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CN100511172C - 一种板间透传总线的测试装置及方法 - Google Patents

一种板间透传总线的测试装置及方法 Download PDF

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CN100511172C
CN100511172C CNB2006100788053A CN200610078805A CN100511172C CN 100511172 C CN100511172 C CN 100511172C CN B2006100788053 A CNB2006100788053 A CN B2006100788053A CN 200610078805 A CN200610078805 A CN 200610078805A CN 100511172 C CN100511172 C CN 100511172C
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CN
China
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unit
bus
test
data
storage unit
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朱红军
周嵘
郝磷
牛堃
张来喜
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Guangdong Huabo Enterprise Management Consulting Co ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Xinjiang Electric Power Co Ltd
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ZTE Corp
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Abstract

本发明公开了一种板间透传总线的测试装置及方法，一种板间透传总线的测试装置，其中，包括：主控单元、板间连接器单元和环境板存储单元，连接有被测总线单元；所述的主控单元用于发起透传总线测试命令、控制被测总线单元向所述环境板存储单元写数据、所述被测总线单元从所述环境板存储单元读取数据、并对写读数据的一致性进行判断并对测试结果进行分析和故障定位，给出测试结论；所述板间连接器单元用于构成所述被测总线单元和所述环境板存储单元之间的连接通道；所述环境板存储单元用于提供与所述被测总线单元匹配的总线接口和存储介质。本发明测试装置及方法成本低，实现简易，工作稳定可靠。

Description

一种板间透传总线的测试装置及方法
技术领域
本发明涉及一种电子和通信系统中的单板测试装置及方法，具体的说，涉及的是一种针对板间透传的板级总线，比如SPI、I2C、并行总线等的功能测试装置及方法。
背景技术
在现有技术的电子和通信领域中，经常出现单板上的总线信号通过各类接口透传到另外一块单板或子卡上的情况，在单板功能测试中需要检测批量生产的单板上这类透传总线信号相关的功能芯片是否正常，以及信号所经过的驱动和连接器是否正常。
透传总线的功能测试装置一般包括短路、开路、接口时序等方面的测试，通常的实现方式有以下两种：
一是将每根总线信号线当成单独的I/O来测试，但该方案存在如下缺点：测试环境需要提供支持I/O读写的硬件功能模块，在总线信号线数量较多的情况下，所需的I/O数量很多，成本较高，操作繁琐；而且无法实现总线的时序测试。
二是在测试环境板上的EPLD设计一个与被测单板的总线对应的接口，测试时通过被测单板与EPLD之间进行数据收发并判断数据一致性来完成。中国专利号为CN99127441、申请人是国际商业机器公司的中国专利“生产测试接口接至全局串行总线的方法和装置”，是一种将一个生产测试接口接至一个诸如互联集成电路(I2C)总线之类的全局串行总线的方法和装置，其输入/输出缓存逻辑对需传送给和来自全局串行总线的数据进行缓存；与输入/输出缓存逻辑连接的从控接口逻辑接收来自输入/输出缓存逻辑的数据和将数据发送给输入/输出缓存逻辑；与输入/输出缓存逻辑和从控接口逻辑连接的从控控制器对与输入/输出缓存逻辑的数据交换进行调步；接在输入/输出缓存器和全局串行总线之间的差错检测逻辑用来检测差错状况。
该专利思路基本与前面提到的方案二相同，主要增加了对输入/输出数据的缓冲和调整功能，但其缺点是设计相对复杂，有一定的逻辑编码和调试的工作量和难度，另外需要增加逻辑芯片，成本相对比较高，而且在实际的应用中，可能还会由于逻辑设计不当，造成测试的不稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种板间透传总线的测试装置及方法，对板间透传的板级总线进行测试，以快速的实现对SPI、I2C、并行总线等在板间透传情况下的接口测试。
本发明的技术方案如下：
一种板间透传总线的测试装置，其中，包括：主控单元、板间连接器单元和环境板存储单元，连接有被测总线单元；
所述的主控单元用于发起透传总线测试命令、控制被测总线单元向所述环境板存储单元写数据、所述被测总线单元从所述环境板存储单元读取数据、并对写读数据的一致性进行判断并对测试结果进行分析和故障定位，给出测试结论；
所述板间连接器单元用于构成所述被测总线单元和所述环境板存储单元之间的连接通道；
所述环境板存储单元用于提供与所述被测总线单元匹配的总线接口和存储介质。
所述的装置，其中，所述环境板存储单元为与所述被测总线单元接口匹配的E2PROM芯片或RAM芯片。
所述的装置，其中，所述主控单元为各类CPU、MPU系统或具有处理能力的逻辑功能模块。
所述的装置，其中，所述板间连接器单元是单板间各类的插座连接器。
所述的装置，其中，所述板间连接器为2mm高密插座连接器。
一种板间透传总线的测试方法，其包括以下步骤：
A、主控单元发起写总线测试命令；
B、被测总线单元向环境板存储单元写数据，写过程的控制、地址、数据信号从所述被测总线单元发出经板间连接器单元到环境板存储单元，并完成写操作；
C、在延时预定时间后，保证写操作正常结束后，所述主控单元发起读总线测试命令，被测总线单元从所述环境板存储单元回读测试数据，读过程的控制、地址、数据信号通道与写过程相同，但数据信号流向相反；
D、所述主控单元完成读操作后，将读写的数据进行对比，并判断被测总线单元是否正常，并给出故障定位和测试结论。
本发明所提供的一种板间透传总线的测试装置及方法，成本低，实现简易，工作稳定可靠；其软硬件实现简易，硬件相当于外扩一个带SPI或I2C或并行接口的E2PROM芯片或RAM芯片，软件就是对存储器的读写操作；测试速度快，E2PROM的擦写操作在毫秒级时间内就可以完成，RAM的读写速度更高。
附图说明
图1为本发明的基于存储器实现透传总线测试框图；
图2为本发明装置的SPI透传总线接口测试实例框图。
具体实施方式
下面结合附图，将对本发明的各较佳实施例进行更为详细的说明。
本发明的板间透传总线的测试装置包含以下这些部分，如图1所示的，主控单元101、板间连接器单元102和环境板存储单元103，单元201是被测总线单元。其中，所述主控单元101实现的功能是发起透传总线测试命令、控制总线单元201向环境板存储单元103写数据、控制总线单元201从环境板存储单元读取数据、对写读数据的一致性进行判断并对测试结果进行分析和故障定位、给出测试结论。
所述板间连接器单元102实现的功能是构成被测总线单元201和环境板存储单元103之间连接通道；所述环境板存储单元103实现的功能是提供与被测总线单元匹配的总线接口和存储介质，可以选择与被测总线接口匹配的E2PROM芯片或RAM芯片。
本装置的连接如图1所示，各单元连接关系如下：所述主控单元101发起写总线测试命令，控制总线单元201向环境板存储单元103写数据，写过程的控制、地址、数据信号从总线单元201发出经板间连接器单元102到环境板存储单元103，并完成写操作；在延时若干时间，保证写操作正常结束后，主控单元101发起读总线测试命令，控制总线单元201从环境板存储单元103回读测试数据，读过程的控制、地址、数据信号通道与写过程相同，但数据信号流向相反。主控单元101完成读操作后，将读写的数据进行对比，从而判断被测总线单元是否正常，并给出故障定位和测试结论。
本发明装置的适用范围包括：对透传到板间连接器的总线接口的测试，并且这类总线能找到与之接口的E2PROM芯片或RAM芯片。总线可以包括但不限于下面几种，①SPI；②I2C；③并行总线。
本发明所述主控单元101可以是各类CPU、MPU系统或具有处理能力的逻辑功能模块，比如单片机、DSP、POWERPC小系统。板间连接器单元102可以是单板间各类的插座连接器，比如2mm高密插座连接器；环境板存储单元103是满足透传总线接口的E2PROM芯片或RAM，比如SPI总线接口测试可以选用AT25040；I2C总线接口测试可以选用24C02；并行总线接口测试可以选用低速RAM实现，RAM的选择根据并行总线地址和数据线的位数而定。
本发明装置的使用方便，简单，其测试过程如下：①主控单元101启动透传总线测试命令，控制透传总线单元201向环境板存储单元103某个空间写入特定数据，比如0x55；②延迟一小段时间，保证写操作正常结束(延时时间根据存储器件特性而定)；③主控单元101控制透传总线单元201，从第①步所写的103单元空间中回读数据，并进行对比；④主控单元101判断读写数据的一致性；⑤通过向存储单元不同的地址空间写入和读出特定的其他数据，重复①～④的测试过程，使测试能覆盖被测总线的各个信号线；⑥汇总测试结果，如果出错，给出故障定位信息，最后对测试结果进行显示。
下面以SPI总线透传接口测试流程为例，如图2所示，对本发明装置的一个具体实现进行介绍。
在该实施例中，所述主控单元101是一个MPC860小系统，板间连接器单元102是一个100芯0.8间距直式PCB贴片插头(片式针)，环境板存储单元103是采用具有SPI接口的E2RPOM芯片AT25040，被测对象201包括SPI控制器、SPI总线信号所经过的缓冲驱动芯片及板间100芯插座。
其测试过程如下：MPC860发起SPI透传总线测试命令，并控制MPC860上的SPI控制器向环境板上AT25040的地址0x0单元写入0x55，延时10ms，MPC860控制SPI控制器从AT25040的地址0x0单元回读数据，并判断是否是0x55，如果一致，则认为SPI总线透传接口正常，如果不一致，则SPI总线单元存在故障。
本发明装置由于其软硬件实现简易，硬件相当于外扩一个带SPI或I2C或并行接口的E2PROM芯片或RAM芯片，软件就是对存储器的读写操作；由于总线时序由存储器芯片硬件支持，因此工作稳定可靠，而且E2PROM擦写次数一般在数十万次以上，RAM芯片的可读写次数更高，足以满足测试要求；并且E2PROM和低速RAM价格便宜，因此成本低廉；并且测试速度快，E2PROM的擦写操作在毫秒级时间内就可以完成，RAM的读写速度更高。
应当理解的是，上述针对具体实施例的描述较为详细，并不能因此而理解为对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1、一种板间透传总线的测试装置，所述测试装置连接有被测总线单元，其特征在于，所述测试装置包括：主控单元、板间连接器单元和环境板存储单元；
所述的主控单元用于发起透传总线测试命令、控制被测总线单元向所述环境板存储单元写数据、所述被测总线单元从所述环境板存储单元读取数据、并对写读数据的一致性进行判断并对测试结果进行分析和故障定位，给出测试结论；
所述板间连接器单元用于构成所述被测总线单元和所述环境板存储单元之间的连接通道；
所述环境板存储单元用于提供与所述被测总线单元匹配的总线接口和存储介质。
2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述环境板存储单元为与所述被测总线单元接口匹配的E2PROM芯片或RAM芯片。
3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主控单元为各类CPU、MPU系统或具有处理能力的逻辑功能模块。
4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述板间连接器单元是单板间各类的插座连接器。
5、根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述板间连接器为2mm高密插座连接器。
6、一种使用权利要求1所述的测试装置进行板间透传总线的测试方法，其包括以下步骤：
A、主控单元发起写总线测试命令；
B、被测总线单元向环境板存储单元写数据，写过程的控制、地址、数据信号从所述被测总线单元发出经板间连接器单元到环境板存储单元，并完成写操作；
C、在延时预定时间后，保证写操作正常结束后，所述主控单元发起读总线测试命令，被测总线单元从所述环境板存储单元回读测试数据，读过程的控制、地址、数据信号通道与写过程相同，但数据信号流向相反；
D、所述主控单元完成读操作后，将读写的数据进行对比，并判断被测总线单元是否正常，并给出故障定位和测试结论。
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