Wie kann man auf STM32F auf USB-Aussetzer testen?

Gibt es eine Methode, mit der ein Gerät über sehr lange Zeiträume mit Millionen von Paketen überwacht und die Fehlerquelle gefunden werden kann?

Ja. Das Gerät heißt "USB-Protokollanalysator".

Wenn Sie nur die Seite der Host-Software überwachen, können Sie maximal sehen, dass ein "Transaktionsfehler" aufgetreten ist und der Port nach dem Löschen wiederhergestellt werden kann oder nicht. Das USB-Protokoll verfügt über hardwaregestützte Mittel, um fehlgeschlagene Transaktionen erneut zu versuchen, und die Software hat keinen Einblick in die "Fehleranzahl". Sie müssen also die Grundursache des Fehlers auf physikalischer Ebene auf D+/D-Leitungen identifizieren.

Es gibt erschwingliche USB-Analysatoren, insbesondere für USB 1.1 (FS 12 MBit/s)-Rate. Ein guter Analysator kann auf einen ausgeklügelten Trigger eingestellt werden, während er den Datenverkehr in einer langen Schleife überwacht oder sogar den gesamten Datenverkehr bis zur Kapazität Ihrer Festplatte aufzeichnet. Ich würde ein kleines Teledyne/Lecroy- Modell Mercury T2 empfehlen , aber andere Typen wie Ellisys und Totalphase Beagle werden immer besser.

Sie müssen jedoch vorsichtig sein, da die Analysatoren etwas invasiv sind und ihre Anschlüsse/Einbauten einen gewissen Einfluss auf die Signalintegrität haben. Im Falle einer schwachen Verbindung und einer seltenen Fehlerrate kann der Analysator entweder das Signal verbessern (und Sie werden das Problem möglicherweise nie sehen) oder die Verbindungsfunktion beenden (was hilfreich sein wird, um das Problem zu lokalisieren).

Kurz gesagt, Sie müssen feststellen, wer schuld ist, wenn das Gerät herunterfällt. Es könnte sein, dass (a) das Gerät falsche Antworten auf ein gültiges USB-Protokoll gibt, (b) ein Kanalsignal-Integritätsproblem vorliegt oder (c) die Host-Hardware einen Fehler bei der Handhabung einiger Besonderheiten des USB-Protokolls hat.

Ich würde mit (b) beginnen und prüfen, ob alle Signale auf dem Bus den grundlegenden USB-Signalspezifikationen entsprechen: Musterfrequenz innerhalb von 2000 ppm, Jitter innerhalb der Norm, Signalflanken sind monoton und das Signalauge trifft auf die Diagrammmaske über alle Ihre spezifischen Kabel , Geräte und Hosts. Auf der USB-IF-Website sind Standardverfahren zur Durchführung der elektrischen Tests im Rahmen des USB-Compliance-Programms beschrieben .

Wenn die Signale grundlegende FS-Signalspezifikationen erfüllen, wäre der Protokollanalysator das nächste, was eingesetzt werden sollte. Es kann schwierig sein, den richtigen Trigger einzurichten und Busereignisse korrekt zu interpretieren, was zu Fehlern führt. Wenn Sie keine Erfahrung mit USB-Analysatoren haben, müssen Sie möglicherweise eine Schulung absolvieren oder einen Berater hinzuziehen.

Ich hatte ein ähnliches Problem mit etwas, an dem ich arbeitete. Es scheint, dass die Signalpegel eher marginal waren und das Ganze empfindlich auf die Qualität oder Länge des USB-Kabels reagierte. Sie könnten anfangen, sich die Signalpegel anzusehen, und vielleicht ein kürzeres Kabel ausprobieren und sehen, ob das die Dinge verbessert. Nicht alle USB-Kabel sind gleich – einige haben dickere Leiter für die Datenleitungen als andere.

Wir hatten in der Vergangenheit ähnliche Probleme. Ein serielles USB-Gerät würde auf einigen PCs monatelang funktionieren und auf einigen würden wir jede Woche die Kommunikation verlieren. Wir begannen damit, drei Geräte auf zwei identischen Windows-PCs (Kombination, die manchmal Probleme hatte) und einer Ubuntu-Box mit einfacher Log-to-Disk-Software auszuführen. Nach einiger Zeit verlor eine Windows-Box es - Port verschwand einfach. Der Windows-USB-Treiberstapel (dies war Win7) ist ein Haufen veralteter Dinge, die anscheinend nicht mit Macken von FTDI-Chips umgehen können. Mein Vorschlag ist also, einen Test mit zwei identischen Konfigurationen + einer dritten anderen durchzuführen. Wenn es nicht mehr reagiert, haben Sie ein Problem mit der Kombination aus Gerät + USB-Controller + Treiber. Wenn nicht, ist es wahrscheinlich ein Signalproblem - USB-Monitor könnte Ihnen helfen.