UTLite: тестируем... USB

Создание различного диагностического оборудования для компьютерных систем – задача довольно нетипичная для отечественных производителей. Поэтому каждый выход соответствующего продукта становится определенного рода событием. Украинская фирма IC Book имеет богатый опыт в данной области, и сегодня мы познакомим читателей с еще одной разработкой этого коллектива.

Речь пойдет о продукте, выпущенном под маркой UTLite и представляющем собой маломощное диагностическое устройство, предназначенное для оценки состояния USB-подсистемы ПК.

Казалось бы, зачем для столь простой операции разрабатывать специальный прибор, ведь экспресс-тест данной шины можно провести и ставшими уже традиционными методами – путем подключения любого USB-устройства (мышь, клавиатура, флэш-накопитель, наконец). Что характерно, этим приемом до сих пор пользуются не только в домашних и офисных условиях, но и в процессе серийного производства ПК и комплектующих, причем касается это даже крупных сборщиков готовых систем.

UTLite (ориентировочная стоимость $43), предоставленный компанией IC Book – уникальный в своем роде продукт, позволяющий провести полную диагностику USB-подсистемы ПК

Разумеется, в некоторых случаях простое подключение мыши и оценка «работает – не работает» дает достаточно информации, но ведь и наличие напряжения в сети можно оценивать тактильно, с помощью пальцев – «ударило – не ударило». Однако большинство людей предпочитают в таких случаях применять не собственные руки, а специализированные инструменты.

Дело в том, что с помощью USB-устройства можно лишь определить, функционирует данный разъем или нет. Если же обнаружена неисправность, установить ее конкретную причину – не работает ли разъем на материнской плате, неправильно подключена соединительная «косичка» при использовании внешних USB-разъемов на корпусе, оборван кабель, окислились контакты (опять же, где именно – на плате, разъеме, самом устройстве) – практически невозможно. Более того, при таком способе нельзя оценить качество работы ни хост-контроллера USB, ни самого устройства, подключенного к нему (а это зачастую бывает необходимо).

Все эти проблемы решаются путем использования тестера UTLite совместно с пакетом диагностического ПО UTLiteTest (последнее является бесплатным и позволяет даже без подключенной аппаратной части получать список установленных в системе хост-контроллеров и концентраторов, а также подсоединенных к ним устройств с отображением USB-дескрипторов).

При наличии UTLite пользователь получает возможность оценивать величину питающего напряжения на шине USB (без установки ПО, простым подключением тестера к соответствующему разъему; величина напряжения отображается с помощью встроенного двухразрядного семисегментного индикатора), узнавать состояние системных сигналов DATA+ и DATA-, перехватывать USB-пакеты, декодировать все стандартные USB-запросы, а также обнаруживать наличие аппаратных и протокольных ошибок на USB-шине.

Используя программу UTLiteTest, можно провести расширенное тестирование шины USB в среде операционной системы Microsoft Windows: проверить правильность инсталляции драйверов хост-контроллера USB и контроллера UTLite, выполнить поиск всех USB-устройств, установленных в системе, и просмотр их свойств, анализ текущей статистики перехваченных пакетов и обнаруженных ошибок.

Основное окно диагностической утилиты UTLiteTest

Комплект UTLite позволяет проверить целостность интерфейсных USB-кабелей и проконтролировать их качество на предмет падения скорости передачи за счет потерь и ошибок избыточного кода. Возможность перехвата запросов хост-контроллера делает его незаменимым инструментом при отладке программного обеспечения, работающего с широким спектром USB-устройств, на раннем этапе проектирования. Благодаря наличию индикаторов и ПО UTLiteTest можно получить реальную картину происходящего и минимизировать затраты на разработку программных продуктов.

Индикация событий осуществляется с помощью трех групп сигнальных светодиодов, разделенных в зависимости от их функционального назначения:

• системные индикаторы – светодиоды синего свечения (D- и D+);
• индикаторы событий – светодиоды зеленого свечения (R1...R5);
• индикаторы ошибок – светодиоды красного свечения (L1...L5).

L1 и L2 отображают состояние нефатальных, L3...L5 – фатальных ошибок;

После подачи питающего напряжения контроллер UTLite в течение нескольких секунд проводит самодиагностику: все светодиоды, кроме D+ и D-, переходят в активное состояние, после завершения процедуры – в пассивное. Далее контроллер начинает аналоговое тестирование шины USB, которое состоит из следующих действий:

• проверки линий DATA+ и DATA- на обрыв;
• поиск коротких замыканий DATA+ и DATA- между собой и с Vbus или GND;
• измерение напряжения питания Vbus относительно GND.

После выполнения аналоговой части тестирования UTLite переключается в основной режим, в котором работает как полноценное USB-устройство, принимает и передает пакеты, проверяет их достоверность и целостность, отвечает на стандартные и пользовательские запросы, ведет учет других пакетов и запросов.

При наличии неисправности, препятствующей нормальному функционированию USB, контроллер отображает ее на индикаторах ошибок, записывает результаты аналогового тестирования в энергонезависимую память, отключается от выводов шины DATA+ и DATA- и переходит в специальный режим работы. Возможность сохранять результаты диагностики во внутренней памяти позволяет использовать устройство для оценки состояния USB-подсистемы ПК даже в случае непрохождения им процедуры POST, с последующим считыванием данных измерений на исправной системе.

Контроллер UTLite никоим образом не претендует на массовость, но с его помощью как производитель готовых систем, так и разработчик USB-устройств получают возможность не только существенно сэкономить время на создание и отладку своих продуктов, но и ощутимо повысить как культуру их выпуска, так и качество обслуживания.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365