電子設(shè)備自動化測試以及仿真技術(shù)探究

摘要：伴隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及智能化移動設(shè)備的普及和運(yùn)用，電子設(shè)備的接口設(shè)備正逐漸成為智能移動終端產(chǎn)品不斷更新和升級的重要因素，因此本文以電子設(shè)備自動化測試以及仿真技術(shù)進(jìn)行研究，希望通過對最為廉價的、方便的、操作簡單、數(shù)據(jù)傳輸速度快的USB接口進(jìn)行分心，進(jìn)而更有效的促進(jìn)電子設(shè)備的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電子設(shè)備；USB接口；測試與仿真

一、自動測試以及仿真技術(shù)的基本概括

（一）仿真技術(shù)的基本特點(diǎn)

仿真技術(shù)作為一門融合多學(xué)科的一門綜合性技術(shù)表現(xiàn)，主要通過控制理論、系統(tǒng)理論、相似原理以及信息技術(shù)作為其發(fā)展的重要基礎(chǔ)，以計算機(jī)仿真以及專用設(shè)備作為其重要的使用工具，運(yùn)用系統(tǒng)化的模型對現(xiàn)實(shí)當(dāng)中的或者是設(shè)想的系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)化的試驗(yàn)。

（二）自動化測試的主要特點(diǎn)

自動化測試主要指的是運(yùn)用相應(yīng)的軟件實(shí)施一種自動化的測試模式，軟件測試主要就是對相關(guān)電子設(shè)備進(jìn)行預(yù)設(shè)，在這樣的一種預(yù)設(shè)的情況之下進(jìn)行運(yùn)用，進(jìn)而評估所運(yùn)行的結(jié)果，在這當(dāng)中的預(yù)先條件就應(yīng)當(dāng)包括使用當(dāng)中的一些正常條件或者是一些異常的條件，自動化測試就是通過以人作為驅(qū)動的測試行為逐漸轉(zhuǎn)化為一種采用機(jī)器進(jìn)行執(zhí)行的全過程。

二、USB接口表現(xiàn)的基本特征

USB做為電子設(shè)備當(dāng)中操作最為簡單，同時也是普及面最廣、使用最為方便、數(shù)據(jù)傳輸相對較快且穩(wěn)定的重要電子設(shè)備，其主要特點(diǎn)如下：

（一）熱插拔的性能相對較強(qiáng)

對于USB設(shè)備而言，具有優(yōu)良的攜帶電插拔的性能，支持用戶能夠在不對計算機(jī)關(guān)閉的情況之下，或者是在相關(guān)系統(tǒng)運(yùn)行的條件之下直接帶電插入就可以拔出USB的設(shè)備，在操作的過程當(dāng)中也不會影響整個系統(tǒng)表現(xiàn)的正常溫度。熱插拔的這一性能能夠在系統(tǒng)發(fā)生停止，甚至是卡死的情況之下實(shí)現(xiàn)快速的恢復(fù)功能，避免損害USB設(shè)備當(dāng)中所存儲的相關(guān)數(shù)據(jù)信息。

（二）能夠支持多個設(shè)備相互連接

對于外圍的一些設(shè)備能夠有效的通過USB這一樹狀的連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的連接，由于USB具有樹狀圖的一些連接特征，因此，可以有效的連接更多的外圍設(shè)備。USB外圍的設(shè)備連接上線一般為127個，USB總線帶寬在連接的范圍當(dāng)中不會有任何的損害，而且還能夠保持相對不變的帶寬。

（三）隨插隨用的良好功能

在USB設(shè)備在與計算機(jī)進(jìn)行有效連接的時候，計算機(jī)就會自動對集線器進(jìn)行自動化的檢測，判定其是否會出現(xiàn)一些新的設(shè)備連接，如果在計算機(jī)當(dāng)中檢測到有一些新的設(shè)備與其連接的時候，計算機(jī)就會采用一些全新的集線器作為數(shù)據(jù)通信當(dāng)中的通道進(jìn)而實(shí)現(xiàn)計算機(jī)與USB設(shè)備之間的連接。當(dāng)計算機(jī)通過控制的指令向USB設(shè)備發(fā)送相關(guān)請求的時候，USB設(shè)備則會馬上對這一指令進(jìn)行回應(yīng)，在這個時候，計算機(jī)與USB設(shè)備之間所產(chǎn)生的一些通信則被稱為枚舉操作。USB設(shè)備當(dāng)中強(qiáng)大的隨插隨用的使用功能使得其操作性更加的方便和快捷，進(jìn)而提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊恍┬省?/p>

（四）國際標(biāo)準(zhǔn)上的統(tǒng)一性

在傳統(tǒng)的計算機(jī)外圍的一些接口當(dāng)中，大多數(shù)是屬于一種特定的接口，在這當(dāng)中包括一些串行的接口、并行的接口以及DE的接口等等，這些接口技術(shù)僅僅只能夠支持一些特定的計算機(jī)外圍設(shè)備的連接功能，例如：一些硬盤設(shè)備的連接功能、打印機(jī)設(shè)備的連接功能、掃描儀設(shè)備的連接功能等等，在外圍設(shè)備所表現(xiàn)的數(shù)量相對較多的情況之下，一些復(fù)雜的接口技術(shù)類型以及過少的接口數(shù)量都會使得外圍設(shè)備在使用上非常的不方便，而且USB接口在國際標(biāo)準(zhǔn)出臺的時候?qū)@些計算機(jī)外圍設(shè)備的接口進(jìn)行了統(tǒng)一化。

三、USB接口仿真的設(shè)計方案及對策

由于在對這一方面進(jìn)行研究的時候，其所表現(xiàn)的最終目的則是對USB接口當(dāng)中的芯片進(jìn)行仿真以及測試，在本文當(dāng)中就僅僅針對USB接口的仿真方案以及相關(guān)測試方案進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。在USB接口當(dāng)中主要融入了三個不同的功能模塊，在這當(dāng)中我們分別分為Controlled控制模塊、數(shù)字PHY物理層模塊，PHY數(shù)字層模塊，并且運(yùn)用各不相同的仿真方法對這幾個不同的功能模塊進(jìn)行相應(yīng)的仿真。

USB接口當(dāng)中的Controller控制模塊以及數(shù)字PHY模塊所運(yùn)用的Verilog語言進(jìn)行相應(yīng)的描述，其所表現(xiàn)出來的仿真最終的根本性目的就是為了進(jìn)一步對USB接口當(dāng)中的邏輯功能所表現(xiàn)出來的特點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)，我們在這當(dāng)中可以有效的運(yùn)用輸出的仿真波形對代碼所表現(xiàn)出來的邏輯特點(diǎn)以及正確性進(jìn)行自動化的驗(yàn)證。本文主要在LINUX的操作環(huán)境之下，運(yùn)用VCS編譯軟件對以上的幾個不同的功能模塊進(jìn)行仿真，VCS作為編譯型的Veribg模擬器，主要是支持Veribg語言，對于VCS編譯軟件來說，具有范振興速度較快、計算時候的精度較高、調(diào)試的方式相對腳都等優(yōu)勢，可以從其自身所帶的一種DVE數(shù)字視頻的特效功能就可以觀察到這種仿真波形。對于USB接口當(dāng)中的模擬PHY模塊進(jìn)行仿真的最終目的就是為了進(jìn)一步對電路原理圖當(dāng)中所表現(xiàn)出來的參數(shù)設(shè)計的正確性進(jìn)行判斷，依據(jù)所驗(yàn)證的最終結(jié)果適當(dāng)?shù)膶﹄娐吩韴D進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。在本文的研究當(dāng)中則主要是運(yùn)用SPICE這一軟件對整個電路原理圖進(jìn)行有效的仿真，SPICE則表現(xiàn)的是一種功能非常強(qiáng)大的模擬電路仿真器，這一特點(diǎn)具有很強(qiáng)的開放性、實(shí)用性以及精度性的特點(diǎn)，在對仿真環(huán)境進(jìn)行布置的時候，對電路原理圖當(dāng)中的全部元器件進(jìn)行有效的仿真，依據(jù)仿真的結(jié)果對元器件當(dāng)中的配置進(jìn)行修正。

四、USB接口當(dāng)中的測試方案設(shè)定

首先將USB數(shù)字邏輯代碼全部下載到FRGA的芯片當(dāng)中，在這當(dāng)中由于加載了USB邏輯代碼，就可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)USB接口當(dāng)中的全部邏輯功能。其次，在選用芯片的時候代替USB模擬收發(fā)器，通過芯片來實(shí)現(xiàn)USB模擬收發(fā)器物理層的數(shù)據(jù)收發(fā)功能，最后選擇適當(dāng)?shù)闹鳈C(jī)控制器、驅(qū)動程序以及應(yīng)用程序來代替主機(jī)所表現(xiàn)的功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動化測試。

參考文獻(xiàn)：

[1]張公忠.現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程[M].電子工業(yè)出版社， 2004.

[2]劉錦高，等.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理[M].電子工業(yè)出版社， 2002.

[3][美]UylessBlack.因特網(wǎng)高級技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社， 2001.

[4]曾明.Internet網(wǎng)及其使用[M].人民郵電出版社， 1995.

[5]周明天，汪文勇.TCP/IP網(wǎng)絡(luò)原理與技術(shù)[M].清華大學(xué)出版社，1993.

作者簡介：蔡秀敏（1985），女，廣東惠州人，2004級學(xué)士，助理講師，研究方向：電子技術(shù)。