Тестирование систем USB-Type-C с помощью USB-Type-C ConnEx

В этом разделе приведены рекомендации по автоматизации тестирования систем, устройств, док-станций с соединителями USB-Type-C и их взаимодействия с операционной системой Windows. Вы можете протестировать оборудование, принадлежащее одной из следующих категорий:

• Система: настольные компьютеры, ноутбуки, планшеты, серверы или телефоны под управлением SKU версии операционной системы Windows с открытым портом USB-Type-C.
• Док-станция: любое устройство USB-Type-C, которое предоставляет несколько портов.
• Устройство: любое USB-устройство с портом Type-C, который можно подключить к системе или док-станции. Эта категория включает традиционные USB-устройства, а также устройства, поддерживающие аксессуары и альтернативные режимы, как определено в спецификации USB-Type-C.

Спецификации и процедуры

• тестовые процедуры совместимости xHCI

Аппаратная плата MUTT Connection Exerciser Type-C (USB Type-C ConnEx) является настраиваемым щитом для Arduino. Экран предоставляет четырех-один коммутатор для автоматизации тестов взаимодействия для сценариев USB-Type-C.

Требования к оборудованию

Чтобы выполнить процедуры тестирования взаимодействия usb Type-C с помощью USB-Type-C ConnEx версии 2, вам потребуется:

• Система под тестированием (SUT)

  Настольные компьютеры, ноутбуки, планшеты, серверы или телефоны с по меньшей мере одним открытым Type-C USB-портом.

• USB - Type-C ConnEx

  Устройство имеет один мужской порт USB-Type-C (помеченный J1), к которому подключен SUT. Устройство также имеет четыре других USB-порта (помеченные J2, J3, J4, J6), к которым устройства могут быть подключены как периферийные устройства к SUT. Устройство отслеживает ампераж и напряжение, которое извлекается из SUT. Вы можете купить необходимое оборудование от MCCI.

  

• Периферийные USB-устройства

  Любое USB-устройство с портом USB-Type-C, который можно подключить к SUT. Эта категория включает традиционные USB-устройства и другие устройства, поддерживающие аксессуары и альтернативные режимы, как определено в спецификации USB-Type-C.

• Micro-USB до кабеля USB A

  Этот кабель вы будете использовать для подключения USB-Type-C ConnEx к ПК для подачи питания и связи (если ваше SUT имеет USB-порт A, это именно то место, где вы его подключите).

• прокси-контроллер

  USB-Type-C ConnEx можно управлять с помощью прокси-сервера для выполнения тестов, если SUT не имеет ПОРТА USB A. Прокси-контроллер должен быть вторичным настольным компьютером или ноутбуком.

  Прокси-контроллер взаимодействует (с мобильным SUT) с микроконтроллером для загрузки встроенного ПО с помощью дополнительного USB-порта.

Требования к оборудованию для старых версий

Чтобы выполнить процедуры тестирования взаимодействия usb Type-C с помощью USB-Type-C ConnEx версии 2, вам потребуется:

• Испытываемая система (SUT)

  Компьютеры, ноутбуки, планшеты, серверы или телефоны с хотя бы одним доступным Type-C USB-портом.

• Arduino Mega 2560 R3

  Arduino Mega 2560 R3 используется в качестве микроконтроллера для установки теста.

  

• адаптер Питания для Arduino Mega 2560 R3 микроконтроллер.

• USB-Type-C ConnEx

  Экран имеет один мужской USB-порт Type-C (помеченный как J1), к которому подключается тестируемая система (SUT). Экран также имеет четыре других USB-порта (помеченные J2, J3, J4, J6), к которым устройства могут быть подключены как периферийные устройства к SUT. Щит отслеживает ток и напряжение, потребляемые из SUT. Вы можете купить эту доску от MCCI или технологии JJG.

  

• USB-кабель с разъемами A-B

  Этот кабель будет использоваться для подключения компьютера к микроконтроллеру, чтобы обновить встроенное ПО в микроконтроллере для выполнения тестов.

• периферийные USB-устройства

  Любое USB-устройство с портом USB-Type-C, который можно подключить к SUT. Эта категория включает традиционные USB-устройства и другие устройства, поддерживающие аксессуары и альтернативные режимы, как определено в спецификации USB-Type-C.

• USB-зарядное устройство

  USB-Type-C, поддерживающий требования по току USB-Type-C и при необходимости USB Power Delivery. Вам также требуется зарядное устройство USB-Micro-B для J6.

• контроллер прокси

  USB-Type-C ConnEx можно управлять с помощью прокси-сервера для выполнения тестов. Контроллер прокси-сервера может быть одним из следующих сущностей:

  • Дополнительный настольный компьютер или ноутбук.

    Прокси-контроллер взаимодействует с мобильным SUT, микроконтроллером для загрузки встроенного ПО.

  • SUT, используя дополнительный USB-порт.

  • SUT с помощью звукового разъема 3,5mm.

    В этой настройке вам потребуется:

    • Экран DTMF для выполнения тестов на STS с одним портом USB-Type-C. DTMF обеспечивает возможность управления щитом с одного порта устройства с аудиовыходом после завершения прошивки встроенного ПО.

      

    • 4-штырьковый аудиокабель male-to-male, используемый для подключения платы DTMF к SUT. Это позволяет SUT управлять экранированием USB Type-C во время тестирования.

      

Требования к программному обеспечению

Убедитесь, что выполнены следующие требования:

• SUT должен иметь версию операционной системы Windows, с которой требуется проверить взаимодействие.

• Контроллер прокси-сервера должен работать под управлением Windows 10.

• Скачайте и установите последний пакет программного обеспечения MUTT на прокси-контроллере. Пакет — это набор средств, используемых для выполнения тестов с помощью USB-Type-C ConnEx. Она включает служебные программы для обновления встроенного ПО, переключения между периферийными портами и отправки запросов на имитацию тестовых случаев. Он также содержит тестовые пакеты драйверов, которые проверяют функциональные возможности автобусов, его контроллера и устройств, подключенных к шине.

• Для систем на основе UCSI мы настоятельно рекомендуем протестировать некоторые дополнительные параметры, чтобы помочь обнаружить ошибки встроенного ПО UCSI. Этот параметр позволяет обнаруживать проблемы встроенного ПО UCSI и настоятельно рекомендуется только для тестирования. См. отладка ошибок встроенного ПО USCI в этой записи блога.

• Для установки средств тестирования требуется командное окно с повышенными привилегиями.

  Чтобы открыть командное окно с повышенными привилегиями, пользователь должен быть членом группы администраторов на контроллере прокси-сервера. Чтобы открыть окно командной строки с повышенными привилегиями, создайте ярлык рабочего стола для Cmd.exe, выберите и удерживайте (или щелкните правой кнопкой мыши) ярлык Cmd.exe и выберите Запустить от имени администратора.

Инструменты для USB Type-C ConnEx

Ниже приведены средства в программном пакете MUTT, специализированные для USB Type-C ConnEx.

Сведения обо всех других средствах см. в разделе Tools впакета программного обеспечения MUTT.

Начало работы с последней версией

Выполните следующую процедуру, чтобы настроить тестовую среду.

(рисунок новой настройки)

Конфигурация будет похожа на это изображение. Обратите внимание, что порт Micro-USB на устройстве обеспечивает управление USB-Type-C ConnEx при подключении к компьютеру.

В этих шагах вы подключите аппаратные части, обновите встроенное ПО в микроконтроллере и проверите установку.

1. Подключите micro-USB к задней части ConnEx и USB-A в прокси-контроллер (SUT, если он доступен).

2. Обновите устройство с помощью прошивки ConnEx USB Type-C.

   • Откройте окно командной строки с повышенными привилегиями.

   • Перейдите к расположению программного пакета MUTT, например, C:\Program Files (x86)\USBTest\<arch>.

   • Выполните следующую команду:

     ConnExUtil.exe –ОбновлениеПрошивки

3. Подключите SUT, используя прилагаемый USB Type-C кабель, к задней части устройства.

4. Подключите периферийные устройства к USB-портам, помеченным J2, J3, J4, J6.

5. Убедитесь, что устройство распознается Диспетчером устройств на контроллере прокси (SUT при наличии).

Начало работы со старыми версиями

Выполните следующую процедуру, чтобы настроить тестовую среду.

Конфигурация должна быть похожа на этот образ. Обратите внимание, что порт USB-Type-C на микроконтроллере обеспечивает контроль над USB-Type-C ConnEx при подключении к компьютеру.

В этих шагах вы подключите аппаратные части, обновите встроенное ПО в микроконтроллере и проверите установку. DTMF-щит обеспечивает контроль над USB Type-C ConnEx, когда он подключен к звуковому порту телефона или планшета.

1. Подключите микроконтроллер к плате USBType-C.

   Если USB Type-C ConnEx не идет в собранном виде, перейдите к шагу 1. Если ваш USB-Type-C ConnEx был собран, перейдите к шагу 2.

   Осторожность

   Этот шаг должен выполняться тщательно, так как штифты легко гнутся.

   1. Выравнивайте контакты USB-Type-C щита с рецепторами на микроконтроллере, убедившись, что доски находятся на уровне друг друга.

      

   2. Аккуратно сожмите две доски. Будьте осторожны, чтобы не сгибать булавки на щите.

      

      Собранный модуль должен быть похож на этот образ:

      

2. Питайте USB-Type-C ConnEx от подключенного микроконтроллера, используя либо USB-Type-B (подключенный к контроллеру прокси-сервера), либо внешний адаптер питания. Дисплей LCD аналогичен следующему изображению:

   Через пять секунд на дисплее ЖК отображаются сила тока и напряжение.

   

   

   Если вы не видите отображение, как показано на предыдущем изображении, убедитесь, что устройство правильно собрано.

3. Обновите микроконтроллер с помощью прошивки USB-Type-C ConnEx.

   • Откройте окно командной строки с повышенными привилегиями.

   • Перейдите к расположению пакета программного обеспечения MUTT, например C:\Program Files (x86)\USBTest\<arch>.

   • Выполните следующую команду:

     MuttUtil.exe –Обновить прошивку вкладки

4. Подключите SUT к разъёму USB-Type-C типа A (обозначенный как J1) на плате.

   внимание соединитель J1 J 1 требует дополнительной поддержки при подключении SUT. Соединитель не является достаточно прочным, чтобы поддерживать вес устройства или само по себе.

   

5. Подключите периферийные устройства к USB-портам, помеченным J2, J3, J4, J6.

   

6. Подключите прокси-контроллер к микроконтроллеру.

   • Если прокси-контроллер является настольным компьютером или ноутбуком, установите подключение через USB. Подключите порт USB-Type-B на микроконтроллере к USB-порту на контроллере прокси-сервера, как показано на предыдущем рисунке.
   • Если прокси-контроллер является мобильным SUT, установите подключение с помощью звукового порта. Для этого подключения требуется экран DTMF.

     1. Подключите щит DTMF к собранной единице, как показано на этом рисунке:

        

     2. Подключите аудиопорт щита к аудиопорту на SUT с помощью 4-контактного штекерного кабеля.

        Ваша настройка должна быть похожа на это изображение.

        

7. Убедитесь, что USB-Type-C ConnEx распознается диспетчером устройств на прокси-контроллере.

   1. Щелкните правой кнопкой мыши кнопку "Пуск" на панели задач и выберите диспетчера устройств.

   2. Разверните узел портов (COM & LPT) и запишите COM-порт, используемый микроконтроллером. В этом примере он подключен к COM 4.

      

ConnExUtil.exe

Ниже приведены параметры командной строки, которые ConnExUtil.exe поддерживают для управления платой USB-Type-C ConnEx.

Примеры команд

Подключение к порту

connexutil.exe /setport 1

Кроме того, используйте имя порта, напечатанное на доске:

connexutil.exe /setport J3

Отключение всех портов

connexutil.exe /setport 0

Цикл по всем портам

for %p in (1 2 3 4)
do (
    connexutil.exe /setport %p
    echo Confirm device on port %p
    pause
)

Скрипты для управления платой USB Type-C ConnEx.

Эти скрипты выполняют интерфейс управления, поддерживаемый ConnExUtil.exe для выполнения последовательных и стрессовых тестов с помощью USB-Type-C ConnEx через командную строку. Все эти скрипты поддерживают необязательный параметр командной строки аудио, чтобы указать, что usb-Type-C ConnExboard подключен через аудио интерфейс 3,5 мм. По умолчанию они будут пытаться использовать только usb-подключенные платы.

Простая последовательность подключения и отключения: CXLOOP. CMD

Подключает и отключает SUT от каждого порта (1–4) и делает паузу на каждом порту, предлагая тестировщику проверить подключение на этом порту.

Случайный цикл подключения и отключения: CXSTRESS. CMD

Подключает и отключает SUT от каждого порта случайным интервалом в 0,0–5,0 секунд в бесконечном цикле. При подключении к портам USB-Type-C он случайным образом включает или отключает подключение SuperSpeed на этом порту и случайным образом предписывает доске быстро отключиться на этом порту через какой-то случайный интервал 0 – 999 мс.

Параметр командной строки C приводит к тому, что скрипт переключается только между портами USB-Type-C и отключенным состоянием. Числовой параметр командной строки сбрасывает максимальный случайный интервал между коммутаторами по умолчанию от 5,0 секунд до входного значения в секундах. Параметры могут передаваться в любом порядке.

Длительное измерение мощности: CXPOWER.CMD

Сохраняет ампераж и напряжение, отправляемые USB-Type-C ConnEx, для вывода файла power.csv через 2 секунды. Данные форматируются как переменные, разделенные запятыми, следующим образом:

индекс,время,вольт,ампер

индекс — это индекс устройства, заданный командой ConnExUtil.exe /list, чтобы одновременно отслеживать несколько устройств.

время — это необработанная метка времени в секундах.

вольт и ампер записываются до 2 десятичных знаков.

После завершения записи эти данные могут быть обработаны на диаграммах, показывающих потребление электроэнергии с течением времени, например потребление электроэнергии в течение цикла заряда батареи. Числовой параметр командной строки изменяет интервал измерения по умолчанию, равный 2 секундам, на входное значение в секундах.

Сведения о тестовых случаях

Процедуры тестирования взаимодействия usb Type-C разделены на два раздела: функциональное тестирование (FT) и стресс-тестирование (ST). Каждый раздел теста описывает тестовый случай и определяет категорию, которая применяется к тесту. Продукт необходимо протестировать по всей применимой категории. Некоторые тестовые случаи содержат ссылки на соответствующие подсказки и советы по дополнительным сведениям. Этот раздел посвящен функциям и возможностям USB-Type-C. Решение USB-Type-C может содержать другие компоненты USB, такие как USB-концентратор или USB-контроллер. Подробное тестирование USB-концентраторов и контроллеров рассматривается в процедурах тестирования взаимодействия xHCI USB-IF и в наборе сертификации оборудования Windows.

Эти тестовые случаи основаны на командах ConnExUtil и примерах скриптов для управления платой USB-ConnEx Type-C. Тестовые случаи относятся к скриптам. Настройте скрипты, необходимые для тестового сценария.

• перечисление устройств. Подтверждает, что основные аспекты перечисления устройств являются функциональными.
• Переговоры об альтернативном режиме: подтверждает поддерживаемые альтернативные режимы.
• Зарядка и передача питания (PD): подтверждает зарядку с USB Type-C.
• Смена ролей: подтверждает смену ролей.

В разделе стресс-тестирования описываются процедуры для сценариев стрессовых и пограничных вариантов, которые проверяют стабильность устройства в течение определенного периода времени. Для стресс-тестирования требуется специальное устройство (SuperMUTT) для проверки совместимости устаревших USB (не USB Type-C). Можно выполнить дополнительное тестирование и автоматизацию с помощью предстоящего тестового устройства USB-Type-C.

• Перечисление Устройств. Подтверждает, что основные аспекты перечисления устройств работают исправно.
• зарядки и передачи энергии (PD): подтверждает зарядку через USB Type-C.

Вариант FT 1. Перечисление устройств

1. Выключите SUT.
2. Подключите SUT к порту, помеченном как J1 на USB-Type-C ConnEx.
3. Подключите прокси-контроллер к USB-Type-C ConnEx.
4. Подключите периферийные устройства к USB Type-C ConnEx.
5. Включите SUT и войдите в Windows.
6. В командной строке с повышенными привилегиями запустите скрипт CXLOOP.CMD. При приостановке скрипта убедитесь, что только что активированное периферийное устройство работает.
7. Измените ориентацию кабеля USB-Type-C и повторите шаг 5 – 7.

Для изображений конфигурации, относящихся к шагам 2–4, см. Начало работы....

Случай FT 2: Согласование альтернативного режима

1. Выключите SUT.
2. Подключите SUT к порту, помеченном как J1 на USB-Type-C ConnEx.
3. Подключите прокси-контроллер к USB-Type-C ConnEx.
4. Подключите периферийные устройства к USB Type-C ConnEx.
5. Включите SUT и войдите в Windows.
6. В командной строке с повышенными привилегиями запустите скрипт CXLOOP.CMD. При приостановке скрипта убедитесь, что только что активированное периферийное устройство работает.
7. Измените ориентацию кабеля USB-Type-C и повторите шаг 5 – 7.

Изображения конфигурации, связанные с шагами 2–4, см. в разделе Начало работы....

Вариант FT 3. Зарядка и передача мощности (PD)

1. Выключите SUT.

2. Подключите SUT к порту, помеченном как J1 на USB-Type-C ConnEx.

3. Подключите прокси-контроллер к USB-Type-C ConnEx.

4. Подключите периферийные устройства к USB Type-C ConnEx.

5. Включите SUT и войдите в Windows.

6. На командной строке с повышенными привилегиями запустите скрипт CXLOOP.CMD. При приостановке скрипта убедитесь, что только что активированное периферийное устройство работает.

7. Измените ориентацию кабеля USB-Type-C и повторите шаг 5 – 7.

8. Подключите USB-Type-C ConnEx к порту J2.

   ConnExUtil.exe /setPort 2

9. Если SUT содержит несколько портов USB-Type-C, подключите два порта USB-Type-C в одной системе с usb-Type-C кабелем.

   Убедитесь, что SUT не заряжается.

   Убедитесь, что показание мощности на ЖК-дисплее соответствует ожидаемому значению сетевого адаптера.

10. Замените usb-Type-C зарядное устройство, подключенное к J3 другим usb-Type-C зарядным устройством от другого производителя.

    Убедитесь, что устройство получает ток.

Образы конфигурации, связанные с шагом 2–4, см. в разделе Начало работы....

Случай FT 4. Переключение ролей

1. Выключите SUT.

2. Подключите SUT к порту, помеченном как J1 на USB-Type-C ConnEx.

3. Подключите прокси-контроллер к USB-Type-C ConnEx.

4. Подключите периферийные устройства к USB Type-C ConnEx.

5. Включите SUT и войдите в Windows.

6. В командной строке с повышенными привилегиями запустите скрипт CXLOOP.CMD. При приостановке скрипта убедитесь, что только что активированное периферийное устройство работает.

7. Измените ориентацию кабеля USB-Type-C и повторите шаг 5 – 7.

8. Подключите USB-Type-C ConnEx к порту J2.

   Подтвердите переключение ролей. Ампераж, показанный на экране LCD, указывает роли питания. +ve, если J1 является приемником питания; -ve, если J1 является источником питания.

9. Выполните необходимые действия для замены ролей данных и подтверждения изменений текущих ролей каждой системы.

Для конфигурационных изображений, относящихся к шагам 2–4, см. раздел Начало работы....

ST Case 1: Перечисление устройств

1. Выключите SUT.

2. Подключите SUT к порту, помеченном как J1 на USB-Type-C ConnEx.

3. Подключите прокси-контроллер к USB-Type-C ConnEx.

4. Подключите периферийные устройства к USB Type-C ConnEx.

5. Включите SUT и войдите в Windows.

6. В командной строке с повышенными привилегиями запустите CXSTRESS. CMD в течение 12 часов.

   Завершите сценарий, нажав клавиши CTRL-C.

7. Выполните действия, описанные в случае FT 1: Перечисление устройств.

Образы конфигурации, связанные с шагом 2–4, см. в разделе Начало работы....

ST Case 2: Зарядка и передача электроэнергии (PD)

1. Выключите SUT.

2. Подключите SUT к порту, помеченном как J1 на USB-Type-C ConnEx.

3. Подключите прокси-контроллер к USB-Type-C ConnEx.

4. Подключите периферийные устройства к USB Type-C ConnEx.

5. Включите SUT и войдите в Windows.

6. В командной строке с повышенными привилегиями запустите CXSTRESS. CMD в течение 12 часов. .

   Завершите сценарий, нажав клавиши CTRL-C.

7. Выполните действия, описанные в FT случае 3: Зарядка и передача энергии (PD).

Для изображений конфигурации, относящихся к шагам 2–4, см. раздел Введение....

Дополнительные тестовые ресурсы

Следующие функциональные тесты можно адаптировать для USB-Type-C для улучшения традиционных сценариев USB.

Следующие стресс-тесты можно адаптировать из документации по тесту SuperMUTT для расширения USB-сценариев.

Проверка результатов теста

Подтверждение зарядки и питания

На встроенном ЖК-дисплее на USB-Type-C ConnEx отображаются напряжение, сила тока и направление. Убедитесь, что он соответствует ожиданиям от источников питания, подключенных и активированных через USB Type-C ConnEx.

Подтверждение добавления устройства на десктопах

1. Определите usb-контроллер узла, к которому подключено устройство.
2. Убедитесь, что новое устройство отображается под правильным узлом в диспетчере устройств.
3. Для концентраторов USB 3.0, подключенных к порту USB 3.0, ожидается, что будут два устройства концентратора: одно перечислено на сверхвысокой скорости и другое на высокой скорости.

Подтверждение удаления устройств на настольных компьютерах

1. Определите устройство в диспетчере устройств.
2. Выполните тестовый шаг, чтобы удалить устройство из системы.
3. Убедитесь, что устройство больше не присутствует в диспетчере устройств.
4. Для концентратора USB 3.0 убедитесь, что оба устройства (SuperSpeed и вспомогательные концентраторы) удалены. Сбой удаления устройства в этом случае может быть сбоем устройства и должен быть расследован всеми компонентами, участвующими в расследовании соответствующей первопричины.

Подтверждение функциональности устройства

• Если устройство является USB-концентратором, убедитесь, что устройства, подчиненные концентратору, работают. Убедитесь, что другие устройства можно подключить к доступным портам в концентраторе.
• Если устройство является устройством HID, проверьте его функциональные возможности. Убедитесь, что USB-клавиатура работает, USB-мышь позволяет перемещать курсор, а игровое устройство функционирует в панели управления контроллерами игры.
• Usb-звуковое устройство должно воспроизводить и /или записывать звук.
• Устройство хранилища должно быть доступным и должно иметь возможность копировать файл размером 200 МБ или более.
• Если устройство имеет несколько функций, таких как сканирование & печати, обязательно протестируйте функции сканирования и печати.
• Если устройство является USB-Type-C устройством, убедитесь, что применимые режимы USB и альтернативные режимы работают.

Использование ETW для журналов проблем

Как зафиксировать трассировку событий USB с помощью Logman см.

Отчет о результатах тестирования

Укажите следующие сведения:

• Список тестов (в порядке), выполненных до неудачного теста.
• Список должен указать тесты, которые провалились или прошли.
• Системы, устройства, док-станции или центры, которые использовались для тестов. Укажите марку, модель и веб-сайт, чтобы мы могли получить дополнительные сведения при необходимости.