一種多總線處理器模塊通用自動測試裝置及其測試方法

2023-05-27 18:41:16 1

專利名稱：一種多總線處理器模塊通用自動測試裝置及其測試方法
技術領域：
本發明涉及一種多型、多總線模塊的測試裝置，特別涉及一種基於虛擬儀器技術設計而成的一種多總線處理器模塊通用自動測試裝置及其測試方法。
背景技術：
目前對於處理器模塊的生產廠家來說，在處理器的設計和生產過程當中，採用的手段是一種總線的處理器模塊設計一個主板。測試時根據被測模塊總線的不一樣，來選擇不同總線的主板。這種設計方案缺乏通用性，同時它要求處理器模塊的生產廠家熟悉處理器的總線的時序關係，而對一些廠家來說，由於文件檔案的保存問題，很多原始的有關主板的資料都已經找不見了，如果現有的主板出現問題，則無法對生產的處理器模塊進行性能測試。另一方面，現在對處理器性能的測試採用的手段是把連接有處理器的主板上的 RS-232接口通過連接電纜連接到計算機的RS-232接口，且每次測試時先在WindOWS98下安裝IDE386軟體，然後在IDE386下加載處理器的內測程序，最後啟動Windows作業系統自帶的超級終端來完成對處理器的測試。這種方式的缺點是當更換不同總線的處理器時，一方面必須更換處理器的連接盒，另外一方面由於處理器的測試程序不能自動加載，因此每次只能測試一個模塊，測試結果也沒辦法自動輸出報表。

發明內容
為了克服上述現有方案的缺陷，本發明提供一種多總線處理器模塊通用自動測試裝置及其測試方法，能夠實現對多型、多總線處理器模塊的可攜式機械加載、自動內測程序加載，所有引腳的通斷性測試、自動性能測試和輸出報表等功能。為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的一種多總線處理器模塊通用自動測試裝置，包括供電單元4，供電單元4均與工控機1、程控示波器2、程控電源3和信號獲取子裝置7的電源輸入端相連接，工控機1的 RS-232接口與設備接入盒5的RS-232接口相連。通訊板8、矩陣開關9、萬用表10、和數字 I/O控制板11則通過PXI總線插入信號獲取子裝置7的主板上，設備轉接盒5的信號輸入輸出接口分別與信號獲取子裝置7的萬用表10和數字I/O控制板11相連，設備轉接盒5的電源輸入端與程控電源3的電源輸出端相連，工控機1的USB接口分別與程控示波器2和程控電源3的USB接口相連，工控機1通過插在其PCI總線的通訊卡的通訊口與信號獲取子裝置7的通訊板8的通訊口相連，程控示波器2的信號輸入端與設備轉接盒5的信號輸出端相連，程控電源3的電源信號輸出端與設備轉接盒5的電源信號輸入端相連。上面所述的信號獲取子裝置7包括通訊板8、矩陣開關9、萬用表10和數字I/O控制板11，通訊板8、矩陣開關9、萬用表10和數字I/O控制板11的板卡都是基於PXI總線的，插於信號獲取子裝置所在的PXI機箱的背板上，矩陣開關9的信號輸入端和萬用表10 的信號輸出端通過連接電纜相連，矩陣開關9的信號輸入端與數字I/O控制板11的信號輸出端相連。上面所述的設備接入盒5包括總線插座10，被測處理器模塊插入總線插座10內， 通過總線插座10的輸入輸出端與信號轉接板12相連。一種多總線處理器模塊通用自動測試裝置的測試方法，包括以下步驟步驟一按照上述連接關係保證裝置中的所有模塊正確連接；步驟二 給供電單元4上電，然後接通供電單元4上的開關，以給程控示波器2、信號獲取子裝置7供電；然後把被測的處理器模塊插於總線插座10 ；步驟三啟動工控機1，待工控機的作業系統正常運行後，啟動被測處理器的測試軟體；步驟四在測試軟體中，首先運行該裝置的模塊自檢程序，以實現對通訊板8、矩陣開關9、萬用表10、數字I/O控制板11的自檢，查看這些模塊是否正常工作，本部分屬於可選項，不一定每一次測試都需要執行該操作；步驟五給程控電源3供電，打開程控電源3上的面板開關，然後加載被測處理器模塊的內測程序，當提示加載成功後，再運行被測處理器模塊的性能測試程序，自動判斷被測處理器模塊是否正常工作；步驟六被測處理器模塊的測試結果一方面可錄入到本系統所帶的資料庫，同時也可以把測試結果作為報表輸出；步驟七在測試軟體中，選擇「覆蓋性測試」，則依據本發明的方法執行測試過程， 然後把測試結果實時顯示在屏幕上。本發明的特點、優點為(1)可以實現對被測處理器模塊內測程序的自動加載；(2)不同種類的被測處理器模塊的檢測僅需通過更換不同的設備轉接盒、便可實現對其的測試；(3)可以通過所設計的自動測試軟體實現對各型處理器模塊性能的測試；(4)該裝置可實現對被測處理器模塊所有信號引腳的通斷和粘連性測試。(5)該裝置還可實現對測試結果的錄入和歷史信息的查詢以及測試報表的輸出功能。


圖1是本發明的系統組成框圖。圖2是本發明中內測程序的加載流程框圖。圖3是本發明的覆蓋性測試的實現方法。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的結構原理和工作原理作詳細敘述。參照圖1，一種多總線處理器模塊通用自動測試裝置，包括供電單元4，供電單元4 均與工控機1、程控示波器2、程控電源3和信號獲取子裝置7的電源輸入端相連接，工控機 1的RS-232接口與設備接入盒5的RS-232接口相連。通訊板8、矩陣開關9、萬用表10、和數字I/O控制板11則通過PXI總線插入信號獲取子裝置7的主板上，設備轉接盒5的信號輸入輸出接口通過連接電纜6分別與信號獲取子裝置7的萬用表10和數字I/O控制板11 相連，設備轉接盒5的電源輸入端與程控電源3的電源輸出端相連，工控機1的USB接口分別與程控示波器2和程控電源3的USB接口相連，工控機1通過插在其PCI總線的通訊卡的通訊口與信號獲取子裝置7的通訊板8的通訊口相連，程控示波器2的信號輸入端與設備轉接盒5的信號輸出端相連，程控電源3的電源信號輸出端與設備轉接盒5的電源信號輸入端相連。上面所述的信號獲取子裝置7包括通訊板8、矩陣開關9、萬用表10和數字I/O控制板11。通訊板8、矩陣開關9、萬用表10和數字I/O控制板11的板卡都是基於PXI總線的，插在信號獲取子裝置所在的PXI機箱的背板上，矩陣開關9的信號輸入端和萬用表10 的信號輸出端通過連接電纜13相連，矩陣開關9的信號輸入端與數字I/O控制板11的信號輸出端相連。上面所述的設備接入盒5包括總線插座10，被測處理器模塊插入總線插座10內， 通過總線插座10的輸入輸出端與信號轉接板12相連。一種多總線處理器模塊通用自動測試裝置的測試方法，包括以下步驟步驟一按照上述連接關係保證裝置中的所有模塊正確連接；步驟二 給供電單元4上電，然後接通供電單元4上的開關，以給程控示波器2、信號獲取子裝置7供電；然後把被測的處理器模塊插於總線插座10 ；步驟三啟動工控機1，待工控機的作業系統正常運行後，啟動被測處理器的測試軟體；步驟四在測試軟體中，首先運行該裝置的模塊自檢程序，以實現對通訊板8、矩陣開關9、萬用表10、數字I/O控制板11的自檢，查看這些模塊是否正常工作，本部分屬於可選項，不一定每一次測試都需要執行該操作；步驟五給程控電源3供電，打開程控電源3上的面板開關，然後加載被測處理器模塊的內測程序，當提示加載成功後，再運行被測處理器模塊的性能測試程序，自動判斷被測處理器模塊是否正常工作；步驟六被測處理器模塊的測試結果一方面可錄入到本系統所帶的資料庫，同時也可以把測試結果作為報表輸出；步驟七在測試軟體中，選擇「覆蓋性測試」，則依據本發明的方法執行測試過程， 然後把測試結果實時顯示在屏幕上。本發明中設備接入盒的設計原理在上述發明方案中，設備接入盒5內的各硬體板卡通過螺絲與金屬上蓋板緊密連接，其間隙約半個插座的高度。該電路主要實現對被測處理器的I/O線的匹配、過流/過壓保護、電源和信號線轉接等功能。由於被測的處理器類型較多，設備接入盒5與被測處理器採用電纜連接，更換被測處理器時，只需連接相應的設備接入盒5即可。連接電纜的一端與設備接入盒5的接口設有自動識別芯線，另外一端與被測件相連。當把處理器模塊接入所設計的通用設備接入盒5後，首先對測試設備進行自檢和自校準。在確認測試設備工作正常後，給處理器加電，然後進行內測程序的加載，待加載成功後，再運行內測程序的測試子程序，並把測試結果回讀回來。設備接入盒5的前面板上布有七個指示燈和一個自檢航插頭和三個DB9接頭。「電源」、「故障，，指示燈分別指示設備接入盒5供電狀況和工作的狀態情況，「模塊1，，到「模塊 5」指示燈分別指示測試模塊所安插的測試插座號。設備接入盒5在其上設計了模塊測試插座，通常情況下，每個設備接入盒5上的測試插座與某個特定的被測處理器模塊對應，處理器模塊從上向下插入，並有防止插錯的標記。每個模塊上有電源指示燈、模塊故障指示燈和模塊指示燈。當某一個處理器模塊正常插入時，模塊指示燈會亮。(1)處理器內測程序的加載與通訊方法處理器的內測程序放置在活存，每次在處理器上電後，先需要把內測程序加載到活存中，但是下電後，內測程序也隨之自動卸載。以前每次進入IDE 386的運行環境，通過加載IDE 386程序來下載程序，該程序運行結束後，會提示加載成功。但是由於IED386程序只能在Windows 98下運行(而目前多數電腦未安裝windows 98作業系統)，同時IDE 386 程序也沒有辦法融合到測試軟體中去。在本專利中首先通過程控電源給處理器供電，在LabVIEW環境下設計了一種下載 Intel指令的方法，接下來通過串口把這些指令下載到活存中。指令下載流程如圖2所示。在圖2中，先對串口進行初始化，然後設置串口的緩存器大小，並發送指令「BWC」，從串口讀取6個字節的字符，如何讀取的字符正確，則向串口發送數據，如何發送完畢，則結束本次發送數據的過程。(2)基本性能測試的實現方法處理器的測試內容比較多，有處理器測試、在板RAM測試、在板Flash測試等測試項。對這些信息的獲取可通過內測程序來實現，而基本性能測試則是把內測程序的運行結果回讀過來。由於處理器模塊都有RS-232串口信號線，因此本專利的做法是在LabVIEW下通過VISA的串口函數把測試結果進行回讀。所述的覆蓋性測試的方法，具體如下一、測試原理在處理器模塊的測試過程中，需要進行處理器模塊的覆蓋性測試，也就是測試處理器模塊各個引腳是否有短路和斷路情況，並把出現故障的引腳號標記出來，最終存儲在故障資料庫中。在本測試設備中採用分組法來測試處理器模塊各引腳的粘連性和通斷性。 不管是LBE總線處理器模塊、還是VME總線處理器模塊，其信號引腳都可分為以下幾組地址線組、數據線組、控制線組、空引腳組、電源組和地線組。二、測試基本步驟第一步組內的通斷性測試通斷性測試主要針對電源組和地線組，組內測試是為了保證所有的引腳是連通的。第二步組間的粘連性測試按照上述的分組原則，順序執行組間的測試，以保證所有的組間信號沒有粘連。三、覆蓋性測試的實現方法在本系統中採用2X256開關模塊配合萬用表模塊執行覆蓋性測試。在執行組內信號的通斷性測試時把組內的信號分成兩組，這兩組分別掛到開關模塊的兩個行上，在如圖3所示的系統實現原理圖中，R0，Rl代表矩陣開關的行，CO, Cl，C2…C255代表列。「HI和「R0」指的是萬用表模塊10的輸入接口需要連接的信號端。當把每一組信號掛在開關模塊的列上，然後用萬用表測試兩個行「R0」和「R1」之間的電阻值，如果測試出的阻值大於設定的阻值，則認為該組信號內部通斷正常。 在執行組間信號的粘連性測試時，把組內的信號分成兩組，這兩組分別掛到開關模塊的兩個行「R0」和「R1」上。然後用萬用表測試兩個行之間的電阻值。如果測試出的阻值大於設定的阻值，則認為沒有信號粘連，程序繼續執行下一組的組間測試；如果測試出的阻值小於設定的阻值，則認為有信號粘連，於是把其中一組的每一個信號和目前測試的組再進行多次測試，循環執行上述過程，直到找見兩個粘連的信號組。
權利要求
1.一種多總線處理器模塊通用自動測試裝置，其特徵在於，包括供電單元G)，供電單元⑷均與工控機(1)、程控示波器O)、程控電源⑶和信號獲取子裝置(7)的電源輸入端相連接，工控機(1)的RS-232接口與設備接入盒(5)的RS-232接口相連，通訊板(8)、 矩陣開關(9)、萬用表(10)、和數字I/O控制板(11)則通過PXI總線插入信號獲取子裝置(7)的主板上，設備轉接盒(5)的信號輸入輸出接口與分別與信號獲取子裝置(7)的萬用表(10)和數字I/O控制板(11)相連，設備轉接盒(5)的電源輸入端與程控電源(3)的電源輸出端相連，工控機(1)的USB接口分別與程控示波器( 和程控電源(3)的USB接口相連，工控機(1)通過插在其PCI總線的通訊卡的通訊口與信號獲取子裝置(7)的通訊板 ⑶的通訊口相連，程控示波器⑵的信號輸入端與設備轉接盒(5)的信號輸出端相連，程控電源(3)的電源信號輸出端與設備轉接盒(5)的電源信號輸入端相連。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述的信號獲取子裝置(7)包括通訊板(8)、矩陣開關(9)、萬用表(10)和數字I/O控制板(11)，通訊板(8)、矩陣開關(9)、萬用表(10)和數字I/O控制板(11)的板卡都是基於PXI總線的，插於信號獲取子裝置所在的 PXI機箱的背板上，矩陣開關(9)的信號輸入端和萬用表(10)的信號輸出端通過連接電纜相連，矩陣開關(9)的信號輸入端與數字I/O控制板(11)的信號輸出端相連。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述的設備接入盒( 包括總線插座 (10)，被測處理器模塊插入總線插座(10)內，通過總線插座(10)的輸入輸出端與信號轉接板(12)相連。
4.一種多總線處理器模塊通用自動測試裝置的測試方法，其特徵在於，包括以下步驟步驟一按照上述連接關係保證裝置中的所有模塊正確連接；步驟二 給供電單元(4)上電，然後接通供電單元(4)上的開關，以給程控示波器(2)、 信號獲取子裝置(7)供電；然後把被測的處理器模塊插於總線插座(10)；步驟二 啟動工控機(1)，待工控機的作業系統正常運行後，啟動被測處理器的測試軟體；步驟三在測試軟體中，首先運行該裝置的模塊自檢程序，以實現對通訊板(8)、矩陣開關(9)、萬用表(10)、數字I/O控制板(11)的自檢，查看這些模塊是否正常工作，本部分屬於可選項，不一定每一次測試都需要執行該操作；步驟四給程控電源⑶供電，打開程控電源⑶上的面板開關，然後加載被測處理器模塊的內測程序，當提示加載成功後，再運行被測處理器模塊的性能測試程序，自動判斷被測處理器模塊是否正常工作；步驟五被測處理器模塊的測試結果一方面可錄入到本系統所帶的資料庫，同時也可以把測試結果作為報表輸出。步驟六在測試軟體中，選擇「覆蓋性測試」，則依據本發明的方法執行測試過程，然後把測試結果實時顯示在屏幕上。
全文摘要
一種多總線處理器模塊通用自動測試裝置及其測試方法，包括供電單元，供電單元均與工控機、程控示波器、程控電源和信號獲取子裝置相連接，工控機與設備接入盒相連，設備轉接盒分別與萬用表和數字I/O控制板相連，設備轉接盒的與程控電源的相連，工控機與程控示波器、程控電源和通訊板相連，程控示波器和程控電源與設備轉接盒相連。本發明主要實現對不同型號不同總線處理器模塊的可攜式機械加載、內測程序的自動加載、性能的自動測試以及模塊所有引腳的斷短性測試。利用本系統的測試硬體，配合開發的測試軟體，可實現對處理器模塊的自動識別、內測程序的自動加載，性能測試結果的實時顯示以及報表輸出等功能。
文檔編號G01R31/00GK102353865SQ20111026083
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月5日 優先權日2011年9月5日
發明者賈恵芹 申請人:西安石油大學