CN101563937B - 自测试设备组件 - Google Patents

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Abstract

一种设备，具有微控制器(102)，在将电力施加到该设备的设备组件(100)时，如果该设备组件连接到该设备的主要部分，则将该微控制器配置为在完全装配模式下操作，并且在将电力施加到该设备组件时，如果该设备组件未连接到该设备的主要部分，则将该微控制器配置为在自测试模式下操作。

Description

自测试设备组件
技术领域
本发明总地涉及具有微控制器的设备。具体地，本发明涉及具有微控制器的测试设备。
背景技术
众所周知，电子设备正在变得更加复杂。例如，电子设备包括若干个组件部分是常见的。一些组件部分现在包括独立于设备的所谓主处理器的微控制器。通常将微控制器配置为控制由组件部分包含的其它子组件和/或与所述其它子组件进行通信。具体地，机顶盒近来变得更加复杂了。
机顶盒和集成接收机解扰器(IRD)是众所周知的。然而，由于机顶盒和IRD总地来说变得更加复杂并且为用户提供更多的功能，因此出现了新的问题。不久以前，许多机顶盒仅具有六个或七个用于向用户指示机顶盒的操作状态的发光二极管(LED)。近来，已经开发了包括十八个LED的机顶盒。所述LED典型地位于机顶盒的前面板部件上，使得机顶盒的用户可以从一段距离外看到每个LED的发光或者不发光状态。除了数量增加的LED，前面板上的按钮的数量近来也增加了。一些近来开发的机顶盒包括十二个用于控制机顶盒的按钮。尽管数量增加的LED和按钮通常有益于机顶盒的用户，但是数量增加的组件增加了LED和按钮之一将有缺陷的可能性。过去，实施了复杂并且昂贵的测试方式，其需要高价的装备以及过度费力的设置例程。明显地，在使用先前的方法进行测试时，测试具有数量大量增加的LED和按钮的更加复杂并且多组件的机顶盒前面板部件的整体成本将是不期望的并且是过于费时的。另外，许多机顶盒和IRD在其前面板部件上包括红外线接收机、晶体振荡器、内置集成电路(inter-integrated circuits，I2C)、以及固件，它们在制造前面板部件之后、在与机顶盒的主要部分装配之前以及在将机顶盒分发给最终用户之前也需要被测试。
因此，期望开发一种测试机顶盒前面板部件的改进的系统和方法。
发明内容
机顶盒具有前面板部件，该前面板部件具有微控制器，在将电力施加到前面板部件时，如果前面板部件连接到机顶盒的主处理器，将该微控制器配置为在完全装配(fully-assembled)模式下操作，并且在将外部电力施加到前面板部件时，如果前面板部件未连接到机顶盒的主处理器，将该微控制器配置为在自测试模式下操作。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的前面板部件的示意图示；
图2是图1的前面板部件的一部分的垂直正视图；
图3是图1的前面板部件的操作序列的流程图。
具体实施方式
参照附图中的图1，图示了根据本发明的实施例的前面板部件。将前面板部件100(“设备组件”)配置用于两种操作模式。第一操作模式-完全装配模式是前面板部件100在适当地连接到被适配为连同前面板部件100一起接收和操作的机顶盒的主要部分(“设备组件”是“设备”的组件部分)时操作的模式。(设备的主要部分典型地包括“主处理器”。)第二操作模式-自测试模式是在前面板部件100未连接到机顶盒、而前面板部件100连接到电源时前面板部件100操作的模式。尽管未在附图中示出，但是前面板部件100包括电子逻辑组件，用于确定前面板部件100何时连接到机顶盒/何时与机顶盒断开连接，并且用于确定前面板部件100何时连接到电源/何时与电源断开连接。当前面板部件100与机顶盒断开连接并且连接到电源时，电子逻辑使得前面板部件100加电并且在自测试模式下操作。电子逻辑电路可以包括下拉和/或上拉电阻器和/或适于使得前面板部件100在完全装配模式和自测试模式之间切换的其它已知的电子组件。在使用上拉电阻器时，微控制器102(在下文中讨论)将读取相关联的输入端口以确定端口的状态是高还是低。如果输入端口的状态处于高状态，则前面板部件100将进入自测试模式。如果输入端口的状态处于低状态，则前面板部件100将进入完全装配模式。将理解：在本发明的替代实施例中，“设备组件”(例如，前面板部件100)可以是包括任何“设备”的微控制器的“设备组件”(或组件部分)。
另外，将理解：可以由前面板部件100的制造商或者由前面板部件100的普通家庭用户使得前面板部件100进入自测试模式。更具体地，可以在将前面板部件100分发到家庭用户之前在自测试模式下测试前面板部件，并且然后由家庭用户后来测试该前面板部件以诊断前面板部件100的疑似故障(由家庭用户识别)。在家庭用户使得前面板部件100进入自测试模式的情况下，家庭用户必须将前面板部件100与机顶盒的主要部分电气地断开连接(通过将它们物理地分离或者通过断开开关等的部件)。除了将前面板部件与机顶盒的主要部分断开连接之外，家庭用户还必须将电力施加到前面板部件100，以使得前面板部件100进入自测试模式。
通常，前面板部件100包括微控制器102、晶体振荡器104(在微控制器102的外部)、多个按钮106、多个发光二极管108、红外线接收机110、以及电气连接接口112。微控制器102通常包括(像大多数常用微控制器那样)中央处理单元、输入/输出接口、内部计数器、用于临时数据存储的RAM、以及用于软件程序存储的存储器(ROM、EPROM、EEPROM或者快闪)。微控制器102的输入/输出接口包括内置集成电路(inter-integrated circuit，I2C)，其能够与前面板部件100意图连接的机顶盒的主要部分的主嵌入板的主处理器通信。然而，在本发明的替代实施例中，可以在微控制器外部包含内置集成电路，并且该内置集成电路仅与微控制器通信，并且同样在连接到机顶盒的主要部分时与机顶盒的主要部分的主处理器通信。微控制器存储器可操作以接收并存储用于执行一系列自测试动作(在下文中讨论)所必需的所有软件指令。当然，如果微控制器存储器是EPROM、EEPROM、快闪、或者其他可擦写/可更新类型，则可以按需要改变或者更换在微控制器102存储器中存储的软件指令。在微控制器102存储器中存储的软件指令通常被称为固件。众所周知，通常通过给固件的特定发行/版本分配识别编号或者值的顺序编号机制来分类/跟踪固件。同样众所周知的是，通过执行固件存储器空间的校验和而可以验证诸如固件之类的软件指令的完整性。由于上面列出的微控制器102组件是众所周知的，因此未将它们在附图中表示。然而，将理解：在保持在本发明的范围内的情况下，本发明的替代实施例可以包括：包括比上面列出的所有组件少的组件的微控制器、或者包括除了上面列出的组件之外的组件的微控制器。最后，将电气连接接口112形成为带状电缆。电气连接接口112较好地适于将前面板部件100连接到任何必需的电源，以允许机顶盒的主要部分和前面板部件100之间的所需要的通信和电力共享的方式将前面板部件100连接到机顶盒的主要部分，并且将前面板部件100连接到其它前面板部件(在下文中讨论)。当然，在本发明的替代实施例中，可以将电气连接接口形成为任何其它的电导体/连接器的适当的集合。
如上所述，前面板部件100还包括晶体振荡器104(在微控制器102的外部)、多个按钮106、多个LED 108、红外线接收机110、以及电气连接接口112。晶体振荡器通常是众所周知的，将晶体振荡器104包括在前面板部件100中以与微控制器102协作，使得微控制器102的内部振荡与晶体振荡器104的振荡相关。将理解：在替代实施例中，微控制器可以包括内部振荡器(或者谐振器)并且响应于微控制器内部的振荡器(或者谐振器)单独地振荡。如图2所示，按照以下方式在前面板部件100的外表面114上包含多个按钮106和LED 108：当将前面板部件100最后附接到机顶盒的主要部分时，在使用前面板部件100期间该多个按钮106和LED 108分别是可使用的(accessible)和可视的。图2图示了按钮106可以位于外表面114上的各个位置处以及LED 108可以类似地位于外表面114上的各个位置处。另外，将理解：LED 108可以与按钮106整体地相关联，使得按钮106’包含LED 108’。此外，按钮106和LED 108可以以各种形式分布，诸如放射状阵列116。众所周知，红外线接收机众所周知地作为远程命令的接收机，红外线接收机110是已知的类型，并且按照以下方式位于外表面114上：当将前面板部件100最后附接到机顶盒的主要部分时，在使用前面板部件100期间该红外线接收机可以从红外线遥控器接收远程生成的命令。
现在参照附图中的图3，图示了前面板部件100的操作序列的流程图。前面板部件100总地如操作序列300所示地操作。在序列300的第一动作302中，将电力施加到前面板部件100。一旦施加了电力，在判断304中，微控制器102确定前面板部件100是否连接到机顶盒的主要部分。如果答案为“是”，前面板部件100连接到机顶盒的主要部分，则在动作306中，微控制器102继续以在完全装配模式下操作(如上所述)。如果答案为“否”，前面板部件100未连接到机顶盒的主要部分，则在动作308中，微控制器102继续以在自测试模式下操作并且然后开始一系列自测试例程。在动作310中，测试按钮106和LED 108。接着，在动作312中，测试红外线接收机10。接着，在动作314中，测试晶体振荡器104。接着，在动作316中，测试固件(微控制器102的存储器包含的)。接着，在判断318中，前面板部件100确定前面板部件100是否连接到另一前面板部件(其充当用于测试目的的主设备)。如果答案为“是”，前面板部件100连接到另一前面板部件，则在动作320中，测试内置集成电路。在测试内置集成电路之后，该序列在动作322中结束。如果在判断318中的答案为“否”，前面板部件100未连接到另一前面板部件，则序列在动作322中结束。
现在，将详细描述上述序列中的每一个步骤。对于在动作302中电力的施加，通过电气连接接口112(带状电缆)将电力从除了机顶盒的主要部分之外的源施加到前面板部件100，以在动作308中进入自测试模式。微控制器102包含执行测试例程所必需的软件(固件)。
对于判断304，微控制器102使用如之前所述的上拉电阻器以确定前面板部件100是否连接到机顶盒的主要部分。
对于在动作310中测试LED 108和按钮106，配置前面板部件100以高效方式完成该动作。具体地，当按下两个指定的按钮106时，微控制器102点亮所有的LED 108，以便快速目视检查(visual inspection)。该快速目视检查允许检查者确定哪些(如果有的话)LED 108未起作用或者未发出正确的颜色或亮度。对于测试按钮106，通过微控制器102首先点亮十二个LED 108(放射状阵列116的十二个LED 108)并且将特定的LED 108与十二个按钮106中的每一个相关联，使得在按下按钮106时关熄相关联的LED 108，从而测试按钮106。通过以上述方式测试按钮106和LED 108，内在地检验了微控制器102与按钮106和LED 108之间的连通性。
对于在动作312中测试红外线接收机110，使用红外线生成器或者红外线遥控器来生成要由红外线接收机110接收的红外线脉冲。微控制器102通过从红外线接收机110接收红外线传输、检测从高到低的逻辑状态的转换、并且相应地瞬间点亮放射状阵列116的十二个LED 108，来测试红外线接收机110。
对于在动作314中测试晶体振荡器104，微控制器102将其内部振荡的频率与分离的外部施加的振荡的频率进行比较。此测试可以以多种方式完成，但是在本实施例中，将控制频率(其被设置为在数值上接近微控制器102的适当的内部振荡)通过电气连接接口112供应给微控制器102。在将控制频率供应给微控制器102的同时，微控制器102使用内部计数器将控制频率与微控制器102的内部振荡进行比较。如果控制频率的频率与内部振荡的频率在数值上接近(指示微控制器102和晶体振荡器104两者都适当地起作用)，则微控制器102开启所有的LED 108。将理解：在微控制器包括在微控制器内部的振荡器或者谐振器并且仅与该振荡器或者该谐振器协同操作的替代实施例中，可以通过简单地将微控制器的内部振荡与外部供应的振荡(如上所述)进行比较来代替此动作，而不考虑振荡的源。将理解：通过测试微控制器的内部振荡，内在地测试了内部微控制器振荡的源。
对于在动作316中测试在微控制器102存储器中存储的软件(固件)，在按下两个特定的按钮106时，微控制器对固件存储器空间中的固件执行校验和。微控制器102然后点亮LED 108以指示校验和的二进制表示，以便与期望的结果进行比较。操作者可以验证点亮了哪些LED 108，并且通过将该二进制表示与测试文档中的二进制数进行比较来确定将哪个软件版本编程到微控制器102中。同样的校验和处理还验证固件的完整性。还经由LED 108点亮固件版本的二进制表示。在判断318中，如果正被测试的前面板部件100未连接到另一前面板部件，则序列300在动作322中结束。在判断318中，如果正被测试的前面板部件100连接到另一前面板部件，则测试微控制器102的输入/输出接口。将理解：序列300仅为用于测试前面板部件100(以及其它设备组件)的多种可能序列中的一个示例。例如，在本发明的替代实施例中，序列可以同时执行若干测试例程，可以允许用于确定执行哪些测试例程的用户输入，并且可以允许用户控制以什么顺序来执行测试例程。
对于在动作320中测试微控制器102(内置集成电路(I2C))的输入/输出接口，正被测试的前面板部件100充当从设备，而另一连接的前面板部件充当主设备。从设备/主设备的确定对于内置集成电路协议是固有的，这是因为发起数据传输的设备被视为主设备(至少在通信完成之前)。相应地，由于连接到正被测试的前面板部件100的前面板部件发起数据传输，因此该连接到正被测试的前面板部件100的前面板部件被视为主设备。在此测试例程期间，带状电缆将电力传递到从设备前面板部件100(正被测试的前面板部件100)以及主设备前面板部件两者。通过以下处理来测试内置集成的通信功能：按下主设备前面板部件上的特定按钮，主设备前面板部件的微控制器将该事件(主设备前面板部件的按钮被按下)传送给从设备前面板部件100的微控制器102，从设备前面板部件100的微控制器102接收主设备前面板部件的按钮已被按下的通知，从设备前面板部件100的微控制器102随后点亮特定的LED 108以指示该事件的成功传送。在测试内置集成的通信功能之后，序列300在动作322中结束。将理解：在替代实施例中，在将主设备前面板部件连接到从设备前面板部件100期间，可以通过将主设备前面板部件的微控制器的内部振荡与从设备前面板部件100的微控制器102的内部振荡进行比较，来测试晶体振荡器104和微控制器102(与之前所述的晶体振荡器测试类似)。
本发明的一方面包括测试设备组件(例如，机顶盒的前面板部件)的方法。其包含检测设备组件是否连接到设备的主要部分(例如，主处理器)以及在设备组件未连接到设备的主要部分的情况下在自测试模式下操作设备组件的微控制器。
总而言之，机顶盒可以具有连接到前面板部件的主处理器，其中前面板部件具有被适配为接收和存储用于执行自测试的软件指令的微控制器。可以将前面板部件适配为在施加外部电力时与主处理器电气地断开连接，并且可以将前面板部件适配为在施加外部电力(例如通过前面板部件上的带状电缆端口)时在自测试模式下操作。
将理解：本发明的替代实施例可以采取包括微控制器的任何设备或者设备组件的形式，并且本发明不限于上述前面板部件。
上文仅例示了用于实践本发明的一些可能性。在本发明的范围和精神内，许多其它的实施例是可能的。因此，意图上述描述被视作例示而非限制，并且本发明的范围由所附权利要求连同它们全部范围的等效物给定。

Claims (19)

1.一种机顶盒的前面板部件，该前面板部件包括：
微控制器；
其中，在将电力施加到该前面板部件时，在该前面板部件连接到该机顶盒的主处理器的情况下，将该微控制器配置为在完全装配模式下操作；
在将电力施加到该前面板部件时，在该前面板部件未连接到该机顶盒的主处理器的情况下，将该微控制器配置为在自测试模式下操作；并且
其中，微控制器在自测试模式下测试前面板部件。
2.根据权利要求1所述的前面板部件，还包括：
发光二极管；以及
按钮；
其中，该微控制器通过有选择地点亮该发光二极管，来在该微控制器在该自测试模式下的操作期间测试该发光二极管。
3.根据权利要求1所述的前面板部件，还包括：
发光二极管；以及
按钮；
其中，该微控制器通过响应于该按钮被按下而有选择地点亮该发光二极管，来在该微控制器在该自测试模式下的操作期间测试该按钮。
4.根据权利要求1所述的前面板部件，还包括：
发光二极管；以及
按钮；
其中，该微控制器通过响应于该按钮被按下而有选择地关熄该发光二极管，来在该微控制器在该自测试模式下的操作期间测试该按钮。
5.根据权利要求1所述的前面板部件，还包括：
与该微控制器相关联的上拉电阻器，用于确定该前面板部件是否连接到该机顶盒的主处理器。
6.根据权利要求1所述的前面板部件，还包括：
发光二极管；以及
红外线接收机；
其中，该微控制器通过响应于红外线接收机接收到红外线传输而有选择地点亮该发光二极管，来在该微控制器在该自测试模式下的操作期间测试该红外线接收机。
7.根据权利要求1所述的前面板部件，还包括：
发光二极管；以及
在操作上与该微控制器相关联的晶体振荡器；
其中，该微控制器通过将在该微控制器在该自测试模式下的操作期间该微控制器的内部振荡的频率与外部供应的振荡的频率进行比较、并且通过在这些频率在数值上接近的情况下有选择地点亮该发光二极管，来测试该晶体振荡器。
8.根据权利要求1所述的前面板部件，还包括：
多个发光二极管；其中
在微控制器存储器空间中存储有软件；
该微控制器通过在该微控制器存储器空间上执行校验和、并且通过响应于该校验和的结果而有选择地点亮该多个发光二极管，来在该微控制器在该自测试模式下的操作期间测试该软件。
9.根据权利要求8所述的前面板部件，其中，该微控制器有选择地点亮该多个发光二极管，以显示校验和值的二进制表示。
10.根据权利要求8所述的前面板部件，其中，该微控制器有选择地点亮该多个发光二极管，以显示软件版本的二进制表示。
11.根据权利要求1所述的前面板部件，还包括：
发光二极管；
输入/输出接口；以及
其中，在该微控制器在该自测试模式下的操作期间并且在该前面板部件连接到第二前面板部件时，该微控制器通过响应于该第二前面板部件的按钮被按下而有选择地点亮该发光二极管，来测试该输入/输出接口。
12.根据权利要求11所述的前面板部件，其中，该输入/输出接口包括内置集成电路。
13.根据权利要求1所述的前面板部件，其中，该前面板部件可被适配为经由带状电缆接收电力。
14.根据权利要求1所述的前面板部件，还包括：
发光二极管的放射状阵列。
15.根据权利要求14所述的前面板部件，其中，该放射状阵列包括十二个发光二极管。
16.一种设备的设备组件，该设备组件包括：
微控制器；
其中，在将电力施加到该设备组件时，在该设备组件连接到该设备的主处理器的情况下，将该微控制器配置为在完全装配模式下操作；
在将电力施加到该设备组件时，在该设备组件未连接到该设备的主处理器的情况下，将该微控制器配置为在自测试模式下操作；并且
其中，微控制器在自测试模式下测试该设备组件。
17.一种测试设备组件的方法，包括以下步骤：
检测该设备组件是否连接到设备的主处理器；以及
在该设备组件未连接到该设备的主处理器的情况下，在自测试模式下操作该设备组件的微控制器；
其中，微控制器在自测试模式下测试该设备组件。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，该设备组件包括上拉电阻器，用于检测该设备组件是否连接到该设备的主处理器。
19.一种机顶盒，包括连接到前面板部件的主处理器，其中，
该前面板部件具有微控制器，该微控制器被适配为接收和存储用于执行自测试的软件指令，
在施加外部电力时，该前面板部件被配置为与主处理器电气地断开连接，并且在施加外部电力时，该前面板部件被配置为在自测试模式下操作；并且
其中，微控制器在自测试模式下测试前面板部件。
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