Testa USB-Type-C-system med USB-Type-C ConnEx

Artikel
12/14/2024

Det här avsnittet innehåller riktlinjer för att automatisera testning av system, enheter, dockor med USB-Type-C-anslutningsappar och deras samverkan med Windows-operativsystemet. Du kan testa maskinvara som tillhör någon av följande kategorier:

System: Stationära datorer, bärbara datorer, surfplattor, servrar eller telefoner som kör en SKU av en version av Windows-operativsystemet med en exponerad USB-Type-C port.
Dock: Alla USB Type-C-enheter som exponerar fler än en port.
Enhet: Alla USB-enheter med en Type-C port som kan anslutas till ett system eller en docka. Den här kategorin innehåller traditionella USB-enheter samt enheter som stöder tillbehöret och alternativa lägen enligt definitionen i specifikationen för USB-Type-C.

Specifikationer och procedurer

xHCI-samverkanstestprocedurer

MUTT Connection Exerciser Type-C (USB Type-C ConnEx) hårdvarukort är en anpassad sköld för Arduino-kortet. Modulen ger en 4-till-1-switch för att automatisera interoperabilitetstester för USB Type-C-scenarier.

Maskinvarukrav

Om du vill utföra testprocedurerna för USB-Type-C samverkan med usb-Type-C ConnEx version 2 behöver du:

System under test (SUT)

Stationära datorer, bärbara datorer, surfplattor, servrar eller telefoner med minst en exponerad Type-C USB-port.
USB Type-C ConnEx

Enheten har en usb-Type-C-port (märkt J1) som SUT är ansluten till. Enheten har också fyra andra USB-portar (märkta J2, J3, J4, J6) till vilka enheter kan anslutas som fungerar som kringutrustning till SUT. Enheten övervakar ampere och spänning som dras från SUT. Du kan köpa nödvändig maskinvara från MCCI.
USB-enheter med kringutrustning

Alla USB-enheter med en USB-Type-C port som kan anslutas till SUT. Den här kategorin innehåller traditionella USB-enheter och andra enheter som stöder tillbehöret och alternativa lägen enligt definitionen i USB-Type-C-specifikationen.
Micro-USB till USB A-kabel

Du kommer att använda den här kabeln för att ansluta din USB-Type-C ConnEx till en dator för ström och kommunikation (om din SUT har en USB A-port är det här du ansluter den).
proxykontroller

USB-Type-C ConnEx kan styras med hjälp av en proxy för att köra testerna om SUT inte har någon USB A-port. Proxykontrollern bör vara en sekundär stationär dator eller en bärbar dator.

Proxystyrenheten kommunicerar (med en mobil SUT) till mikrostyrenheten för att läsa in den inbyggda programvaran med hjälp av en sekundär USB-port.

Maskinvarukrav för äldre versioner

Om du vill utföra testprocedurerna för USB-Type-C samverkan med usb-Type-C ConnEx version 2 behöver du:

System som testas (SUT)

Stationära datorer, bärbara datorer, surfplattor, servrar eller telefoner med minst en exponerad Type-C USB-port.
Arduino Mega 2560 R3

Arduino Mega 2560 R3 används som mikrostyrenhet för testkonfigurationen.
Strömadapter för Arduino Mega 2560 R3 mikrostyrenhet.
USB-Type-C ConnEx

Skölden har en usb-Type-C-port (märkt J1) som SUT är ansluten till. Skölden har också fyra andra USB-portar (märkta J2, J3, J4, J6) till vilka enheter kan anslutas som fungerar som kringutrustning till SUT. Skölden övervakar amperage och spänning som dras från SUT. Du kan köpa detta kort från MCCI eller JJG Technologies.
USB A-till-B-kabel

Du använder den här kabeln för att ansluta en dator till mikrostyrenheten för att uppdatera den inbyggda programvaran på mikrostyrenheten för att köra tester.
USB-enheter med kringutrustning

Alla USB-enheter med en USB-Type-C port som kan anslutas till SUT. Den här kategorin innehåller traditionella USB-enheter och andra enheter som stöder tillbehöret och alternativa lägen enligt definitionen i USB-Type-C-specifikationen.
USB-laddare

USB-Type-C som stöder USB-Type-C strömkrav och eventuellt USB Power Delivery-. Du behöver också en USB-Micro-B laddare för J6.
proxystyrenhet

USB-Type-C ConnEx kan styras med hjälp av en proxy för att köra testerna. Proxykontrollern kan vara en av dessa entiteter:
- Sekundär stationär dator eller en bärbar dator.
  
  Proxystyrenheten kommunicerar med en mobil SUT och mikrostyrenheten för att ladda in den inbyggda programvaran.
- Använd SUT med en sekundär USB-port.
- Använd SUT med hjälp av ett 3,5 mm ljuduttag.
  
  I den här konfigurationen behöver du:
  - DTMF-sköld för att köra tester på SUT:er med en enda USB-Type-C port. DTMF ger möjlighet att styra skölden från en enport-enhet med ljuduttag efter att den inledande inläggningen av fast programvara har slutförts.
  - 4-stifts han-till-man-ljudkabel som används för att ansluta DTMF-skölden till SUT. Detta gör att SUT kan styra USB-Type-C-skölden under testningen.

Programvarukrav

Se till att du uppfyller följande krav:

Din SUT måste ha den version av Windows-operativsystemet som du vill testa samverkan med.
Proxystyrenheten måste köra Windows 10.
Ladda ned och installera det senaste MUTT-programvarupaketet på proxystyrenheten. Paketet är en uppsättning verktyg som används för att köra tester med USB-Type-C ConnEx. Den innehåller verktyg för att uppdatera den inbyggda programvaran, växla mellan kringutrustningsportarna och skicka begäranden för att simulera testfall. Den innehåller också testdrivrutinspaket som testar funktionerna i bussarna, dess styrenhet och enheter som är anslutna till bussen.
För UCSI-baserade system rekommenderar vi starkt testning med några ytterligare inställningar för att identifiera buggar med UCSI-inbyggd programvara. Den här inställningen gör att problem med UCSI-inbyggd programvara kan identifieras och rekommenderas endast för testning. Se Felsökning av fel med inbyggd USCI-programvara i det här blogginlägget.
Installationen av testverktygen kräver ett förhöjt kommandofönster.

Om du vill öppna ett förhöjt kommandofönster måste användaren vara medlem i gruppen administratörer på proxystyrenheten. Om du vill öppna ett upphöjt kommandotolkfönster skapar du en genväg till Cmd.exe, väljer och håller (eller högerklickar) den Cmd.exe genvägen och väljer Kör som administratör.

USB-Type-C ConnEx-verktyg

Här är verktygen i MUTT-programvarupaketet som är specifika för USB-Type-C ConnEx

Verktyg	Beskrivning
ConnExUtil.exe	Kommandoradsverktyg för att träna USB-Type-C ConnEx-funktioner.
CxLoop.cmd	Ansluter och kopplar från varje port en gång.
CxStress.cmd	Randomiserat stressskript.
CxPower.cmd	Samlar in energidata (spänning och strömstyrka) under en viss tidsperiod och skickar utdata till en CSV-fil.

Information om alla andra verktyg finns i Tools i MUTT-programvarupaketet.

Kom igång med den senaste versionen

Följ den här proceduren för att konfigurera testmiljön.

(bild på ny konfiguration)

Konfigurationen liknar den här avbildningen. Observera att den Micro-USB porten på enheten ger kontroll över USB-Type-C ConnEx när den är ansluten till en dator.

I de här stegen ansluter du maskinvarudelarna, uppdaterar den inbyggda programvaran på mikrostyrenheten och validerar installationen.

Anslut micro-usb-kabeln till baksidan av ConnEx och USB A-kabeln till proxystyrenheten (SUT om tillgängligt).
Uppdatera enheten med den inbyggda programvaran USB Type-C ConnEx.
- Öppna ett upphöjt kommandotolkfönster.
- Navigera till platsen för MUTT-programvarupaketet, till exempel C:\Program Files (x86)\USBTest\<arch>.
- Kör följande kommando:
  
  ConnExUtil.exe – UppdateraFirmware
Anslut SUT med den anslutna USB-Type-C kabeln på enhetens baksida.
Anslut kringutrustningen till USB-portarna som är märkta J2, J3, J4, J6.
Kontrollera att enheten identifieras av Enhetshanteraren på proxystyrenheten (SUT om den är tillgänglig).

Kom igång med äldre versioner

Följ den här proceduren för att konfigurera testmiljön.

Diagram över en USB-Type-C ConnEx-konfiguration.

Konfigurationen bör likna den här avbildningen. Observera att USB-Type-C-porten på mikrostyrenheten ger kontroll över USB-Type-C ConnEx när den är ansluten till en dator.

I de här stegen ansluter du maskinvarudelarna, uppdaterar den inbyggda programvaran på mikrostyrenheten och validerar installationen. DTMF-skölden ger kontroll över USB-Type-C ConnEx när den är ansluten till ljudporten på en telefon eller surfplatta.

Anslut mikrostyrenheten till USB Type-C-skärmen.

Om USB Type-C ConnEx inte är monterad, fortsätt med steg 1. Om din USB-Type-C ConnEx har monterats fortsätter du till steg 2.

Försiktighet

Det här steget måste utföras noggrant eftersom stiften böjer sig lätt.
1. Justera pinnarna på USB-Type-C skölden med receptorerna på mikrokontrollern genom att säkerställa att korten är i nivå med varandra.
2. Tryck försiktigt ihop de två brädorna. Var noga med att inte böja stiften på skölden.
  
  Den monterade enheten bör likna den här bilden:
Starta USB-Type-C ConnEx från den anslutna mikrostyrenheten genom att antingen använda USB-Type-B (ansluten till proxystyrenheten) eller från en extern strömadapter. LCD-skärmen liknar den här bilden:

Efter fem sekunder visar LCD-skärmen ström och spänning.

Om du inte ser displayen enligt föregående bild kontrollerar du att enheten har monterats korrekt.
Uppdatera mikrostyrenheten med den inbyggda programvaran USB Type-C ConnEx.
- Öppna ett upphöjt kommandotolkfönster.
- Navigera till platsen för MUTT-programvarupaketet, till exempel C:\Program Files (x86)\USBTest\<arch>.
- Kör följande kommando:
  
  MuttUtil.exe – UpdateTabFirmware
Anslut SUT till den manliga USB-Type-C porten (märkt J1) på skölden.

Varning Anslutningsappen J1 kräver ytterligare stöd vid anslutning av SUT. Kontakten är inte tillräckligt robust för att bära vikten av en enhet eller ensam.
Anslut kringutrustningen till USB-portarna som är märkta J2, J3, J4, J6.
Koppla proxystyrenheten till mikrostyrenheten.
- Om proxystyrenheten är en stationär dator eller bärbar dator upprättar du anslutningen via USB. Anslut USB-Type-B-porten på mikrostyrenheten till en USB-port på proxystyrenheten, som du ser i föregående bild.
- Om proxystyrenheten är en mobil SUT upprättar du anslutningen med hjälp av ljudporten. För den här anslutningen behöver du DTMF-skölden.
  1. Anslut DTMF-skölden till den monterade enheten enligt bilden:
  2. Anslut sköldens ljudport till ljudporten på SUT med hjälp av en 4-stifts hane-till-hane ljudkabel.
    
    Konfigurationen bör likna den här avbildningen:
Kontrollera att USB-Type-C ConnEx känns igen av Enhetshanteraren på proxystyrenheten.
1. Högerklicka på knappen Start i aktivitetsfältet och välj Enhetshanteraren.
2. Expandera noden portar (COM & LPT) och notera COM-porten som används av mikrostyrenheten. I det här exemplet är den ansluten till COM 4.

ConnExUtil.exe

Här är kommandoradsalternativen som ConnExUtil.exe stöder för att styra USB-Type-C ConnEx-kortet.

Användningsfall	Alternativ	Beskrivning
Enhetsupptäckning Visa en lista över alla enheter som är anslutna till USB-Type-C ConnEx	/list	För USB-anslutna enheter visar det här alternativet sökvägen till enhetsinstansen. För ljudanslutna enheter visas Audio. Om du vill visa ljudenheter använder du detta i kombination med parametern /all. Listor med 1-baserat index som kan användas för indata till parametern /#.
Enhetsval Välj alla enheter som är anslutna till USB-Type-C ConnEx, inklusive ljud.	/all	Valfri. Utan den här parametern adresserar verktyget USB-anslutna enheter. Använd endast den här parametern om en ljudansluten enhet används. Ljudidentifiering är tidskrävande och inaktiverat som standard.
Enhetsval Välj en specifik enhet som är ansluten till USB-Type-C ConnEx 'n'.	/# n	Valfri. Indata n är ett 1-baserat index över tillgängliga enheter som är anslutna till USB Type-C ConnEx som kan visas med hjälp av parametern /list. Utan den här parametern är standardbeteendet att köra varje kommando på alla USB-Type-C ConnEx-tavlor.
Enhetskommando	/setPortp	Växla till den angivna porten p. Anslut en port genom att ange nummer (1– 4) eller efter namn (J2, J3, J4, J6). 0 kopplar från alla portar.
Enhetskommando	/getPort	Läs den för tillfället anslutna porten.
Enhetskommando Läs information om ampere/spänning.	/volt /amps /version	Läs strömspänningen. Läs av den aktuella strömstyrkan. Läs enhetsversionen.
Enhetskommando Aktivera SuperSpeed.	/SuperSpeedOn	Aktiverar SuperSpeed globalt för aktuella och framtida anslutningar tills ett /SuperSpeedOff--kommando skickas. SuperSpeed är aktiverat som standard. Om SuperSpeed är inaktiverat och port 1 eller 2 är ansluten utlöser det här kommandot en återanslutning vid SuperSpeed.
Enhetskommando Inaktivera SuperSpeed	/SuperSpeedOff	Inaktiverar SuperSpeed globalt för aktuella och framtida anslutningar tills ett /SuperSpeedOn-kommando skickas eller enheten återställs. Om SuperSpeed är aktiverat och port 1 eller 2 är ansluten utlöser det här kommandot en återanslutning med SuperSpeed-linjer inaktiverade.
Ange kommandofördröjning	/setDelay	Anger kommandofördröjning t i sekunder. Om du anger en kommandofördröjning kommer nästa /setPort eller /SuperSpeed{On/Off} kommando att fördröjas med t sekunder där t sträcker sig från 0 till 99. Det här är en engångsinställning, endast nästa kommando fördröjs. Det går inte att skicka flera kommandon innan fördröjningstimern har upphört att gälla.
Ange tidsgräns för frånkoppling i millisekunder	/setDisconnectTimeoutt	Ange en frånkopplingstidsgräns för nästa icke-noll /setPort--kommando. Vid nästa anslutningshändelse förblir porten endast ansluten i t millisekunder innan den kopplas från. Det här är en engångsinställning. Endast nästa anslutningshändelse kopplas från automatiskt. Tillåtet intervall är mellan 0 och 9999 ms.
Batch-kommando: Skriva ut effektmätningar till en .csv-fil.	/powercsv	Lägg till aktuella effektmätningar och tidsstämpel i power.csv, den första körningen skapar power.csv. Vid efterföljande körningar läggs data till denna fil. Byt namn på eller ta bort filen för att starta ny datainsamling. Varje körning lägger till en rad med följande format: <index>,<tid>,<volt>,<ampere>. index är enhetsindexet som anges av /list, så flera enheter kan övervakas samtidigt. tid är den rå tidsstämpeln angiven i sekunder. volt och ampere registreras med två decimaler. Dessa data kan samlas in under långa tidsperioder och ritas i ett kalkylbladsprogram, se cxpower.cmd skriptet.
Batch-kommando: Kör enhetstest av huvudfunktioner	/test	Testar alla viktiga funktioner på enheten. Använd för grundläggande validering av enhetens funktioner. Om det här kommandot misslyckas, stäng av och sätt på enheten igen och uppdatera den inbyggda programvaran.
Batch-kommando: Grundläggande demonstration av portväxlingssekvensen.	/demod	Iterera genom alla portar en gång, med d sekunders fördröjning på varje port. Skriver portnummer, volt och ampere på varje port till demoresult.txt.

Exempelkommandon

Ansluta till en port

connexutil.exe /setport 1

Du kan också använda portnamnet som skrivs ut på tavlan:

connexutil.exe /setport J3

Koppla från alla portar

connexutil.exe /setport 0

Loopa igenom alla portar

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

Skript för att styra USB-Type-C ConnEx-kortet

Dessa skript använder kontrollgränssnittet som stöds av ConnExUtil.exe för att köra sekventiella tester och stresstyptester med USB-Type-C ConnEx via kommandoraden. Alla dessa skript stöder den valfria kommandoradsparametern ljud för att indikera att USB-Type-C ConnEx-kortet är anslutet via 3,5 mm-ljudgränssnittet. Som standard försöker de bara använda USB-anslutna tavlor.

Enkel anslutnings- och frånkopplingssekvens: CXLOOP. CMD

Ansluter och kopplar bort SUT till och från varje port (1–4) och pausar vid varje port där testaren uppmanas att kontrollera anslutningen för den porten.

Loop för slumpmässig anslutning och frånkoppling: CXSTRESS. CMD

Ansluter och kopplar slumpmässigt bort SUT från varje port under ett intervall på 0,0–5,0 sekunder i en oändlig loop. När du ansluter till USB Type-C-portar aktiveras eller inaktiveras SuperSpeed-anslutning slumpmässigt på den porten, och kortet instrueras att koppla från snabbt vid en slumpmässig tidpunkt mellan 0 och 999 ms.

Kommandoradsparametern C gör att skriptet bara växlar mellan USB-Type-C-portarna och det frånkopplade tillståndet. En numerisk kommandoradsparameter återställer det maximala slumpmässiga intervallet mellan växlar från standardvärdet 5,0 sekunder till indatavärdet i sekunder. Parametrar kan skickas i valfri ordning.

Långvarig energimätning: CXPOWER.CMD

Sparar den amperage och spänning som rapporteras av USB-Type-C ConnEx för att mata ut fil power.csv med 2 sekunders intervall. Data formateras som kommaavgränsade variabler enligt följande:

index,tid,volt,ampere

index är enhetsindexet som anges av kommandot ConnExUtil.exe/list så att flera enheter kan övervakas samtidigt.

tid är den råa tidsstämpeln i sekunder.

volt och ampere registreras till 2 decimaler.

När avbildningen är klar kan dessa data postas i diagram som visar strömförbrukning över tid, till exempel energiförbrukningen under en batteriladdningsperiod. En numerisk kommandoradsparameter återställer standardmåttintervallet på 2 sekunder till indatavärdet i sekunder.

Om testfall

Usb-Type-C samverkanstestprocedurer är indelade i två avsnitt: funktionell testning (FT) och stresstestning (ST). Varje testavsnitt beskriver testfallet och identifierar den kategori som gäller för testet. Produkten måste testas mot hela tillämplig kategori. Vissa testfall innehåller länkar till relevanta tips och tips för ytterligare information. Det här avsnittet fokuserar på funktionalitet och användarupplevelse för USB-Type-C. En USB-Type-C lösning kan innehålla andra USB-komponenter, till exempel en USB-hubb eller USB-styrenhet. Detaljerad testning av USB-hubbar och styrenheter beskrivs i både USB-IF:s xHCI-samverkanstestprocedurer och Windows Hardware Certification Kit.

Dessa testfall baseras på ConnExUtil-kommandon och exempelskript Skript för att styra USB-Type-C ConnEx-kortet. Testfallen refererar till skripten. Anpassa skripten efter behov för testscenariot.

Enhetsuppräkning: Bekräftar att kärnaspekterna av enhetsuppräkning fungerar.
Förhandling om alternativlägen: Bekräftar stöd för alternativa lägen.
Laddning och strömleverans (PD): Bekräftar laddning med USB Type-C.
Rollväxling: Bekräftar rollbyte.

Avsnittet stresstestning beskriver procedurer för stress- och gränsfallsscenarier, som testar enhetens stabilitet under en viss tidsperiod. Stresstestning kräver en anpassad enhet (SuperMUTT) för äldre USB-validering (icke USB-Type-C). Ytterligare testning och automatisering kan uppnås med den kommande USB-Type-C testenheten.

Enhetsuppräkning: Bekräftar att kärnaspekterna av enhetsuppräkning fungerar.
Laddning och strömleverans (PD): Bekräftar laddning med USB Type-C.

FT fall 1: Enhetsuppräkning

diagram över FT-fall 1: enhetsuppräkning.