CN100442242C - 用于测试主板插槽的设备、系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于测试主板插槽的设备，包括物理接口(3)、一复杂可编程逻辑器件(1)以及一控制芯片(2)，所述复杂可编程逻辑器件(1)通过至少TCK引脚、TDI引脚、TDO引脚、TMS引脚与所述控制芯片(2)相连接，所述控制芯片(2)与所述物理接口(3)相连接。通过本发明提供的设备以及相应的测试系统和测试方法，可以快速地完成对主板插槽是否符合出厂要求的测试，而且本发明提供的设备由于功能简单因此成本低廉、便于维修，可以大量地购买以用于批量测试，从而提高了测试效率，降低了测试成本。

Description

用于测试主板插槽的设备、系统及方法

技术领域

本发明内容涉及计算机硬件设备，特别是用于测试主板插槽的设备以及相应的测试系统和测试方法。

背景技术

目前，每块计算机主板上都有多个插槽，例如PCI(外部设备互连，Peripheral Component Interconnect)插槽，或者PCI-X插槽，或者PCI-E(PCI Express)插槽。计算机制造商为了保证计算机主板上每一个插槽的可用性、稳定性，在对计算机主板产品出厂前必须对每一块主板的每一个插槽进行足够的功能测试。现在比较常用的测试方法是购买一定数量的与主板插槽相适应的设备，例如对于PCI插槽就购买相应的PCI设备，并使用这些设备对相应的主板插槽进行测试。例如使用PCI网卡来做网卡测试，从而证实PCI插槽是否符合要求。

目前而言，多数计算机主板上的插槽都是PCI插槽，或者PCI-X插槽，或者PCI-E插槽中的一种，之所以PCI插槽被广泛应用，是因为其具有132MB/S的数据传输率及很强的负载能力，可适用于多种硬件平台，同时兼容ISA、EISA总线，具有强大的生命力。而PCI-X作为PCI总线的一种扩展架构，其频率不像PCI那样固定，而是可随设备的变化而变化，因此也被广泛应用。PCI-E则属于第三代I/O(输入/输出)总线，其基于串行技术，是最新的接口技术，具有高带宽。因此，上述三种插槽在计算机产业中被广泛应用。

以上述三种插槽为例，上述测试方法相当于将一实际应用的PCI设备、PCI-X设备或PCI-E设备用在计算机主板上并对PCI插槽、PCI-X插槽或PCI-E插槽进行测试，如果能通过测试，自然证明PCI插槽、PCI-X插槽和PCI-E插槽是满足要求的。但这样的测试方法存在很多缺点，例如：成本高，因为上述可以用于实际应用的、具有一定功能的PCI设备、PCI-X设备和PCI-E设备价格比较高，用它们来对PCI插槽、PCI-X插槽或PCI-E插槽进行测试不是最经济的做法。又如：效率低，由于上述用于测试的PCI设备、PCI-X设备和PCI-E设备价格比较高，计算机制造商在测试环节必须考虑到测试成本，因此，所购买的上述测试用设备不会是理论上的无穷多，因此，同时在线测试的计算机主板的数量就受到实际购买的可以用于测试的PCI设备、PCI-X设备和PCI-E设备的数量的限制，导致生产率受到影响。而且维修困难。由于上述用于测试的PCI设备、PCI-X设备和PCI-E设备是可以实际应用的设备，其功能元件复杂，一旦发生故障则维修工作比较困难，这样不仅影响了效率，而且维修成本也高，一旦维修失败则又要增加测试设备的采购成本。

因此，如果能够提供一个成本低、维修简单的设备用于对主板进行测试，将大大地提高测试效率并降低测试成本。

发明内容

为解决上述问题，发明人提供了一种用于测试主板插槽的设备，包括物理接口、一控制芯片以及一复杂可编程逻辑器件(CPLD，ComplexProgrammable Logical Device)，所述复杂可编程逻辑器件通过至少TCK引脚、TDI引脚、TDO引脚、TMS引脚与所述控制芯片相连接，所述控制芯片与所述物理接口相连接。

所述的物理接口在上述用于测试主板插槽的设备插入相应的主板插槽后用于与主板插槽进行通讯，将来自于主板的命令和数据传输给上述用于测试主板插槽的设备的其它组成部分，并将来自于上述用于测试主板插槽的设备的命令和数据传输给主板并进而被处理。

所述的控制芯片用于对所述的复杂可编程逻辑器件进行控制，并在上述用于测试主板插槽的设备插入相应的主板插槽后通过物理接口向主板发出命令或数据。

所述的复杂可编程逻辑器件被编程，并负责对来自主板的指令进行具体的处理。

所述的复杂可编程逻辑器件被按照与主板插槽相适应的协议所编程。

上述的与主板插槽相适应的协议是PCI协议。上述的与主板插槽相适应的协议是PCI-X协议。上述的与主板插槽相适应的协议是PCI-E协议。上述的与主板插槽相适应的协议是其它应用于主板插槽的协议。

上述复杂可编程逻辑器件的TCK引脚为测试时钟输入、TDI引脚为测试数据输入、TDO引脚为测试数据输出、TMS引脚为测试模式选择，通过该等引脚可以完成对复杂可编程逻辑器件的读写操作。

所述控制芯片是一单片机。所述控制芯片还可以是其它具备控制功能的芯片。

上述用于测试主板插槽的设备被封装后成为一独立的产品，并具体应用于对主板插槽的测试。

一种用于测试主板插槽的测试系统，运行于与上述用于测试主板插槽的设备相配合的测试主板插槽的设备中，包括探测设备模块以及读写设备模块，探测设备模块用于探测被测试主板插槽中是否存在上述的用于测试主板插槽的设备，读写设备模块用于向该等设备中写入测试数据，并从该等设备中读取测试数据。

上述测试主板插槽的设备是用于测试主板插槽的个人计算机或无盘工作站或服务器。

上述用于测试主板插槽的测试系统，通过如下步骤对主板插槽进行测试：

步骤一，探测设备模块探测用于测试主板插槽的设备是否存在，如果不存在，则报错，本次测试结束；否则，转步骤二；

步骤二，读写设备模块对用于测试主板插槽的设备进行写操作和读操作，若两项操作均正确，则测试正确，本次测试结束；否则报错，本次测试结束。

上述探测设备模块通过如下途径探测在一个主板插槽上是否存在上述用于测试主板插槽的设备：

步骤一，读取被测主板上所有安插在主板插槽上设备的信息，若未读取到任何信息，则返回“探测失败”；否则，转步骤二；

步骤二，在读取到的信息中的查找特定的厂商编号和设备号，如果找到，则返回“探测成功”；否则，返回“探测失败”。

在上述步骤一中，上述探测设备模块读取的设备信息至少包括厂商编号和设备号。

在上述步骤二中，上述探测设备模块所查找的特定的厂商编号和设备号是预先设置好的，且所述的厂商编号不同于现有设备的厂商编号。

上述读写设备模块使用写命令向上述测试主板插槽的设备内写入数据，并用读命令从上述测试主板插槽的设备内读取数据。

上述读写设备模块使用写命令向上述测试主板插槽的设备的寄存器内写入数据，且使用读命令从上述测试主板插槽的设备的寄存器内读取数据。

上述测试主板插槽的设备的寄存器是一个特定的寄存器。

如果上述写命令不成功，则返回“写入失败”，此时表明上述被测试的主板插槽存在问题，即测试失败。如果无法读取数据，或者上述读取到的数据与之前写入的数据不相同，亦表明上述被测试的主板插槽存在问题，即测试失败。

通过上述用于测试主板插槽的设备以及用于测试主板插槽的测试系统，就可以实现对主板插槽，例如PCI插槽、PCI-X插槽、PCI-E插槽的测试工作。本发明内容具有如下优点：成本低廉。其根据对主板插槽进行测试的目的，夺身订制用于该等插槽测试的设备，该等设备功能简单，功能元件很少，易于实现和生产，成本就相应低廉。效率高好，使用上述成本低廉的测试设备，在同样的成本预算下与现有技术相比可以使用更多的测试设备，也就使得同时在线测试的计算机主板的数量大大增加，从而提高了测试效率。而且，上述设备比较简单，所以维修工作相对容易，一方面维修周期缩短，另一方面即使维修失败，损失也相对小。

附图说明

图1是本发明提供的用于测试主板插槽的设备的一个实施例的组成示意图。

图2本发明提供的用于测试主板插槽的测试系统的一个实施例对主板插槽进行测试的流程图。

标号说明

1、复杂可编程逻辑器件

2、控制芯片

3、物理接口

具体实施方式

参考图1，其描述了本发明提供的用于测试主板插槽的设备的一个实施例的组成示意图。参考图1，至少包括物理接口3、控制芯片2以及复杂可编程逻辑器件1组成了用于测试主板插槽的设备。在本发明中，选用复杂可编程逻辑器件是因为在设计开发该设备的过程中，复杂可编程逻辑器件容易编程，更容易实现，而且成本也可以接受。实际上，其他类似的芯片是可以作为上述复杂可编程逻辑器件的替代元件，因此并不影响本发明的实质内容。

在本实施例中，所述复杂可编程逻辑器件1采用了Atmel公司生产的ATF15**系列复杂可编程逻辑芯片。所述控制芯片2采用单片机，并进一步采用例如MSP430型号的单片机。

复杂可编程逻辑器件包括模拟电路、闪速存储器、微控制器(MCU)和可配置的逻辑电路，并具有JTAG(Joint Test Action Group)引脚。上述的复杂可编程逻辑器件通过若干上述JTAG引脚与上述控制芯片相连接。在本实施例中，ATF15**芯片通过TCK引脚、TDI引脚、TDO引脚、TMS引脚与单片机MSP430相连接，而单片机MSP430再与物理接口相连接。关于上述电路连接问题，本领域的技术人员根据本发明内容以及公知资料可以理解并实施。

参考图1，其中TCK引脚为测试时钟输入，TDI引脚为测试数据输入，TDO引脚为测试数据输出，TMS引脚为测试模式选择。通过该等引脚就可以对本发明提供的用于测试主板插槽的设备进行信号控制和读写操作。

在本实施例中，上述组件连接完毕后，并对ATF15**芯片按照PCI协议进行编程后，对设备整体进行封装就制成了本发明提供的用于测试主板插槽的设备。将该设备插入主板上的PCI插槽中，就可以对该PCI插槽进行测试。此时，用于测试主板插槽的设备通过物理接口与主板相连接，就可以与主板所在设备的主处理芯片、操作系统等相互通讯，从而，主板所在设备的操作系统或其他应用程序，例如主板测试程序，通过相关指令可以读取用于测试主板插槽的设备的相关信息，也可以向用于测试主板插槽的设备发出指令或写入数据，反之亦然。本领域的技术人员根据本发明内容以及公知技术对此可以理解。

而在另一个实施例中，可以对所述的复杂可编程逻辑器件1按照PCI-E协议进行编程，按照上述过程封装后就可以作为测试PCI-E插槽的PCI-E设备。

而在又一个实施例中，可以对所述的复杂可编程逻辑器件1按照PCI-X协议进行编程，按照上述过程封装后就可以作为测试PCI-X插槽的PCI-X设备。

由于主板上存在很多符合各种协议的插槽，而这些插槽所遵循的协议均可以按照上述内容写入本发明提供的设备中，从而就可以制成适用该插槽的测试设备，因此，遵循上述PCI协议、PCI-X协议、PCI-E协议以外的其他协议的主板插槽也可以用本发明提供的用于测试主板插槽的设备来进行测试。

在本实施例中，上述MSP430型号的单片机选用SO-20的封装，ATF15**芯片选用PLCC的封装，这样易于编写程序。

关于对上述复杂可编程逻辑器件进行编程的相关内容，可以参考相关公知资料，例如下列网站所列明的内容http://cpld.globalspec.com/LearnMore/Semiconductors/Programmable_Logic_Devices/CPLD，本领域的技术人员根据本发明所阐述的内容以及本领域的公知知识和参考资料，可以不经过创造性劳动就实现本发明所述的用于测试主板插槽的设备。

与上述的用于测试主板插槽的设备相适应，本发明同时提供了一种用于测试主板插槽的测试系统。在一个实施例中，该系统如现有技术中对主板插槽测试的环境所示，运行在一台测试主板插槽的计算机中，并与上述实施例中所述的用于测试主板插槽的设备相配合，其包括探测设备模块以及读写设备模块，探测设备模块用于探测被测试主板插槽中是否存在上述的用于测试主板插槽的设备，读写设备模块用于向上述用于测试主板插槽的设备写入测试数据，并从上述用于测试主板插槽的设备中读取测试数据。

在本实施例中，上述探测设备模块是根据上述的用于测试主板插槽的设备中的厂商和设备号信息来判断被测试主板插槽中是否存在该等用于测试主板插槽的设备，具体内容可以参考图2所示的实施例。

参考图2，其描述了本发明提供的用于测试主板插槽的测试系统的一个实施例对主板插槽进行测试的流程图。

所述探测设备模块从配置文件中获得用于测试主板插槽的设备信息，步骤41；

所述探测设备模块在主板上探测用于测试主板插槽的设备信息，步骤42；

所述探测设备模块根据步骤41取得设备信息判断是否找到用于测试主板插槽的设备，步骤43，如果未找到，则探测失败，测试结束，步骤46，否则转步骤44；

所述读写设备模块读写所述的用于测试主板插槽的设备内的寄存器，步骤44；

所述读写设备模块判断读写结果是否正确，步骤45，如果正确，则测试成功，测试结束，步骤47，否则测试失败，测试结束，步骤46。

在上述步骤43中，所述探测设备模块根据设备的厂商编号和设备号判断是否找到用于测试主板插槽的设备。实际上，按照现有规范，所有主板插槽上的设备都有相应的厂商编号和设备号，并在设备的寄存器中保存有相应的信息，例如地址从00～03的寄存器中写有“厂商及设备号”、08写有“版本号”、09～0B写有“类型”，04～07以及0C～0F予以保留等等。因此，读取相应的寄存器中的值就可以判断主板插槽上的设备的具体信息。那么，向本发明提供的用于测试主板插槽的设备的寄存器中写入特定的值，例如与现有厂商信息相区别的数值，就可以识别出本发明提供的用于测试主板插槽的设备。在本实施例中，上述用于标明“厂商及设备号”的寄存器中的值为“0x103c103c”，这是特有的，不会与现有的设备信息造成混淆。而在另一个实施例中，上述用于标明“厂商及设备号”的寄存器中的值也可以是其他值，这并不影响本发明的实质。

在本实施例中，上述用于测试主板插槽的设备的信息事先设于一个配置文件内，该配置文件中设置多个用于测试主板插槽的设备的信息，从而本发明提供的用于测试主板插槽的测试系统可以支持多个用于测试主板插槽的设备。

而在另一个实施例中，上述用于测试主板插槽的设备的信息也可以事先写入所述探测设备模块的源代码内，或者以其他方式提供给所述探测设备模块，例如探测设备模块将所有探测到的设备信息罗列出来要求用户动态地判断是否是本发明提供的用于测试主板插槽的设备。这些实施例并不影响本发明的实质。本领域的技术人员可以根据上述描述和本领域的公知知识和参考资料实现这些不同的实施例。

在上述步骤44中，所述读写设备模块先使用写命令向所述用于测试主板插槽的设备内写入数据，例如，在本实施例中，通过地址端口0x0cf8h，数据端口0x0cfch写入数值0xaa，而在另一个实施例中，也可以向其他寄存器中写入其他数值，这并不影响本发明的实质。如果写入成功，则继续执行读命令，否则本次测试失败，即表明该主板上的插槽存在问题。

进行完写命令后，所述读写设备模块使用读命令再从所述用于测试主板插槽的设备内读取数据。这是上述写命令的一个反过程，而且上述写命令中被写入的寄存器也就是此时读取的寄存器。如果无法读取数据，或者上述读取到的数据与之前写入的数据不相同，则测试失败，即被测试的主板插槽存在问题。

上述用于测试主板插槽的测试系统可以应用在Dos操作系统中，也可以应用在Windows操作系统中，还可以应用在Linux操作系统、Unix操作系统中。事实上，本测试系统所应用的操作系统并不构成对本发明内容的限制。

在本实施例中，所述探测设备模块、所述读写设备模块都是现有技术中存在的，并不需要对两模块进行修改，只需要对两模块所使用的测试配置文件按照上述发明阐述的内容就可以实现本发明。而在其他实施例中，为了更好地实现本发明提供的测试系统和测试方法，也可以对上述两模块进行修改，本领域的技术人员可以根据本发明内容以及本领域的公知知识以及参考资料对该等修改予以实现，在此不赘述。

下面描述一个实施例中对被测试主板插槽进行的具体测试过程。使用本发明提供的测试设备和测试系统后，在DOS环境下对一个计算机主板(MiTAC white box)上的所有插槽进行测试。在本实施例中，主板具有1个PCI插槽，3个PCI-X插槽，1个PCI-E插槽，对每个PCI插槽使用按照本发明内容制成的PCI测试设备，每个PCI-X插槽使用按照本发明内容制成的PCI-X测试设备，对每个PCI-E插槽使用按照本发明内容制成PCI-E测试设备进行测试。测试程序首先探测该主板上是否存在1个PCI测试设备、3个PCI-X测试设备、1个PCI-E测试设备，如果数量不对，测试失败。否则就分别对每个测试设备进行读写操作，如果全部都成功，则测试通过，否则测试失败。

尽管本发明已经以如上所述的优选实施例予以说明，但上述实施例并非用来限定本发明，任何对该领域熟悉的技术人员，根据本发明的设计思想、具体发明内容以及实施例的启示，应该可以各种改动和调整，而通过这些改动和调整所得到的新的内容应被本发明内容所涵盖。

Claims (9)

1.一种用于测试主板插槽的设备，其特征在于，包括：

物理接口(3)，在该设备插入主板插槽后用于与主板插槽通讯，将来自于主板的命令和数据传输给该设备的其它组成部分，并将来自该设备的命令和数据传输给主板，

一复杂可编程逻辑器件(1)，其被按照与主板插槽相适应的协议所编程并负责对来自主板的指令进行具体的处理，以及

一控制芯片(2)，用于对所述复杂可编程逻辑器件(1)进行控制，并在该设备插入主板插槽后通过物理接口向主板发出命令或数据，

所述复杂可编程逻辑器件(1)通过至少TCK引脚、TDI引脚、TDO引脚和TMS引脚与所述控制芯片(2)相连接，所述控制芯片(2)与所述物理接口(3)相连接。

2.如权利要求1所述的一种用于测试主板插槽的设备，其特征在于，所述的控制芯片(2)是一单片机。

3.如权利要求1或2所述的一种用于测试主板插槽的设备，其特征在于，所述的复杂可编程逻辑器件(1)的寄存器内至少写有特定的厂商和设备号信息。

4.如权利要求3所述的一种用于测试主板插槽的设备，其特征在于，所述的寄存器是特定的寄存器。

5.如权利要求1所述的一种用于测试主板插槽的设备，其特征在于，所述的协议是PCI协议或PCI-X协议或PCI-E协议。

6.一种用于测试主板插槽的测试系统，运行于包含权利要求1的部件的设备中，包括：

一探测设备模块，用于探测被测试主板插槽中是否存在用于测试主板插槽的设备，

一读写设备模块，用于向所述用于测试主板插槽的设备中写入测试数据，并从该设备中读取测试数据，

其特征在于，所述探测设备模块根据设备的特定信息判断是否存在所述的用于测试主板插槽的设备。

7.如权利要求6所述的一种用于测试主板插槽的测试系统，其特征在于，所述的设备的特定信息是厂商编号和设备号信息。

8.一种测试主板插槽的方法，用于权利要求6的测试系统中，该方法包括如下步骤：

步骤一，所述探测设备模块探测用于测试主板插槽的设备是否存在，如果不存在，则报错，本次测试结束；否则，转步骤二；

步骤二，所述读写设备模块对用于测试主板插槽的设备进行写操作和读操作，若两项操作均正确，则测试正确，本次测试结束；否则报错，本次测试结束。

9.如权利要求8所述的一种测试主板插槽的方法，其特征在于，所述的探测设备模块根据设备的厂商编号和设备号来判断用于测试主板插槽的设备是否存在，且该厂商编号和设备号预先设于一配置文件中。

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