CN100476753C - 一种实现主板环境测试的系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现主板环境测试的系统，该系统包括：主控计算机、输入/输出装置、恒温恒湿箱、程控电源、温度电压采集装置。其中，主控计算机与输入/输出装置、温度电压采集装置、恒温恒湿箱和程控电源相连；输入/输出装置与电源控制装置、被测试主板系统和主控计算机相连；恒温恒湿箱中内置有被测试主板系统，与主控计算机、温度电压采集装置相连；程控电源与电源控制装置和主控计算机相连；电源控制装置与输入/输出装置、程控电源和被测试主板系统相连；温度电压采集装置与被测试主板系统和恒温恒湿箱相连。该系统全模拟了主板的工作环境，大大减少人为因素对测试结果的影响；并且可反馈多测试点信息，测试全面、效率高；测试后，可生成测试报告。

Description

一种实现主板环境测试的系统

技术领域

本发明涉及计算机主板测试领域，特别是关于一种实现主板环境测试的系统。

背景技术

随着科技的发展，计算机已经广泛应用到生产和生活的各个方面，人们对计算机的性能及其稳定性、可靠性也提出了越来越高的要求。比如，在银行、证券、电信等某些行业内，高可靠性已成为对计算机最重要的要求之一。而主板作为一个计算机系统的基础部件，其稳定性和可靠性与计算机的质量密切相关，因此，加强主板系统的测试是提高计算机产品可靠性的一个重要环节。

目前，计算机厂家对主板系统进行测试，主要分为两步：一步是将主板系统放置于恒温恒湿箱中，通过手动调节恒温恒湿箱的温度来改变主板的环境温度，这样可以测出主板在什么温度范围内工作是正常的；另一步是用一个可调电源给主板系统提供工作电压，通过这一步可以测出主板系统在什么电压范围内工作是正常的。但是，在实际情况下，主板系统处于正常工作状态时，温度和电压却是同时作用的，并且对于恒温恒湿箱输出的温度和可调电源输出的电压是否准确、正常，测试人员无法作出判断。

所以这种手动的、分离式的、非智能的测试方法，不能真正模拟主板的工作环境，主板系统也根本不可能得到深层的、有效的环境测试。因此，测试结果也就无法作为衡量主板系统是否稳定、可靠的依据。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种实现主板环境测试的系统，使之提供深层、有效的测试环境，并且能进行自动的、闭环式的、智能的主板环境测试。

一种实现主板环境测试的系统包括：主控计算机、输入/输出装置、程控电源、电源控制装置、温度电压采集装置和恒温恒湿箱；

所述主控计算机与输入/输出装置、温度电压采集装置、恒温恒湿箱和程控电源相连；该主控计算机包含实现自动控制及生成测试报告的软件模块，该软件模块通过发送控制信号，控制所述输入输出装置输入输出信号、控制程控电源调节输出功率、控制恒温恒湿箱调节温度，接收温度电压采集装置采集的信号，并在测试完成后根据采集的信号生成测试报告；

所述输入/输出装置，接收主控计算机的软件模块输出的数字开关机控制信号，输出模数转换后的模拟开关机控制信号至电源控制装置，和，接收被测试主板系统输出的模拟开关机状态信号，输出数模转换后的数字开关机状态信号至主控计算机的软件模块；

所述程控电源，接收主控计算机的软件模块输出的调压控制信号、输出功率控制信号，根据调压控制信号调节输出电压，根据输出功率控制信号调节输出功率；

所述电源控制装置，接收输入/输出装置输出的开关机控制信号，根据开关机控制信号控制程控电源与被测试主板系统的连接；

所述恒温恒湿箱，用于放置被测试主板系统，其接收主控计算机的软件模块输出的调温控制信号，根据调温控制信号调节温度；

所述温度电压采集装置，采集被测试主板系统的环境温度和工作电压，输出至主控计算机的软件模块。

所述主控计算机的软件模块进一步包括：

测试流程控制模块，与参数配置模块、测试报告生成模块、恒温恒湿箱控制模块和电源控制模块相连；

参数配置模块，用来选择测试对象、配置测试环境参数，并将测试对象和配置的环境参数信息输出至测试流程控制模块；

测试报告生成模块，根据测试流程控制模块提供的信息生成测试报告；电源初始化和校验模块，用来初始化程控电源及其校验；

温度、电压采集模块，接收温度电压采集装置发出的温度、电压反馈信号，根据温度反馈信号输出环境温度反馈信息至测试流程控制模块和温度和电压显示模块，和，根据电压反馈信号输出工作电压反馈信息至测试流程控制模块和温度和电压显示模块；

温度和电压显示模块，接收温度、电压采集模块提供的温度和电压反馈信息，根据温度和电压反馈信息显示温度和电压变化曲线；

恒温恒湿箱控制模块，接收测试流程控制模块发出的调温控制命令，根据调温控制命令输出调温控制信号至恒温恒湿箱；

电源控制模块，接收测试流程控制模块发出的开关机、调压控制命令，根据开关机输出开关机控制信号至输入/输出装置，根据调压控制命令输出调压控制信号至程控电源。

所述参数配置模块进一步包括：

被测产品描述模块，用于输入被测试主板系统测试点信息，并将被测试点信息输出至测试流程控制模块；

测试环境配置模块，用来配置测试环境参数，并将测试环境参数输出至测试流程控制模块；

测试数据采集模块，用来设置、输出采集信息，将采集信息输出至测试流程控制模块。

所述参数配置模块还进一步包括：报警设置模块，用来设定测试系统报警条件，并将报警条件输出至测试流程控制模块，所述测试流程控制模块根据报警条件和温度、电压反馈信息进行报警显示。

该系统进一步包括：

GPIB通讯卡，用于转接主控计算机向程控电源发出的调压控制信号。

所述温度电压采集装置进一步包括：

一个或多个温度传感器，置于恒温恒湿箱中，用于采集被测试主板系统的环境温度信息，输出模拟温度反馈信号至模/数转换装置；

一个或多个电压传感器，采集被测试主板系统的电压信息，输出模拟电压反馈信号至模/数转换装置；

模/数转换装置，接收温度传感器输出的模拟温度信号，将模数转换后的数字电压反馈信号输出至主控计算机，和，接收电压传感器输出的模拟电压反馈信号，将模数转换后的温度反馈信号输出至主控计算机。

所述的程控电源进一步包括：

第一程控直流电源，接收主控计算机发出调压控制信号中的3.3V电压控制信号，根据3.3V电压控制信号输出3.3V电压至电源控制装置；

第二程控直流电源，接收主控计算机发出调压控制信号中的5V电压控制信号，根据5V电压控制信号输出5V电压至电源控制装置；

第三程控直流电源，接收主控计算机发出调压控制信号中的12V电压控制信号，根据12V电压控制信号输出12V电压至电源控制装置；

PC电源，输入为220V交流电压，输出被测试主板系统工作需要的电压至电源控制装置，且输出的电压不包括3.3V、5V、12V。

所述电源控制装置进一步包括五个继电器，接收输入/输出装置输出的模拟开关机控制信号，

根据开关机控制信号，第一继电器控制被测试主板系统3.3V电源输入端与第一程控直流电源的连接；第二继电器控制被测试主板系统5V电源输入端与第二程控直流电源的连接；第三继电器控制被测试主板系统12V电源输入端与第三程控直流电源的连接；第四继电器控制除3.3V、5V、12V外的被测试主板系统电源输入端与PC电源连接；第五继电器控制被测试主板系统与被测试主板系统的开关的连接。

所述输入/输出装置为数字I/O卡。

本发明通过恒温恒温箱和程控电源实现对主板系统环境温度、工作电压的模拟，从而考验了被测试主板系统的稳定性和可靠性，使主板系统得到真正的环境测试。

因此，使用上述系统进行主板环境测试，有如下优点：

1)本发明完全模拟了主板的工作环境，大大减少了人为因素对测试结果的影响；

2)本发明可以同时采集多个测试点信息，为衡量被测试主板系统提供大量依据；

3)节省大量人力、物力，测试效率大大提高；

4)由于主控计算机可以控制程控电源的输出功率，因此，为测试被测试主板系统所需供电电源的输出功率范围提供方便；

5)由于可以测试报告，测试后，用户可以根据测试报告迅速定位产品失效的环境条件。

附图说明

图1为实现本发明的系统结构图；

图2为主控计算机中软件模块框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例详细说明本发明的技术方案。

如图1所示，本发明实现主板环境测试的系统包括主控计算机101、数字I/O卡102、温度电压采集装置103、恒温恒湿箱104、GPIB通讯卡105、电源控制装置107和程控电源108。其中，GPIB通讯卡105、数字I/O卡102置于主控计算机101内部，主控计算机101通过串口与恒温恒湿箱104相连，被测试主板系统106放置在恒温恒湿箱104内，并与程控电源108相连。主控计算机101通过调节恒温恒湿箱104和程控电源108，从而改变提供被测试主板系统106的温度和电压；主控计算机101还将通过温度电压采集装置实时监视被测试主板系统106的环境温度、主要器件的温度、板上主要电压测试点的电压和供电电压等。

主控计算机是整个测试系统的控制中心，用于控制被测试主板系统的测试电压和测试温度，生成测试报告等；数字I/O卡是一种输入/输出装置，可以进行数/模或模/数转换；温度、电压数据采集装置用于采集被测试主板系统中电压和温度数据；恒温恒湿箱用于提供被测试主板系统的测试温度，温度范围为-70℃～200℃；GPIB通讯卡用于转接主控计算机向程控电源发出的电压、电流调节指令；电源控制装置用于控制被测主板系统电源部分的开关和系统的开关机、重启和休眠等功能；程控电源包括PC电源和程控直流电源两部分，PC电源用于提供被测试主板系统除3.3V，5V，12V以外的电压，程控直流电源可以提供+3.3V、+5V、+12V电压，并能根据主控计算机发出的控制电压信号调节+3.3V、+5V、+12V电压，拉偏范围为±10％，输出电流可以在0-30A范围内调节，其设计符合ATX电源规范。

电源控制装置由五个继电器组成，继电器的开关状态由数字I/O卡相应的输出通道控制。其中，第一、第二、第三继电器分别控制程控电源输出3.3V、5V、12V的开关状态；第四继电器控制220V交流电源的开关状态；第五继电器控制被测主板系统的开关机、休眠或重启状态。

温度电压采集装置还进一步包括模/数转换装置、温度传感器和电压传感器，且温度传感器置于恒温恒湿箱中。其中，模/数转换装置是指将模拟信号转换为数字信号的装置；温度传感器用于采集被测试主板系统实际工作的温度信息，并将采集的温度信息以模拟信号的形式送入模/数转换装置，模/数转换装置将其转换为数字信号后，输出至主控计算机；电压传感器用于采集被测试主板系统实际工作的电压信息，并将采集的电压信息已模拟信号的形式送入模/数转换装置，模/数转换装置将其转换为数字信号后，输出至主控计算机。

程控电源还进一步包括三个程控直流电源和PC电源。其中，第一程控直流电源用于输出3.3V电压，与主控计算机和电源控制装置相连；第二程控直流电源，用于输出5V电压，与主控计算机和电源控制装置相连；第三程控直流电源，用于输出12V电压，与主控计算机和电源控制装置相连；PC电源，其工作电压为220V交流电压，输出被测试主板系统工作需要的电压，且该电压不包括3.3V、5V、12V，与电源控制装置相连。

并且，主控计算机内部还包括实现自动控制及生成测试报告的软件部分。参见图2所示，软件部分具体包括以下模块：参数配置模块201、测试报告生成模块202、电源初始化和校验模块203、测试流程控制模块204、温度及电压采集模块205、温度和电压曲线显示模块206、恒温恒湿箱控制模块207和电源控制模块208等。

其中，参数配置模块201是用来选择测试对象、预先配置的测试环境参数等，该模块与测试报告生成模块202相连。参数配置模块201还进一步包括被测产品描述模块、测试环境配置模块、报警设置模块和测试数据采集模块。被测产品描述模块是对被测系统进行描述，用于生成测试报告和配置测试系统参数；测试环境配置模块用来预先设定各种环境配置参数；报警设置模块用来设定测试系统的报警条件；测试报告生成模块用于生成测试报告信息；测试数据采集模块用来预先设置要采集的信息。

测试报告生成模块202是在测试完毕后，用于生成测试报告的模块；电源初始化和校验模块203，用于初始化程控电源及其校验；测试流程控制模块204，用于控制被测系统的开关机、重启、休眠等；温度及电压采集模块205，接收来自温度电压采集装置的温度、电压反馈信号，并将处理后的温度、电压信号传送至温度和电压曲线显示模块；温度和电压显示模块206，用于根据电压、温度反馈信息显示电压和温度变化曲线；恒温恒湿箱控制模块207用于转接测试流程控制模块发出的温度控制命令，调节恒温恒湿箱的温度；电源控制模块208，用于根据测试流程控制模块发出电压控制信息，控制电源控制装置中继电器接通、断开。

如图2所示，软件部分的工作原理如下：

电源初始化和校验模块203通过GPIB卡发出程控直流电源的校验信号，程控电源根据收到的校验信号进行校验。

被测产品描述模块、测试环境配置模块、报警设置模块和测试数据采集模块分别将描述变量、配置变量、报警变量和测试数据变量送至测试流程控制模块204；测试流程控制模块204根据描述变量中的信息选择被测对象，根据配置变量中的环境温度和电压信息以及测试数据变量向电源控制模块发出调压控制命令，向恒温恒湿箱控制模块发出调温控制命令；电源控制模块通过GPIB卡将调压控制命令传送至程控电源，程控电源将根据收到的调压控制信号输出电压；恒温恒湿箱控制模块收到调温控制信号后，通过串口将调温控制信号发送至恒温恒湿箱，恒温恒湿箱将根据收到的调温控制信号调整温度；温度、电压采集模块一方面将来自温度电压采集装置的温度、电压反馈信息发送至测试流程控制模块，测试流程控制模块如果发现当前电压或温度与超出一定数值，将发出报警；另一方面将这些信息发送至温度和电压曲线显示模块进行显示。在测试结束后，主控计算机将根据测试流程控制模块和参数配置模块提供的数据通过测试报告生成模块生成测试报告或日志。

参见图1所示，本发明实现主板测试的原理如下：

主控计算机通过GPIB卡向程控电源发出调压控制信号，该调压控制信号包括+3.3V、+5V、+12V电压控制信号，程控直流电源收到+3.3V、+5V、+12V电压控制信号后，输出+3.3V、+5V、+12V电压，并将输出+3.3V、+5V、+12V电压信号送至电源控制装置；PC电源将输出的电压传送至电源控制装置。

主控计算机通过数字I/O卡将开机控制信号发送至被测试主板系统和电源控制装置；在开机控制信号，电源控制装置将PC电源和+3.3V、+5V、+12V电源信号送入被测试主板系统，被测试主板系统开始运行。

主控计算机通过串口向恒温恒湿箱发出调温控制信号，恒温恒湿箱通过调温控制信号输出温度。

温度电压采集装置将实时监视恒温恒湿箱内的温度变化和被测试主板测试系统的电压信息，并通过温度电压采集装置将被测试主板系统的实际环境温度和使用电压的信息反馈给主控计算机。主控计算机将来自温度电压采集装置的温度、电压反馈信息进行显示，并且根据实际供给的电压和温度，分析当前程控电源和温度老化控制箱的供给状况是否正常，如果不正常，则进行出错报警。在测试完毕后，再将所有的信息生成测试报告，供测试人员分析使用。

并且，为了更加清楚被测试主板系统的工作环境和工作状态，可以选择具有多采集点的温度电压采集装置，也就是进一步增加多个温度传感器和电压传感器。这样，就可以在恒温恒湿箱中设置多个温度传感器，采集多处温度信息，比如，环境温度、CPU温度、北桥温度、南桥温度、MOS管温度等；同时，通过增加电压传感器，采集多处被测试主板系统的工作电压，比如：3.3V电压、5V电压、5VSB电压、12V电压、2.5V电压、VDDQ电压、VDIMM电压等。当然，用户可根据需要采样测试点，以便更加准确的监控系统的正常运行，从而为测试后分析数据作出充分的准备。

另外，本发明的测试系统还通过参数配置模块内置了多种测试参数。其中，电压测试点包括-10％、-6％、-5％、0％、5％、6％、10％拉偏；温度测试点包括-10度，-5度，0度，25度，40度，55度，60度，70度。那么，通过组合方式，内置参数就可以包括56组测试方案。

当然，如果用户在内置参数中无法找到满意的测试点，只要在测试前，预先配置参数配置模块即可设置提供的环境温度和电压。

Claims (9)

1、一种实现主板环境测试的系统，其特征在于，该系统包括：主控计算机、输入/输出装置、程控电源、电源控制装置、温度电压采集装置和恒温恒湿箱；

所述主控计算机与输入/输出装置、温度电压采集装置、恒温恒湿箱和程控电源分别相连；该主控计算机包含实现自动控制及生成测试报告的软件模块，该软件模块通过发送控制信号，控制所述输入输出装置输入输出信号、控制程控电源调节输出功率、控制恒温恒湿箱调节温度，接收温度电压采集装置采集的信号，并在测试完成后根据采集的信号生成测试报告；

所述输入/输出装置，接收主控计算机的软件模块输出的数字开关机控制信号，输出模数转换后的模拟开关机控制信号至电源控制装置，和，接收被测试主板系统输出的模拟开关机状态信号，输出数模转换后的数字开关机状态信号至主控计算机的软件模块；

所述程控电源，接收主控计算机的软件模块输出的调压控制信号、输出功率控制信号，根据调压控制信号调节输出电压，根据输出功率控制信号调节输出功率；

所述电源控制装置，接收输入/输出装置输出的开关机控制信号，根据开关机控制信号控制程控电源与被测试主板系统的连接；

所述恒温恒湿箱，用于放置被测试主板系统，其接收主控计算机的软件模块输出的调温控制信号，根据调温控制信号调节温度；

所述温度电压采集装置，采集被测试主板系统的环境温度和工作电压，输出至主控计算机的软件模块。

2、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主控计算机的软件模块进一步包括：

测试流程控制模块，与参数配置模块、测试报告生成模块、恒温恒湿箱控制模块和电源控制模块相连；

参数配置模块，用来选择测试对象、配置测试环境参数，并将测试对象和配置的环境参数信息输出至测试流程控制模块；

测试报告生成模块，根据测试流程控制模块提供的信息生成测试报告；电源初始化和校验模块，用来初始化程控电源及其校验；

温度、电压采集模块，接收温度电压采集装置发出的温度、电压反馈信号，根据温度反馈信号输出环境温度反馈信息至测试流程控制模块和温度和电压显示模块，和，根据电压反馈信号输出工作电压反馈信息至测试流程控制模块和温度和电压显示模块；

温度和电压显示模块，接收温度、电压采集模块提供的温度和电压反馈信息，根据温度和电压反馈信息显示温度和电压变化曲线；

恒温恒湿箱控制模块，接收测试流程控制模块发出的调温控制命令，根据调温控制命令输出调温控制信号至恒温恒湿箱；

电源控制模块，接收测试流程控制模块发出的开关机、调压控制命令，根据开关机输出开关机控制信号至输入/输出装置，根据调压控制命令输出调压控制信号至程控电源。

3、根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述参数配置模块进一步包括：

被测产品描述模块，用于输入被测试主板系统测试点信息，并将被测试点信息输出至测试流程控制模块；

测试环境配置模块，用来配置测试环境参数，并将测试环境参数输出至测试流程控制模块；

测试数据采集模块，用来设置、输出采集信息，将采集信息输出至测试流程控制模块。

4、根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述参数配置模块还进一步包括：报警设置模块，用来设定测试系统报警条件，并将报警条件输出至测试流程控制模块，所述测试流程控制模块根据报警条件和温度、电压反馈信息进行报警显示。

5、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括：

GPIB通讯卡，用于转接主控计算机向程控电源发出的调压控制信号。

6、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温度电压采集装置进一步包括：

一个或多个温度传感器，置于恒温恒湿箱中，用于采集被测试主板系统的环境温度信息，输出模拟温度反馈信号至模/数转换装置；

一个或多个电压传感器，采集被测试主板系统的电压信息，输出模拟电压反馈信号至模/数转换装置；

模/数转换装置，接收温度传感器输出的模拟温度信号，将模数转换后的数字电压反馈信号输出至主控计算机，和，接收电压传感器输出的模拟电压反馈信号，将模数转换后的温度反馈信号输出至主控计算机。

7、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的程控电源进一步包括：

第一程控直流电源，接收主控计算机发出调压控制信号中的3.3V电压控制信号，根据3.3V电压控制信号输出3.3V电压至电源控制装置；

第二程控直流电源，接收主控计算机发出调压控制信号中的5V电压控制信号，根据5V电压控制信号输出5V电压至电源控制装置；

第三程控直流电源，接收主控计算机发出调压控制信号中的12V电压控制信号，根据12V电压控制信号输出12V电压至电源控制装置；

PC电源，输入为220V交流电压，输出被测试主板系统工作需要的电压至电源控制装置，且输出的电压不包括3.3V、5V、12V。

8、根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述电源控制装置进一步包括五个继电器，接收输入/输出装置输出的模拟开关机控制信号，

根据开关机控制信号，第一继电器控制被测试主板系统3.3V电源输入端与第一程控直流电源的连接；第二继电器控制被测试主板系统5V电源输入端与第二程控直流电源的连接；第三继电器控制被测试主板系统12V电源输入端与第三程控直流电源的连接；第四继电器控制除3.3V、5V、12V外的被测试主板系统电源输入端与PC电源连接；第五继电器控制被测试主板系统与被测试主板系统的开关的连接。

9、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述输入/输出装置为数字I/O卡。

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