一種基於jtag的可攜式單板診斷系統及方法
2023-06-03 10:39:56
專利名稱：一種基於jtag的可攜式單板診斷系統及方法
技術領域：
本發明涉及無線通信技術領域和集成測試領域，特別涉及一種基於JTAG的便攜 式單板診斷系統及方法。
背景技術：
由於無線通信技術的需求，基站越來越向小型化發展。在這種應用情況下，一是迫 使基站單板大量採用超大規模集成電路(VLSI)和表面貼裝(SMT)技術，使得電路節點的物 理可訪問性正逐步削減以至於消失，電路和系統的可測試性急劇下降；二是基框尺寸的減 少，基站各功能單板安裝緊湊，對於板間互聯信號測量是一個很大的挑戰。在這種情況下，
基於信號測量的常規診斷方法正面臨著日趨嚴重的困難。近年來飛速發展的聯合測試行動 小組(Joint TestAction Group, JTAG)邊界掃描技術很好的解決了這個問題，邊界掃描技 術是迄今為止最成熟的可測性設計(Design For Testability,DFT)技術，它已經成為DFT 的主要手段，對於DFT技術的發展具有深遠的影響。 JTAG最初是用來對晶片進行測試的，JTAG的基本原理是在器件內部定義一個測 試訪問口 (Test Access Port, TAP)通過專用的JTAG測試工具對內部節點進行測試。JTAG 測試允許多個器件通過JTAG接口串聯在一起，形成一個JTAG鏈，能實現對各個器件分別測 試。現在，JTAG接口還常用於實現在線編程(In-System Programmable, ISP)。傳統生產流 程中先對晶片進行預編程，再將晶片裝到單板上，簡化的流程為先固定器件到電路板上，再 用JTAG編程，從而大大加快工程進度。另外，通過ISP實現單板診斷是一個非常實用的辦 法，非常實用於現場測試條件差和測試人員不足的環境下電路的診斷。
由於基站大部分安裝在野外，測試條件差，也無法及時召集對系統了解的測試人 員，對基站單板的診斷要求簡單性、便攜性，因此，基於JTAG的診斷方法非常適用於基站的 單板。目前的邊界掃描測試設備主要有兩種類型一種是直接通過PC的並口模擬邊界掃描 測試總線信號對被測系統電路進行邊界掃描測試；另一種是利用傳統的微控制單元(Micro Controller Unit，MCU)作為下位機微處理器通過PCI、USB等通信方式與PC機進行測試數 據的交換。但是，這兩種類型都是基於PC平臺的，對於安裝在野外的基站的應用場合很不 方便。
發明內容
本發明的目的在於，提供一種基於JTAG的可攜式單板診斷系統，能夠在沒有PC機 的情形下實現單板之間的聯合診斷。 本發明的另一 目的在於，提供一種基於JTAG的可攜式單板診斷方法，能夠在沒有 PC機的情形下實現單板之間的聯合診斷。 本發明的基於JTAG的可攜式單板診斷系統，包括診斷測試設備、單板以及多個 JTAG被測單板，其中，所述診斷測試設備，用於掃描多個通過總線連接到JTAG接口的被測 單板，將預先存儲的診斷測試程序，加載至相應的被測單板，並接收各個被測單板返回的測試結果；所述多個JTAG被測單板，通過總線連接至JTAG接口 ，並執行診斷測試設備加載的 相應診斷測試程序，執行相應測試，將測試結果返回給診斷測試設備。 其中，每個所述JTAG被測單板，包括多個被測晶片，所述各個被測晶片通過該 JTAG被測單板上的JTAG多路復用器連接至JTAG接口 。 其中，所述診斷測試設備，包括JTAG信號發生器、信號處理單元、數據存儲單元， 其中，所述JTAG信號發生器，用於進行接收信號與標準的JTAG信號的格式和/或電頻的轉 換；所述信號處理單元，支持實時多任務處理，用於實現各個被測晶片之間或被測單板之間 的JTAG聯合診斷；所述數據存儲單元，用於將測試信息存儲至本地存儲器，或者將本地存 儲器的測試信息存儲到外部的存儲設備上，其中，所述測試信息包括預先存儲的診斷測試 程序。 其中，所述診斷測試設備，進一步包括信息顯示單元，用於顯示人工交換操作信息 以及測試結果。 另外，所述診斷測試設備，進一步包括數據通信接口 ，所述數據通信接口 ，與PC機 相連，用於診斷程序的下載和更新，或者通過PC機上的診斷程序直接診斷。
本發明的基於JTAG的可攜式單板診斷方法，包括下列步驟 步驟A :多個JTAG被測單板通過總線連接至JTAG接口 ，診斷設備接入被測單板連 接的JTAG接口 ； 步驟B:所述診斷測試設備掃描多個通過總線連接的被測單板，將預先存儲的診 斷測試程序，加載至相應的被測單板； 步驟C :各個JTAG被測單板執行診斷測試設備加載的相應診斷測試程序，執行相 應測試，將測試結果返回給所述診斷測試設備。 其中，每個所述JTAG被測單板包括多個被測晶片，所述各個被測晶片通過該JTAG 被測單板上的JTAG多路復用器連接至JTAG接口 。 其中，在所述步驟C之後，進一步包括下列步驟根據測試結果，判斷是否有必要 加載其它測試程序再次進行測試。 其中，通過診斷測試設備上的數據通信接口連接至PC機，在PC機上完成測試程序 的執行。 另外，在步驟B中，包括下列步驟通過診斷測試設備上設置的人機界面選擇一個 或多個被測設備進行診斷測試。 本發明的有益效果是依照本發明的基於JTAG的可攜式單板診斷系統及方法，通 過對各功能單板內的晶片JTAG在線編程，可以實現晶片之間的聯合診斷；同時接入不同 單板的JTAG，可以實現單板之間的聯合診斷；此外，還可以根據診斷需求修改診斷程序和 接入不同的晶片JTAG，診斷方式非常靈活；診斷設備的便攜性和靈活性縮短了維護人員對 故障的響應時間和保證了研發人員對現場故障信息的準確獲取，非常適用於基站故障的診 斷。
圖1為本發明實施例的基於JTAG的可攜式單板診斷系統的結構示意圖； 圖2為本發明實施例的各個被測晶片通過JTAG多路復用器連接至背板上JTAG接
5口的示意圖； 圖3為本發明實施例的診斷測試設備的結構示意圖；
圖4為本發明實施例的基於JTAG的可攜式單板診斷方法。
具體實施例方式
以下，參考附圖1 4詳細描述本發明的基於JTAG的可攜式單板診斷系統及方 法。 如圖1所示，本發明的基於JTAG的可攜式單板診斷系統，包括診斷測試設備、單板 以及多個JTAG被測單板，其中，診斷測試設備，用於掃描多個通過總線連接到背板上JTAG 主接口的被測單板，將預先存儲的診斷測試程序，加載至相應的被測單板，並接收各個被測 單板返回的測試結果；多個JTAG被測單板，通過總線連接至背板上的JTAG主接口 ，並執行 診斷測試設備加載的相應診斷測試程序，執行相應測試，將測試結果返回給診斷測試設備。
其中，每個JTAG被測單板，包括多個被測晶片，各個被測晶片通過該JTAG被測單 板上的JTAG多路復用器連接至背板上的JTAG接口。如圖2所示，被測晶片1、被測晶片2、 被測晶片3的JTAG接口分別連接至JTAG多支路復用器上，JTAG多支路復用器連接至背板 上的JTAG接口上。 如圖3所示，診斷測試設備，包括JTAG信號發生器、信號處理單元、數據存儲單元。
其中，JTAG信號發生器，用於進行接收信號與標準的JTAG信號的格式和/或電頻 的轉換。例如可以通過PLD器件實現。 信號處理單元，支持實時多任務處理，用於實現各個被測晶片之間或被測單板之 間的JTAG聯合診斷。該信號處理單元實現的實時多任務處理技術為現有技術，本發明不再 詳細描述。 數據存儲單元，用於將測試信息存儲至本地存儲器，或者將本地存儲器的測試信 息存儲到外部的存儲設備上。 該診斷測試設備，可以進一步包括信息交流接口 ，通過簡單的按鍵操作，實現對診 斷設備的控制。 其中，診斷測試設備，還可以進一步包括信息顯示單元，用於人工交換操作信息的
顯示和測試結果的及時顯現，例如，可以採用LED或LCD顯示屏來實現。 另外，診斷測試設備，還可以進一步包括數據通信接口 ，該數據通信接口與PC機
相連，用於診斷程序的下載和更新，也可以通過PC機上的診斷程序直接診斷。 如圖4所示，本發明的基於JTAG的可攜式單板診斷方法，包括下列步驟 步驟100 :多個JTAG被測單板，通過總線連接至背板上的JTAG主接口 ，診斷設備
接入被測單板連接至背板上的JTAG主接口 ； 步驟200 :診斷測試設備掃描多個通過總線連接到背板上的被測單板，將預先存 儲的診斷測試程序，加載至相應的被測單板； 步驟300 :各個JTAG被測單板執行診斷測試設備加載的相應診斷測試程序，執行 相應測試，將測試結果返回給診斷測試設備； 步驟400 :診斷測試設備接收各個被測單板返回的測試結果。 其中，每個所述JTAG被測單板包括多個被測晶片，各個被測晶片通過該JTAG被測單板上的JTAG多路復用器連接至背板上的JTAG接口 。 其中，在步驟200中，在具體實現時，診斷測試設備可以設置有人機界面，通過該 人機界面選擇其中一個或多個要診斷測試的被測設備。 另外，在步驟400中，在收到被測單板返回的測試結果後，可以根據測試結果，判 斷是否有必要加載其它測試程序再次進行測試。 另外，如果現場有PC機，也可以通過數據通信接口連接至PC機，在PC機上完成步 驟200至步驟400。 進一步地，還可以將測試結果通過數據通信接口從本地存儲器中存儲至移動存儲 器中或通過其他方法，例如通過手機，即時發回供參考分析。 綜上所述，依照本發明的基於JTAG的可攜式單板診斷系統及方法，無需複雜和笨 重的測試設備，而且不要求現場操作人員對系統有很深的認識，減輕了基站維護人員的壓 力；另外，本發明通過對各功能單板內的晶片JTAG在線編程，可以實現晶片之間的聯合診 斷；同時接入不同單板的JTAG，可以實現單板之間的聯合診斷；此外，還可以根據診斷需求 修改診斷程序和接入不同的晶片JTAG，診斷方式非常靈活。診斷設備的便攜性和靈活性縮 短了維護人員對故障的響應時間和保證了研發人員對現場故障信息的準確獲取，非常適用 於基站故障的診斷。 以上是為了使本領域普通技術人員理解本發明，而對本發明所進行的詳細描述， 但可以想到，在不脫離本發明的權利要求所涵蓋的範圍內還可以做出其它的變化和修改， 這些變化和修改均在本發明的保護範圍內。
權利要求
一種基於JTAG的可攜式單板診斷系統，其特徵在於，包括診斷測試設備、單板以及多個JTAG被測單板，其中，所述診斷測試設備，用於掃描多個通過總線連接到JTAG接口的被測單板，將預先存儲的診斷測試程序，加載至相應的被測單板，並接收各個被測單板返回的測試結果；所述多個JTAG被測單板，通過總線連接至JTAG接口，並執行診斷測試設備加載的相應診斷測試程序，執行相應測試，將測試結果返回給診斷測試設備。
2. 如權利要求1所述的基於JTAG的可攜式單板診斷系統，其特徵在於，每個所述JTAG 被測單板，包括多個被測晶片，所述各個被測晶片通過該JTAG被測單板上的JTAG多路復用 器連接至JTAG接口。
3. 如權利要求1或2所述的基於JTAG的可攜式單板診斷系統，其特徵在於，所述診斷 測試設備，包括JTAG信號發生器、信號處理單元、數據存儲單元，其中，所述JTAG信號發生器，用於進行接收信號與標準的JTAG信號的格式和/或電頻的轉換；所述信號處理單元，支持實時多任務處理，用於實現各個被測晶片之間或被測單板之 間的JTAG聯合診斷；所述數據存儲單元，用於將測試信息存儲至本地存儲器，或者將本地存儲器的測試信 息存儲到外部的存儲設備上，其中，所述測試信息包括預先存儲的診斷測試程序。
4. 如權利要求3所述的基於JTAG的可攜式單板診斷系統，其特徵在於，所述診斷測試 設備，進一步包括信息顯示單元，用於顯示人工交換操作信息以及測試結果。
5. 如權利要求4所述的基於JTAG的可攜式單板診斷系統，其特徵在於，所述診斷測試 設備，進一步包括數據通信接口 ，所述數據通信接口 ，與PC機相連，用於診斷程序的下載和 更新，或者通過PC機上的診斷程序直接診斷。
6. —種基於JTAG的可攜式單板診斷方法，其特徵在於，包括下列步驟步驟A :多個JTAG被測單板通過總線連接至JTAG接口 ，診斷設備接入被測單板連接的 JTAG接口 ；步驟B:所述診斷測試設備掃描多個通過總線連接的被測單板，將預先存儲的診斷測 試程序，加載至相應的被測單板；步驟C :各個JTAG被測單板執行診斷測試設備加載的相應診斷測試程序，執行相應測 試，將測試結果返回給所述診斷測試設備。
7. 如權利要求6所述的基於JTAG的可攜式單板診斷方法，其特徵在於，每個所述JTAG 被測單板包括多個被測晶片，所述各個被測晶片通過該JTAG被測單板上的JTAG多路復用 器連接至JTAG接口。
8. 如權利要求6或7所述的基於JTAG的可攜式單板診斷方法，其特徵在於，在所述步 驟C之後，進一步包括下列步驟根據測試結果，判斷是否有必要加載其它測試程序再次進 行測試。
9. 如權利要求8所述的基於JTAG的可攜式單板診斷方法，其特徵在於，通過診斷測試 設備上的數據通信接口連接至PC機，在PC機上完成測試程序的執行。
10. 如權利要求9所述的基於JTAG的可攜式單板診斷方法，其特徵在於，在步驟B中， 包括下列步驟通過診斷測試設備上設置的人機界面選擇一個或多個被測設備進行診斷測試。
全文摘要
本發明提供一種基於JTAG的可攜式單板診斷系統及方法，其中，該系統包括診斷測試設備、單板以及多個JTAG被測單板，其中，所述診斷測試設備，用於掃描多個通過總線連接到JTAG接口的被測單板，將預先存儲的診斷測試程序，加載至相應的被測單板，並接收各個被測單板返回的測試結果；所述多個JTAG被測單板，通過總線連接至JTAG接口，並執行診斷測試設備加載的相應診斷測試程序，執行相應測試，將測試結果返回給診斷測試設備。本發明可以在沒有PC機的情形下，同時接入不同單板的JTAG，可以實現單板之間的聯合診斷以及單板內各晶片之間的聯合診斷，縮短了維護人員對故障的響應時間，能夠保證研發人員對現場故障信息的準確獲取。
文檔編號G01R31/28GK101694514SQ20091018108
公開日2010年4月14日 申請日期2009年10月28日 優先權日2009年10月28日
發明者王國強 申請人:中興通訊股份有限公司;