凌陽多媒體應用LabVIEW建構USB認證測試系統

Author(s):
莊 鈞隆 - 凌陽多媒體
郭 淑娟 - 凌陽多媒體
徐 千淯 - 凌陽多媒體
陳 建誠 - 凌陽多媒體

Industry:
Consumer Goods

Products:
LabVIEW

The Challenge:
坊間可量測USB認證測試軟體都需配合特定的儀器，其軟體售價(一套約數十萬元)與運用硬體(不同廠商的儀器不能互相搭配)或操作介面靈活度上均非常不平易近人。

The Solution:
利用LabVIEW 8.2圖控介面能快速有效解決硬體間相容性與能讓使用者更容易操作在測試選擇(可自動進行每項測試的設定)、系統配置(不同廠牌示波器間的設定)、儀器連線(以記錄測試數據)和產生報告(量測、通過/失敗狀態、邊際分析及波形數據判斷)共五項目標，以達量測自動化目的。

本文榮獲2007第六屆虛擬儀控徵文比賽產業組佳作

 

欲研究之問題及目的：為了使USB相容性更加普及、規格更一致，廠商們共同設立了一個稱為「USB應用者論壇（USB Implementers Forum Inc，USB-IF）」的非營利組織。USB-IF是一個技術支援組織，也是接受各界對通用序列匯流排技術研發與應用建議的論壇，和其他業界規格（如HDMI、WiFi、Dolby等）一樣，USB 1.1和USB 2.0都有正式的標示(Logo)。廠商將這些標示印在產品與包裝上，以代表他們的產品是遵照這些規格設計的。這些標示確保了相容性，並且代表產品經過測試通過。而坊間可量測USB認證測試軟體都需配合特定的儀器，其軟體售價(一套約數十萬元)與運用硬體(不同廠商的儀器不能互相搭配)或操作介面靈活度上均非常不平易近人，除規範上的量測外，幾乎無法使用在debug上，為了節省在量測上的成本與人力上的花費，冀望利用LabVIEW 8.2圖控介面能快速有效解決硬體間相容性與能讓使用者更容易操作在測試選擇(可自動進行每項測試的設定)、系統配置(不同廠牌示波器間的設定)、儀器連線(以記錄測試數據)和產生報告(量測、通過/失敗狀態、邊際分析及波形數據判斷)共五項目標，以達量測自動化目的。

 

研究方法：市面上量測USB全/高速測試認證，由於data rate達480Mb/s，所以軟體都侷限於特定廠商的儀器，為了不再遷就於硬體設備，首先本系統要能相容於各廠商有能力驗證與產生高速信號的儀器甚至可同時混搭不同廠牌的儀器。而在市面上的軟體若要連續量測Signal quality的步驟至少要花費連續數小時以上才可收集數百次的數據，對於能在短時間搭配硬體環境並選擇所需測試項目使得儀器能連續接收數據加以分析並產生報表，這是本系統為達自動化量測所需克服的關鍵。本系統採用LabVIEW 8.2快速連結各式儀器、控制相關應用軟體(需使用USB-IF 組織提供MATLAB 指令集)來自動判斷量測數據與Eye Diagram，進而實現自動化USB quality測試系統解決方案。

 

結論與建議：

本系統發展目的在於可快速設定各廠商間量測儀器參數的設定與測試環境的架設，可避免操作人員誤設參數或漏接任一任一關鍵的環節造成量測誤差。此系統的規劃的五項主要功能：1.可採用各廠商的量測儀器，並所有量測參數自動設定。2. 解決各硬體設備間的相容性。3.測試項目自動量測。4.儀器連線並抓取資料，以記錄測試數據。5.量測數據自動產生報表並判斷測試項目的結果是否為Pass或Fail。由於市售的認證軟體均被限定特定的儀器廠商，在成本與運用靈活度上對公司造成很大的負擔，但透過LabVIEW8.2虛擬儀控整合了各廠牌儀器間與測試環境的同步與自動進行資料擷取與分析，在短時間內即可開發出對公司最具有節省成本並提高競爭力的認證測試系統，同時對人員從人機介面中利用控制面板的各種功能，更能快速上手進行測試與分析。而本系統將量測流程經客製優化後不論在測試速度與成本效益均已優於市面上的認證軟體，應用對於Host、HUB或是Device產品，包括全速和高速的設備，執行先期的認證測試，讓工程師在設計過程的初期即能掌握整個設計的情況是否符合規格。

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莊 鈞隆
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