電子設備自動化測試以及仿真技術探究

摘要：伴隨著計算機技術的不斷發展，以及智能化移動設備的普及和運用，電子設備的接口設備正逐漸成為智能移動終端產品不斷更新和升級的重要因素，因此本文以電子設備自動化測試以及仿真技術進行研究，希望通過對最為廉價的、方便的、操作簡單、數據傳輸速度快的USB接口進行分心，進而更有效的促進電子設備的發展。

關鍵詞：電子設備；USB接口；測試與仿真

一、自動測試以及仿真技術的基本概括

（一）仿真技術的基本特點

仿真技術作為一門融合多學科的一門綜合性技術表現，主要通過控制理論、系統理論、相似原理以及信息技術作為其發展的重要基礎，以計算機仿真以及專用設備作為其重要的使用工具，運用系統化的模型對現實當中的或者是設想的系統進行動態化的試驗。

（二）自動化測試的主要特點

自動化測試主要指的是運用相應的軟件實施一種自動化的測試模式，軟件測試主要就是對相關電子設備進行預設，在這樣的一種預設的情況之下進行運用，進而評估所運行的結果，在這當中的預先條件就應當包括使用當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動的測試行為逐漸轉化為一種采用機器進行執行的全過程。

二、USB接口表現的基本特征

USB做為電子設備當中操作最為簡單，同時也是普及面最廣、使用最為方便、數據傳輸相對較快且穩定的重要電子設備，其主要特點如下：

（一）熱插拔的性能相對較強

對于USB設備而言，具有優良的攜帶電插拔的性能，支持用戶能夠在不對計算機關閉的情況之下，或者是在相關系統運行的條件之下直接帶電插入就可以拔出USB的設備，在操作的過程當中也不會影響整個系統表現的正常溫度。熱插拔的這一性能能夠在系統發生停止，甚至是卡死的情況之下實現快速的恢復功能，避免損害USB設備當中所存儲的相關數據信息。

（二）能夠支持多個設備相互連接

對于外圍的一些設備能夠有效的通過USB這一樹狀的連接結構進行有效的連接，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備。USB外圍的設備連接上線一般為127個，USB總線帶寬在連接的范圍當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設備在與計算機進行有效連接的時候，計算機就會自動對集線器進行自動化的檢測，判定其是否會出現一些新的設備連接，如果在計算機當中檢測到有一些新的設備與其連接的時候，計算機就會采用一些全新的集線器作為數據通信當中的通道進而實現計算機與USB設備之間的連接。當計算機通過控制的指令向USB設備發送相關請求的時候，USB設備則會馬上對這一指令進行回應，在這個時候，計算機與USB設備之間所產生的一些通信則被稱為枚舉操作。USB設備當中強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，進而提升了數據傳輸的一些效率。

（四）國際標準上的統一性

在傳統的計算機外圍的一些接口當中，大多數是屬于一種特定的接口，在這當中包括一些串行的接口、并行的接口以及DE的接口等等，這些接口技術僅僅只能夠支持一些特定的計算機外圍設備的連接功能，例如：一些硬盤設備的連接功能、打印機設備的連接功能、掃描儀設備的連接功能等等，在外圍設備所表現的數量相對較多的情況之下，一些復雜的接口技術類型以及過少的接口數量都會使得外圍設備在使用上非常的不方便，而且USB接口在國際標準出臺的時候對這些計算機外圍設備的接口進行了統一化。

三、USB接口仿真的設計方案及對策

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

USB接口當中的Controller控制模塊以及數字PHY模塊所運用的Verilog語言進行相應的描述，其所表現出來的仿真最終的根本性目的就是為了進一步對USB接口當中的邏輯功能所表現出來的特點進行檢驗，我們在這當中可以有效的運用輸出的仿真波形對代碼所表現出來的邏輯特點以及正確性進行自動化的驗證。本文主要在LINUX的操作環境之下，運用VCS編譯軟件對以上的幾個不同的功能模塊進行仿真，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、調試的方式相對腳都等優勢，可以從其自身所帶的一種DVE數字視頻的特效功能就可以觀察到這種仿真波形。對于USB接口當中的模擬PHY模塊進行仿真的最終目的就是為了進一步對電路原理圖當中所表現出來的參數設計的正確性進行判斷，依據所驗證的最終結果適當的對電路原理圖進行相應的優化。在本文的研究當中則主要是運用SPICE這一軟件對整個電路原理圖進行有效的仿真，SPICE則表現的是一種功能非常強大的模擬電路仿真器，這一特點具有很強的開放性、實用性以及精度性的特點，在對仿真環境進行布置的時候，對電路原理圖當中的全部元器件進行有效的仿真，依據仿真的結果對元器件當中的配置進行修正。

四、USB接口當中的測試方案設定

首先將USB數字邏輯代碼全部下載到FRGA的芯片當中，在這當中由于加載了USB邏輯代碼，就可以進一步實現USB接口當中的全部邏輯功能。其次，在選用芯片的時候代替USB模擬收發器，通過芯片來實現USB模擬收發器物理層的數據收發功能，最后選擇適當的主機控制器、驅動程序以及應用程序來代替主機所表現的功能，進而實現自動化測試。

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