cè)裝置，用以檢測(cè)一待測(cè)通用串行總線主機(jī)端 的最大容許負(fù)載，其特征在于，該USB負(fù)載檢測(cè)裝置包括一仿真USB裝置，其具有二電源線及二信號(hào)線，以與該待測(cè)USB主機(jī)端連接；一微處理器，電連接該仿真USB裝置，且具有與該仿真USB裝置的二電源 線對(duì)應(yīng)的二腳位；一仿真信號(hào)偵測(cè)電路，電連接該仿真USB裝置，且具有與該仿真USB裝置 的二信號(hào)線對(duì)應(yīng)的二腳位；以及一負(fù)載控制單元，電接該微處理器，用以接收該微處理器所傳來的調(diào)變訊 號(hào)而增加仿真USB裝置的負(fù)載至該待測(cè)USB的該最大容許負(fù)載。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用串行總線負(fù)載檢測(cè)裝置，其特征在于該USB 負(fù)載檢測(cè)裝置還包括一顯示裝置，電連接于該微處理器，以顯示該待測(cè)USB的 該最大容許負(fù)載。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的通用串行總線負(fù)載檢測(cè)裝置，其特征在于該最 大容許負(fù)載為電流值。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的通用串行總線負(fù)載檢測(cè)裝置，其特征在于該微 處理器為一單芯片處理器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的通用串行總線負(fù)載檢測(cè)裝置，其特征在于該負(fù)載控制單元為一光繼電器。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的通用串行總線負(fù)載檢測(cè)裝置，其特征在于該微處理器還包括一除法器，以將欲傳至該負(fù)載控制單元的該調(diào)變訊號(hào)做二分法邏 輯運(yùn)算。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用串行總線負(fù)載檢測(cè)裝置，其特征在于該USB 負(fù)載檢測(cè)裝置還包括一開始鍵，電連接于該微處理器，用以啟動(dòng)該USB負(fù)載檢測(cè)裝置。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用串行總線負(fù)載檢測(cè)裝置，其特征在于該USB 負(fù)載檢測(cè)裝置還包括一重置鍵，電連接于該微處理器，用以執(zhí)行該USB負(fù)載檢 測(cè)裝置的重置與回復(fù)狀態(tài)動(dòng)作。
專利摘要本實(shí)用新型揭露一種通用串行總線負(fù)載檢測(cè)裝置，用以檢測(cè)一待測(cè)通用串行總線主機(jī)端的最大容許負(fù)載。該USB負(fù)載檢測(cè)裝置包括仿真USB裝置；微處理器，電連接該仿真USB裝置；仿真信號(hào)偵測(cè)電路，電連接該仿真USB裝置；以及負(fù)載控制單元，電接該微處理器，以接收該微處理器所傳來的調(diào)變訊號(hào)而增加仿真USB裝置的負(fù)載至該待測(cè)USB的該最大容許負(fù)載。該通用串行總線負(fù)載檢測(cè)裝置可快速地測(cè)出待測(cè)USB的最大負(fù)載，提早改善USB負(fù)載過大而影響系統(tǒng)的問題。
文檔編號(hào)G06F11/267GK201037934SQ200720050920
公開日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2007年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月28日
發(fā)明者呂皇慶, 溫增興 申請(qǐng)人:佛山市順德區(qū)順達(dá)電腦廠有限公司;神達(dá)電腦股份有限公司