專利名稱：通用串行總線負載檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種通用串行總線(Universal Serial Bus; USB)負載檢測 裝置，特別是一種可快速檢測通用串行總線的最大電流負載的通用串行總線負 載檢測裝置。
背景技術：
通用串行總線(Universal Serial Bus ; USB)是新一代的接口設備接口 ，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部接口設備，因為它的傳輸速率比起個人電腦所使用的并 行端口或是串行端口都快了許多，所以USB對于電腦設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)絡卡、集線 器、鍵盤、鼠標、游戲桿、光驅、磁帶機、打印機、掃描儀、數(shù)字相機等周邊 裝置，幾乎包含了所有的接口設備，這些USB裝置不但支持即插即用(Plug and Play)的能力，而且不必重新開機便可使用(Hot Swap)。因此，藉由USB，可 以將不同類型的接口設備如鼠標、鍵盤、游戲桿、喇叭、調制解調器、掃描儀、 光驅等等，通過相同的接口連接在電腦上，從而簡化了個人電腦連接接口類型。 此外，USB還具有成本低、連接設備多、占用系統(tǒng)資源少、支持多種傳輸類型等 優(yōu)點，無疑提供消費者使用上極大的便利性。雖然，現(xiàn)今的USB裝置皆具有標準的規(guī)格，以連接電腦的USB端口 (ports), 經(jīng)電腦主機(Host)端偵測到新的USB裝置后便可提供使用者利用。然而，如何 得知上述電腦主機端所能承受USB裝置連接USB端口后的最大電流負載或當電 腦主機端于承受USB裝置連接滿載狀況下會不會影響到電腦系統(tǒng)的正常運作， 已知檢測電腦主機的USB端口的最大電流負載以電腦主機于USB端口滿載狀況 下對單一 USB埠量測其下拉電壓(port droop)而得知該USB端口的電壓電流關 系，即可得到該USB端口的最大電流負載(current margin)，然而，此一檢測 方式非常不便且毫無效率，若當電腦量產(chǎn)時，將會存在有產(chǎn)品質量的可靠度及 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USB 裝置的最大電流負載的檢測裝置及其檢測方法，將是業(yè)界亟欲解決的問題。200720050920.X說明書第2/4頁實用新型內容鑒于以上的問題，本實用新型的主要目的在于提供一種通用串行總線(Universal Serial Bus; USB)負載檢測裝置，以有效且快速地檢測待測USB裝 置的最大負載。依據(jù)上述目的，本實用新型揭露一種通用串行總線(Universal Serial Bus; USB)負載檢測裝置，用以檢測一待測通用串行總線主機端(Device under test USB Host; DUT USB Host)的最大容許負載，該USB負載檢測裝置包括 一仿真 USB裝置，其具有二電源線及二信號線，以與該待測USB主機端連接； 一微處理 器，電連接該仿真USB裝置，且具有與該仿真USB裝置的二電源線對應的二腳 位； 一仿真信號偵測電路，電連接該仿真USB裝置，且具有與該仿真USB裝置 的二信號線對應的二腳位以及一負載控制單元，電接該微處理器，以接收該 微處理器所傳來的調變訊號而增加仿真USB裝置的負載至該待測USB的該最大 容許負載。本實用新型的USB負載檢測裝置可達成以下功效1、 兼容性高，不需額外驅動程序；2、 提早改善USB負載過大而影響系統(tǒng)的問題；3、 操作簡單，檢測快速。以上關于本實用新型內容的說明及以下的實施方式說明用以示范與解釋本 發(fā)明的原理。


圖1為本實用新型通用串行總線負載檢測裝置的功能方塊圖。 圖2為本實用新型USB負載檢測裝置檢測待測USB主機端的最大負載的流 程圖。
具體實施方式
請參照圖1，為本實用新型通用串行總線(Universal Serial Bus; USB)負 載檢測裝置的功能方塊圖。該USB負載檢測裝置IO用以檢測一待測通用串行總 線主機端(Device under test USB Host; DUT USB Host) 70的最大容許負載， USB負載檢測裝置10包括一仿真USB裝置20、 一微處理器(Micro Control Unit ;MCU)30、 一負載控制單元40、 一仿真信號偵測電路50以及一顯示裝置60。待測USB主機端70內共接有四條線(未圖示)，分別為Vcc、 Gnd、 D+及D-， Vcc與Gnd為電源線；D+與D-為對絞(twist paired)信號線。故，本實用新型 的仿真USB裝置20亦設計有對應連接待測USB主機端70的Vcc、 Gnd、 D+及D-本實用新型的微處理器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所對應的Vcc及Gnd腳位，用以接收仿真USB裝置20 的電壓訊號以測得仿真USB裝置20的負載結果，并輸出一調變訊號T。仿真信號偵測電路50具有二腳位Dl及D2分別電連接于仿真USB裝置20 所對應的D+及D-腳位，用以接收仿真USB裝置20所對應D+及D-腳位的信號狀 態(tài)。當D+及D-腳位接上高電位時，Dl及D2所偵測到訊號為"1"，表示仿真 USB裝置20處于正常負載狀況下，D+及D-腳位接上低電位時，D1及D2所偵測 到訊號為"0"，表示仿真USB裝置20處于滿載狀況下。此外，仿真信號偵測 電路50會將偵測仿真USB裝置20的負載狀況提供一偵測訊號S至微處理器30， 當微處理器30接收到仿真USB裝置20所傳來的負載結果后，會與仿真USB裝 置20的負載結果作比較后，再輸出調變訊號T。負載控制單元40電連接于微處理器30，用以接收微處理器30所傳來的調 變訊號T，以提升仿真USB裝置20的負載，藉此測試待測USB主機端70的負載 極限，再經(jīng)由顯示裝置60顯示出所述待測USB主機端70的電壓電流負載狀況。 于本實用新型中，負載控制單元40可為一光繼電器(Photo Relay)。此外，本實用新型USB負載檢測裝置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所述USB負載檢測裝置10，以及一重 置鍵(Reset)14，電連接于微處理器30，用以當使用者于檢測所述待測USB主機 端70發(fā)生異常狀況時，可執(zhí)行取消重置與回復狀態(tài)的動作。以下將說明所述USB負載檢測裝置10檢測所述待測USB主機端70的操作 原理。請同時參照圖1和圖2。圖2為本實用新型USB負載檢測裝置10檢測所 述待測USB主機端70的最大負載的流程圖。首先，微處理器30會提供一初始 負載測試值至負載控制單元40 (步驟102)，以檢測仿真USB裝置20的負載值。 由于USB協(xié)會定義USB裝置的壓降及負載范圍必須在正負250mv及10K Ohm/500mA負載環(huán)境下進行測試，故本實用新型的初始負載采10K Ohm/500mA的 電流負載進行測試。接著，微處理器30在接收仿真USB裝置20所傳來的負載結果(步驟104) 以及仿真信號偵測電路50所傳來的偵測訊號S后(步驟106)，會輸出調變訊號 T命令負載控制單元40新增一預設電流值于仿真USB裝置20，以判斷仿真USB 裝置20是否超過其最大電流負載(步驟108)，若檢測仿真USB裝置20尚未超過 最大電流負載則重復步驟102至108，并于步驟108中施予大于該預設電流值的 電流負載。若以檢測出仿真USB裝置20已超過最大電流負載，則需經(jīng)微處理器 30的內部邏輯運算判斷是否測試通過(步驟110)，若微處理器30判斷尚未測試 通過，則藉由微處理器30內建的除法器32的邏輯運算，命令負載控制單元40 輸出上述的電流負載的一半至仿真USB裝置20(步驟112)進行測試后再執(zhí)行步 驟IIO，例如原來施予的電流負載為500mA，若未測試通過則再施予250mA進 行測試直至微處理器30判斷測試通過為止，如此即可獲得待測USB主機端70的最大電流負載；若經(jīng)微處理器30判斷測試己完畢，則藉由顯示裝置60顯示 出待測USB主機端70的最大負載的電流電壓值(步驟114)。相較于現(xiàn)有技術，本實用新型的USB負載檢測裝置10可達成以下功效1、 兼容性高，不需額外驅動程序可適用于任何有USB端口的接口上，且毋需安裝驅動程序即可執(zhí)行檢測動作；2、 提早改善USB負載過大而影響系統(tǒng)的問題以使用者使用概念去檢視USB 使用負載狀況，可得知產(chǎn)品的問題以在設計階段上提早解決，降低客戶端訴求、提升產(chǎn)品質量并降低回收成本；3、 操作簡單，檢測快速設計上利用USB隨插即用(Plug and Play)功能， 檢測Vcc/Gnd負載電壓狀況，并利用0+/0-判斷USB裝置的動作狀態(tài)，即可快速 地測出待測USB的最大負載。雖然本新型前述實施例揭露如上，然其并非用以限定本實用新型保護范圍。 在不脫離本實用新型的精神和范圍內，所做的更動與潤飾，均屬本實用新型的 專利保護范圍之內。
權利要求1、 一種通用串行總線負載檢測裝置，用以檢測一待測通用串行總線主機端 的最大容許負載，其特征在于，該USB負載檢測裝置包括一仿真USB裝置，其具有二電源線及二信號線，以與該待測USB主機端連接；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 線對應的二腳位；一仿真信號偵測電路，電連接該仿真USB裝置，且具有與該仿真USB裝置 的二信號線對應的二腳位；以及一負載控制單元，電接該微處理器，用以接收該微處理器所傳來的調變訊 號而增加仿真USB裝置的負載至該待測USB的該最大容許負載。
2、 根據(jù)權利要求1所述的通用串行總線負載檢測裝置，其特征在于該USB 負載檢測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USB的 該最大容許負載。
3、 根據(jù)權利要求l所述的通用串行總線負載檢測裝置，其特征在于該最 大容許負載為電流值。
4、 根據(jù)權利要求l所述的通用串行總線負載檢測裝置，其特征在于該微 處理器為一單芯片處理器。
5、 根據(jù)權利要求l所述的通用串行總線負載檢測裝置，其特征在于該負載控制單元為一光繼電器。
6、 根據(jù)權利要求l所述的通用串行總線負載檢測裝置，其特征在于該微處理器還包括一除法器，以將欲傳至該負載控制單元的該調變訊號做二分法邏 輯運算。
7、 根據(jù)權利要求1所述的通用串行總線負載檢測裝置，其特征在于該USB 負載檢測裝置還包括一開始鍵，電連接于該微處理器，用以啟動該USB負載檢測裝置。
8、 根據(jù)權利要求1所述的通用串行總線負載檢測裝置，其特征在于該USB 負載檢測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負載檢 測裝置的重置與回復狀態(tài)動作。
專利摘要本實用新型揭露一種通用串行總線負載檢測裝置，用以檢測一待測通用串行總線主機端的最大容許負載。該USB負載檢測裝置包括仿真USB裝置；微處理器，電連接該仿真USB裝置；仿真信號偵測電路，電連接該仿真USB裝置；以及負載控制單元，電接該微處理器，以接收該微處理器所傳來的調變訊號而增加仿真USB裝置的負載至該待測USB的該最大容許負載。該通用串行總線負載檢測裝置可快速地測出待測USB的最大負載，提早改善USB負載過大而影響系統(tǒng)的問題。
文檔編號G06F11/267GK201037934SQ200720050920
公開日2008年3月19日 申請日期2007年4月28日 優(yōu)先權日2007年4月28日
發(fā)明者呂皇慶, 溫增興 申請人:佛山市順德區(qū)順達電腦廠有限公司;神達電腦股份有限公司