CN101222732B - 状态控制信号测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种状态控制信号测试装置，该装置用于测试被测单元的状态控制信号功能是否正常，该装置包括主控单元、测试单元、转换单元，其中：主控单元用于向测试单元设置测试值，或从测试单元获取测试值，并与被测单元之间通过消息传递的方式，对比设置或者获取的测试值与被测单元反馈的测试值是否一致，进而输出测试结果；测试单元用于控制转换单元的工作状态，并将主控单元设定的测试值传送给转换单元，或从转换单元获取测试值并存储；转换单元用于将被测单元的待测控制状态信号线转成总线型的接口信号线，并接收或送出被测单元的测试值。本发明测试装置可有效的利用可编程器件的管脚资源，提高生产测试效率。
Description
技术领域
本发明涉及单板硬件功能测试系统，具体涉及到一种测试状态控制信号功能是否正常的装置。
背景技术
目前在单板硬件功能测试领域，主要是采用主测试板通过背板和线缆对被测试板的信号功能进行测试的方式。而对被测试单板上的状态控制信号的功能测试要么是被测试板环回自测，要么是将信号同时连到测试板的可编程器件进行相应的功能测试。被测试板环回测试时，自测后的结果直接输出；若将线缆和背板上送来的状态控制信号同时连到主测试板的可编程器件的管脚上，则在可编程器件中设置和状态控制信号相对应的寄存器，主测试板通过与被测试板之间的消息传递来控制可编程逻辑的寄存器，进行信号的功能测试。比如说测试现有的通信基站的所有单板，每块单板的状态和控制信号可以自环测试，也可以同时连到主测试板的可编程逻辑器件，然后由主测试板根据每个单板的在位情况对相应单板的信号进行功能测试。
若按上面的方法做的话，环回测试时，不能对信号的各种情况进行遍历测试，且测试后不能自动判断是哪根信号有问题，需要人工再判断。而若同时都连接到主测试板的可编程器件时，虽然每块单板的状态控制信号都可以被测试得到，但是非常占用主测试板的可编程器件的管脚资源。当所要测试的基站系统中至少有6种不同类型的单板，且每种单板的状态控制信号平均最少10根的话，若同时测试时，如果所选的可编程器件的管脚有160个的话，就会被占用37.5％的管脚资源。当所要测试的单板的种类或者被测单板上状态控制信号继续增加时，那主测试板所需的可编程器件的管脚也要累计增加，如果换另一种逻辑器件，则会增加硬件成本，而如果减少每次测试的单板，又会降低生产效率。
状态控制信号的测试是比较简单但量多且必要的测试项目，由于测试所占用的管脚很多，但所占用的可编程器件的寄存器资源又比较少，所以选用大容量的可编程器件或者减少测试的单板数的方法都不合适。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种状态控制信号测试装置，以有效地减少所使用的管脚资源，以降低测试系统的成本和提高测试系统的测试效率。
为解决上述技术问题，本发明提供一种状态控制信号测试装置，该装置用于测试被测单元的状态控制信号功能是否正常，该装置包括主控单元、测试单元、转换单元，其中：
主控单元用于向测试单元设置测试值，或从测试单元获取测试值，并与被测单元之间通过消息传递的方式，对比设置或者获取的测试值与被测单元反馈的测试值是否一致，进而输出测试结果；
测试单元用于控制转换单元的工作状态，并将主控单元设定的测试值传送给转换单元，或从转换单元获取测试值并存储；
转换单元用于将被测单元的待测控制状态信号线转成总线型的接口信号线，并接收或送出被测单元的测试值。
进一步地，主控单元、测试单元和转换单元在主测试板上实现，被测单元的待测状态控制信号通过背板或线缆连到分配的相应转换单元上。
进一步地，主控单元使用微处理器器件和通信交换网络实现，用于启动状态或控制信号测试，通过微处理接口获取和配置测试单元的测试值，通过一个小型通信交换网络与在位的被测单元之间进行消息交互。
进一步地，测试单元使用复杂可编程逻辑器件实现，将主控单元的获取和配置操作转成总线控制信号，控制转换单元的总线使能和方向操作；其内部设置多个寄存器，用于存储从转换单元读取的测试值和主控单元写入的测试值；与被测单元的在位信号连接，供主控单元进行查询。
进一步地，转换单元使用多个数据缓冲器件实现，每个数据缓冲器的使能信号和方向信号都由测试单元控制的，测试时，数据缓冲器的一端与被测单元的待测信号相连，另一端与一路总线相连，形成一路总线上挂多个器件的连接方式。
进一步地，测试需要一个以上使能信号且对使能信号进行复用时，分组进行测试，分为一组的信号属于同一被测单板或不同被测单板。
进一步地，该测试装置进行控制信号测试的流程包括以下步骤：
(a1)主控单元启动控制信号测试；
(b1)主控单元将单组控制信号输入测试值写入测试单元，由测试单元发出总线使能信号和总线写控制信号给转换单元；
(c1)主控单元通过通信交换网络发迭控制消息给被测单元，使其读取转换单元相应信号线上的测试值，并将测试值封装在消息中，回送给主控单元，主控单元启动任务定时器；
(d1)主控单元若在要求的时间内收到被测单元的返回消息，则执行步骤(e1)，否则输出控制信号测试超时指示；
(e1)主控单元将返回测试值从消息中解析出来，并进行存储，
(f1)测试单元关闭使能信号和写操作信号，结束单次写操作；
(g1)若输入测试值与对应的返回测试值相等，则输出控制信号测试通过指示，否则输出控制信号测试失败指示。
进一步地，步骤(g1)中循环测试多个不同的测试值，以遍历测试该组信号的所有情况，再由主控单元判断后给出测试结果。
进一步地，该测试装置进行状态信号测试的流程包括以下步骤：
(a2)主控单元启动状态信号测试；
(b2)主控单元发送控制消息给被测单元通知被测单元开始测试，并启动任务定时器，被测单元收到消息后启动测试，设置测试值，并将测试值封装在消息中，回送给主控单元；
(c2)主控单元若在要求时间内收到被测单元的返回消息，则执行步骤(d2)，否则输出状态信号测试超时指示；结束；
(d2)主控单元从返回消息中解析出返回值，并存储；
(e2)测试单元发出使能信号和读操作信号给转换单元，由转换单元获取相应信号线上的当前测试值，并传递给主控单元；
(f2)测试单元关闭使能信号和读操作，结束读操作；
(g2)若测试值与返回值相等，则主控单元输出状态信号测试通过指示，否则输出状态信号测试失败指示。
进一步地，步骤(g2)中循环测试多个不同的测试值，以遍历测试该组信号的所有情况，再由主控单元判断后给出测试结果。
相较于现有技术，本发明测试装置中的转换单元将待测信号转化成总线型的接口信号线，可实现多组状态控制信号线的功能测试，有效的利用了可编程器件的管脚资源，进而增加了同时测试的单板数量，提高了生产测试效率。
附图说明
图1是本发明状态控制信号测试系统示意图。
图2是本发明状态控制信号测试系统应用实例框图。
图3是本发明状态控制信号测试装置进行状态信号测试的流程图。
图4是本发明状态控制信号测试装置进行控制信号测试的流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明状态控制信号测试装置用于测试多个被测单元状态控制信号功能是否正常，该装置包括主控单元、测试单元、转换单元，其中：
主控单元：主要是向测试单元设置测试值，或从测试单元获取测试值。并与被测单元之间通过消息传递的方式，对比设置或者获取的测试值与被测单元反馈的测试值是否一致，进而输出测试结果；
测试单元：主要是控制转换单元的工作状态，并将主控单元设定的测试值传送给转换单元，或从转换单元获取测试值并存储。
转换单元：主要是将被测单元的待测控制状态信号线转成总线型的接口信号线，并接收或送出被测单元的测试值；
其中，被测单元是包含待测状态控制信号线的单板，接收主控单元的控制消息，并根据控制消息，获取或设置转换单元的测试值，并进行消息反馈。
以下给出一种应用本发明状态控制信号测试装置的测试系统应用实例，该系统可进行多组状态控制信号功能测试，以有效利用可编程管脚资源。实例框图见图2所示，本实例应用于大型基站中各单板的转产测试设备上，主控单元、测试单元和转换单元在主测试板上实现，被测试板上的待测状态控制信号通过背板或线缆连到已经分配给它的转换单元上。主控单元和被测单元之间通过通信交换网络进行消息交互，此外每个被测单元还要提供一个在位信号给主控单元。以上各单元的具体实现详细描述如下：
主控单元是核心，使用微处理器(CPU)器件和通信交换网络(SWITCH)实现，用于启动状态或控制信号测试，通过微处理接口获取和配置测试单元的测试值，通过一个小型通信交换网络与在位的被测单元之间进行消息交互；主控单元还用于发送和解析消息，并在多次消息交互后输出信号的功能测试结果。
测试单元是主控单元和转换单元之间的接口电路，使用复杂可编程逻辑器件(CPLD)实现，测试单元用于将主控单元的获取和配置操作转成总线控制信号，控制转换单元的总线使能和方向操作；其内部设置多个寄存器，用于存储从转换单元读取的测试值和主控单元写入的测试值；与被测单元的在位信号连接，供主控单元进行查询。
转换单元是总线转换接口电路，使用多个数据缓冲器件实现，每个数据缓冲器的使能信号和方向信号都由测试单元控制的，测试时，数据缓冲器的一端与被测单元的待测信号相连，另一端与一路总线相连，形成一路总线上挂多个器件的连接方式。
被测单元是包含了待测状态控制信号的单板，测试时，被测单板将其待测的状态和控制信号连到转换单元中对应的数据缓冲器，并提供一根在位信号给测试单元，使主控单元可以识别单板种类，同时被测单板需要和主控单元之间进行通信消息交互，接受主控单元的控制。
在应用本发明测试装置时，由于状态信号测试是测试板发出信号，由被测板接收，而控制信号测试是由被测板发出信号，测试板接收，所以状态信号测试和控制信号测试是分别进行的。
如果所有待测单板的所有待测状态(或控制)信号的数目少于一个输出使能信号所能控制的缓冲器数目，则可以一次完成测试；如果需要1个以上使能信号的且对信号进行了复用，则需要分组进行测试。具体分组时可以根据实际情况灵活进行，分为一组的信号可以是同一被测单板的，也可以是不同被测单板的。
如74LS245器件，8个双向缓冲器共用1个输出使能，一次可读8根信号线上的数据或写数据到8根信号线上。若有32根信号线需要测试的话，则相当于原来需要占用32个可编程器件管脚，而现在只需要占用8个管脚和4根使能管脚。
以下对应用本装置进行多组状态控制信号功能测试的方法进行说明。如图3所示，对于多组控制信号的测试，主控单元需要设定以下参数：CSVi (单组控制信号测试值，CSV1，CSV2，CSV3，......，CSVn1)、n1(单组控制信号测试次数)、g1(多组控制信号分成的单组数目)和T1(单组控制信号测试时，主控单元收到被测单元返回消息的要求时间)；
对1组信号一般要进行n1次测试，是为了遍历这些信号的所有情况。对单独的1根信号来说，只是0，1两种状态测试。
本发明装置进行单组控制信号测试的工作流程包括以下步骤：
步骤301：主控单元启动控制信号测试；
步骤302：主控单元将单组控制信号输入测试值CSVi写入测试单元，由测试单元发出总线使能信号和总线写控制信号给转换单元；
步骤303：主控单元通过通信交换网络发送控制消息给被测板，使其读取转换单元相应信号线上的当前值，并将测试值CBVi封装在消息中，回送给主控单元，主控单元启动任务定时器；
被测单元在收到主控单元的控制消息后，读取转换单元的测试值(CBVi)，并将CBVi封装到消息中返回给主控单元；
步骤304：主控单元如果在要求的时间T1(1ms)内收到被测板的返回消息，则执行步骤305，否则输出控制信号测试超时指示；
步骤305：主控单元将返回测试值CBVi从消息中解析出来，并进行存储，
步骤306：测试单元关闭使能信号和写操作信号，结束单次写操作
步骤307：循环步骤302至步骤306，当主控单元将n1个CSVi都发送完毕，且对应的n1个CBVi都接收并解析完毕后，由主控单元判断本组控制信号的测试结果，若所有测试值分别与对应的返回值相等，则输出控制信号测试通过指示，否则输出控制信号测试失败指示。
本发明装置执行上述工作流程可以对这些信号的各种情况进行遍历测试，且测试后自动判断哪根信号有问题。当待测控制信号数目较多时，可以将信号根据实际情况灵活分组，如分成g1个单组，分别对其按照单组控制信号的测试流程进行测试，并最终得到所有控制信号的测试结果。
对于多组状态信号的测试，被测单元需要设定以下参数：SSVi(单组状态信号测试值，SSV1，SSV2，SSV3，......，SSVn2)、n2(单组状态信号测试次数)，g2(多组状态信号分成的单组数目)，且主测试板需要设定T2(单组状态信号测试时，主控单元收到被测单元返回消息的要求时间)参数。
对于单组状态信号的测试，
步骤401：主控单元启动状态信号测试；
步骤402：主控单元发送控制消息给被测试板通知被测单元开始测试，并启动任务定时器，被测试板收到消息后启动测试，设置测试值SSVi，并将SSVi封装在消息中，回送给主控单元；
步骤403：主控单元若在T2时间(1ms)内收到被测试板的返回消息，则执行步骤404，否则输出状态信号测试超时指示；
步骤404：主控单元从返回消息中解析出返回值SSVi，并存储；
步骤405：测试单元发出使能信号和读操作信号给转换单元，由转换单元获取相应信号线上的当前值SBVi，并传递给主控单元；
步骤406：测试单元关闭使能信号和读操作，结束读操作；
步骤407：循环步骤402至步骤406，当被测单元将n2个SBVi都发送给主控单元，且主控单元将对应的n2个SSVi都读取后，由主控单元判断本组控制信号的测试结果，若所有测试值SBVi与返回值SSVi相等，则输出状态信号测试通过指示，否则输出状态信号测试失败指示。
对于多组状态信号的测试，可以将信号分成g2个单组，分别对其按照单组状态信号的测试流程进行测试，并最终得到所有状态信号的测试结果。
本发明的具体应用实例，具体的状态控制信号测试流程如图3所示，本实例的测试方法如下：
测试系统中有4块(g1＝4，且g2＝4)被测单板，每块被测单板有8根待测状态信号和8根待测控制信号。设置8根控制信号的测试次数为n1(6)，测试值为CSV1(8’h00)，CSV2(8’hff)，CSV3(8’h55)，CSV4(8’haa)，CSV5 (8’h5a)，CSV6(8’ha5)，每次主控单元等待被测单板返回消息的时间T1(1ms)；8根状态信号的测试次数为n2(6)，测试值为SSV1(8’h00)，SSV2 (8’hff)，SSV3(8’h55)，SSV4(8’haa)，SSV5(8’h5a)，SSV6(8’ha5)，每次主控单元等待被测单板返回消息的时间T2(1ms)。
如果应用的测试装置只有一个使能信号，4块单板同时插在测试框中，以单板为组，依次对每块单板进行测试，则分4次测试状态信号，分4次测试控制信号，以下以第1块被测单板的8根控制信号测试流程进行举例说明，该流程如下：
主控单元向测试单元配置CSV1，测试单元打开总线使能信号，并将相应的数据缓冲器的方向信号设置为写方向。主控单元将CSV1封装在以太网消息中，发送给本被测单板，被测单板读取相应控制线上的当前值(CBV1)，并将CBV1封装在以太网消息中返回给主控单元，主控单元在T1时间内收到返回消息，将解析出的CBV1存储起来，关闭本次写操作。
对CSV2，CSV3，CSV4，CSV5和CSV6做和CSV1同样的操作，主控单元都将相应的CBV2，CBV3，CBV4，CBV5和CBV6解析出来并存储，最后根据 CBV1，CBV2，CBV3，CBV4，CBV5和CBV6的值输出本板8根线的单根测试结果。
其它3块被测板的控制信号测试流程依照第1块被测单元的方法进行测试，最后4块被测板的控制信号线功能测试完毕。
第1块被测单板的8根状态信号测试流程如下：
主控单元发送控制消息给测试单元，使其启动测试。
被测单板收到消息后，将SSV1送到转换总线上，并将SSV1封装在消息中返回给主控单元。
主控单元在T2时间内收到消息并解析出SSV1，同时测试单元打开总线时能信号，并将数据缓冲器的方向信号设置为读方向，将当前数据缓冲器上的当前值SBV1传给主控单元，并关闭本次读操作。
对SSV2，SSV3，SSV4，SSV5和SSV6做和SSV1同样的操作，主控单元将相应的SBV2，SBV3，SBV4，SBV5和SBV6存储起来，最后根据SBV1，SBV2，SBV3，SBV4，SBV5和SBV6的值输出本板8根状态线的单根测试结果。
其它3块被测单板的状态信号测试依照第1块被测单板的方法进行测试，最后4块被测板的状态信号线功能测试完毕。
因为单板的启动需要时间，若1块单板测试完毕后拔出再插入另一块单板进行测试，则需要4倍的启动时间，才能完成测试；
单板的测试除了控制状态信号线的测试，还包括以太网测试，时钟测试，传输方面的测试等，这些测试都比较耗费时间，但是这些测试可以和控制状态信号测试同时进行，且每块单板都自己独立测试。同时由于测试的单板数量增加了，每块所需的平均测试时间减少，相应的，生产测试效率也得到了提高。
相较于现有技术，本发明测试装置中的转换单元将待测信号转化成总线型的接口信号线，可实现多组状态控制信号线的功能测试，可以对多块单板的状态控制信号的功能及信号与信号之间的连接进行完备的测试，并有效的利用了可编程器件的管脚资源，进而增加了同时测试的单板数量，提高了生产测试效率。
Claims (10)
1.一种状态控制信号测试装置，该装置用于测试被测单元的状态控制信号功能是否正常，其特征在于，该装置包括主控单元、测试单元、转换单元，其中：
主控单元用于向测试单元设置测试值，或从测试单元获取测试值，并与被测单元之间通过消息传递的方式，对比设置或者获取的测试值与被测单元反馈的测试值是否一致，进而输出测试结果；
测试单元用于控制转换单元的工作状态，并将主控单元设定的测试值传送给转换单元，或从转换单元获取测试值并存储；
转换单元用于将被测单元的待测控制状态信号线转成总线型的接口信号线，并接收或送出被测单元的测试值。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：主控单元、测试单元和转换单元在主测试板上实现，被测单元的待测状态控制信号通过背板或线缆连到分配的相应转换单元上。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于：主控单元使用微处理器器件和通信交换网络实现，用于启动状态或控制信号测试，通过微处理接口获取和配置测试单元的测试值，通过一个小型通信交换网络与在位的被测单元之间进行消息交互。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于：测试单元使用复杂可编程逻辑器件实现，将主控单元的获取和配置操作转成总线控制信号，控制转换单元的总线使能和方向操作；其内部设置多个寄存器，用于存储从转换单元读取的测试值和主控单元写入的测试值；与被测单元的在位信号连接，供主控单元进行查询。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于：转换单元使用多个数据缓冲器件实现，每个数据缓冲器的使能信号和方向信号都由测试单元控制的，测试时，数据缓冲器的一端与被测单元的待测信号相连，另一端与一路总线相连，形成一路总线上挂多个器件的连接方式。
6.如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于：测试需要一 个以上使能信号且对使能信号进行复用时，分组进行测试，分为一组的信号属于同一被测单板或不同被测单板。
7.如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，该测试装置进行控制信号测试的流程包括以下步骤：
(a1)主控单元启动控制信号测试；
(b1)主控单元将单组控制信号输入测试值写入测试单元，由测试单元发出总线使能信号和总线写控制信号给转换单元；
(c1)主控单元通过通信交换网络发送控制消息给被测单元，使其读取转换单元相应信号线上的测试值，并将测试值封装在消息中，回送给主控单元，主控单元启动任务定时器；
(d1)主控单元若在要求的时间内收到被测单元的返回消息，则执行步骤(e1)，否则输出控制信号测试超时指示；
(e1)主控单元将返回测试值从消息中解析出来，并进行存储，
(f1)测试单元关闭使能信号和写操作信号，结束单次写操作；
(g1)若输入测试值与对应的返回测试值相等，则输出控制信号测试通过指示，否则输出控制信号测试失败指示。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于：步骤(g1)中循环测试多个不同的测试值，以遍历测试该组信号的所有情况，再由主控单元判断后给出测试结果。
9.如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，该测试装置进行状态信号测试的流程包括以下步骤：
(a2)主控单元启动状态信号测试；
(b2)主控单元发送控制消息给被测单元通知被测单元开始测试，并启动任务定时器，被测单元收到消息后启动测试，设置测试值，并将测试值封装在消息中，回送给主控单元；
(c2)主控单元若在要求时间内收到被测单元的返回消息，则执行步骤(d2)，否则输出状态信号测试超时指示；结束；
(d2)主控单元从返回消息中解析出返回值，并存储；
(e2)测试单元发出使能信号和读操作信号给转换单元，由转换单元获取相应信号线上的当前测试值，并传递给主控单元；
(f2)测试单元关闭使能信号和读操作，结束读操作；
(g2)若测试值与返回值相等，则主控单元输出状态信号测试通过指示，否则输出状态信号测试失败指示。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于：步骤(g2)中循环测试多个不同的测试值，以遍历测试该组信号的所有情况，再由主控单元判断后给出测试结果。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Effective date of registration: 20170824 Address after: 637300 No. 10, Fenghuang San Jie, Golden Town, southern county, Sichuan, Nanchong Co-patentee after: Feng Yaxu Patentee after: Meng Luyao Co-patentee after: Hao Tingting Co-patentee after: Jiang Jinhong Co-patentee after: Zhao You Address before: 518057 Nanshan District high tech Industrial Park, Guangdong, South Road, science and technology, ZTE building, legal department Patentee before: ZTE Corporation |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
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Inventor after: Meng Luyao Inventor after: Feng Yaxu Inventor after: Hao Tingting Inventor after: Jiang Jinhong Inventor after: Zhao You Inventor before: Wang Hongzhan Inventor before: Zhang Wenguo |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110105 Termination date: 20180122 |
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