CN101655533A - 一种检测单板之间连接状态的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种检测单板之间连接状态的装置，包括信号发生器模块、鉴相器模块和控制器模块，信号发生器模块产生具有固定周期的同频同相的第一周期信号和第二周期信号，第一周期信号直接输入鉴相器模块，第二周期信号经单板之间的连接器输入鉴相器模块；鉴相器模块比较所述第一周期信号和第二周期信号之间的相位差，输出一当前相位差信息；所述控制器模块将鉴相器模块输出的当前相位差信息与正常连接状态下的相位差信息进行比较，判断单板之间的连接状态。本发明还提供了一种检测单板之间连接状态的方法。本发明所述方法和装置，用户可以现场或者远程直接获得单板之间的连接状态信息，节省了系统维护成本，提高了系统可靠性和市场竞争力。

Description

一种检测单板之间连接状态的装置和方法

技术领域

本发明涉及模块之间互连控制技术，尤其涉及在通讯领域内硬件系统中检测单板之间连接状态的装置和方法。

背景技术

在通讯设备中，硬件系统一般是由各种实现特定功能的功能模块构成，这些功能模块可能是直接插入到背板的单板、或者是扣在母板上的子卡，或者是用于互连各单板的背板，或者是为系统供电的电源模块以及散热的风扇模块等。所有这些功能模块之间的信号传递都是通过用于互连的插座进行的，插座连接的是否紧凑或功能模块相互之间插入的是否到位将直接影响插座信号针连接的接触电阻，从而影响信号传输质量，插座的连接状态对高速信号传输质量的影响更大。

目前检测单板(本发明中都以单板之间的连接为例来说明，其他功能模块连接类似)连接状态的通用做法是使用电平来判断：设计一个单板在位信号，该信号在一个单板使用电阻上拉，而在另一个单板将该信号接地，当两个单板互相插入后，该信号被拉到地，系统通过检测这个单板在位信号的电平来判断两个单板是否已经连接好，如果检测到低电平，就认为两个单板已经连接好，可以正常通信。但由于连接器的公头和连接器的母头的信号针重叠区较长(如图3所示)，只要信号针有接触就起作用，从而不能检测出连接器连接是否紧凑，单板是否相互插入到位。虽然可以使用长短针的方法来改善，但不能完全解决上述问题。由于上述方法不能检测出两个单板之间是否相互插入到位，如果用户操作不规范，单板没有插到位，在单板使用过程中，将可能导致单板之间信号传输出错，导致系统不能正常工作，而该错误表现形式可能和其他错误类型表现形式一样，不能从其他错误类型区分出来，增加了系统故障定位的难度；同时该错误不能通过软件诊断来发现，只有技术人员出差到设备现场通过观察设备的时候才有可能发现，因此增加了设备后期维护成本。

综上所述，现有的检测单板之间连接状态的装置和方法存在不能全面反映单板之间的连接状态，给系统带来潜在的风险，导致增加故障解决难度和设备后期维护成本高等缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不能全面反映单板之间的连接状态，导致增加故障解决难度和设备后期维护成本高等问题和缺陷，提供一种检测单板之间连接状态的方法和装置。

为了解决上述问题，本发明提供了一种检测单板之间连接状态的装置，包括信号发生器模块、鉴相器模块和控制器模块，其中：

所述信号发生器模块，用于产生具有固定周期的同频同相的第一周期信号和第二周期信号，其中，第一周期信号直接输入鉴相器模块，第二周期信号经单板之间的连接器输入鉴相器模块；

所述鉴相器模块，用于比较所述信号发生器模块输入的第一周期信号和经单板之间的连接器输入的第二周期信号之间的相位差，输出一当前相位差信息；

所述控制器模块，用于保存单板之间正常连接状态下的相位差信息，将所述鉴相器模块输出的当前相位差信息与正常连接状态下的相位差信息进行比较，判断单板之间的连接状态。

进一步地，上述装置还可具有以下特点，所述信号发生器模块用于将所述第二周期信号经单板之间一个或多个连接器传输至鉴相器模块。

进一步地，上述装置还可具有以下特点，所述鉴相器模块还包括鉴相电路、模拟数字转换器、输出寄存器，其中：

所述鉴相电路，用于比较所述信号发生器模块输入的第一周期信号和经单板之间连接器输入的第二周期信号之间的相位差，将所述相位差转换为一电压信号；

所述模拟数字转换器，用于对该电压信号进行采样得到所述当前相位差信息，存入输出寄存器；

所述输出寄存器，用于保存所述当前相位差信息；

所述控制器模块，还用于从所述输出寄存器获取所述当前相位差信息。

进一步地，上述装置还可具有以下特点，所述控制器模块保存的单板之间正常连接状态下的相位差信息为一平均相位差和一测量误差，所述控制器模块，还用于将鉴相器模块输出的当前相位差信息与所述平均相位差进行比较，判断其差值的绝对值是否大于所述测量误差，如果是，则单板之间连接状态不正常，否则，单板之间连接状态正常。

进一步地，上述装置还可具有以下特点，所述控制器模块保存的单板之间正常连接状态下的相位差信息是当前待检测单板之间正常连接状态下的相位差信息，或者是与当前待检测单板同类的单板之间正常连接状态下的相位差信息；所述第一周期信号和第二周期信号的频率为不超过鉴相器模块输入频率上限的最大频率。

本发明还提供一种检测单板之间连接状态的方法，包括：

信号发生器模块产生具有固定周期的同频同相的第一周期信号和第二周期信号，将第一周期信号直接输入鉴相器模块；将第二周期信号经单板之间的连接器输入鉴相器模块；

鉴相器模块比较信号发生器模块输入的第一周期信号和经单板之间的连接器输入的第二周期信号之间的相位差，输出一当前相位差信息；

控制器模块将该当前相位差信息与单板之间正常连接状态下的相位差信息进行比较，判断单板之间的连接状态。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，将第二周期信号经单板之间的连接器输出至鉴相器模块是指，将第二周期信号经单板之间的一个或多个连接器输出至鉴相器模块。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述鉴相器模块输出当前相位差信息具体包括：比较信号发生器模块输入的第一周期信号和经单板之间连接器输入的第二周期信号之间的相位差，将所述相位差转换为一电压信号，将该电压信号经模拟数字转换器采样后得到所述当前相位差信息，存入输出寄存器；

所述控制器模块从所述输出寄存器获取所述当前相位差信息。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述单板之间正常连接状态下的相位差信息为一平均相位差和一测量误差，所述控制器模块通过如下方式判断单板之间的连接状态：将鉴相器模块输出的当前相位差信息与所述平均相位差进行比较，判断其差值的绝对值是否大于所述测量误差，如果是，则单板之间连接状态不正常，否则，单板之间连接状态正常。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述单板之间正常连接状态下的相位差信息是当前待检测单板之间正常连接状态下的相位差信息，或者是与当前待检测单板同类的两类单板之间正常连接状态下的相位差信息；所述第一周期信号和第二周期信号的频率为不超过鉴相器模块输入频率上限的最大频率。

采用本发明所述方法和装置，与现有技术相比，取得了既能判断两个单板之间是否连接上又能判断出两个单板之间的连接状态的技术进步，达到了用户可以现场或者远程直接获得单板之间的连接状态信息的效果，避免了因用户操作不当导致单板插入不到位而引起系统不正常工作的故障出现，节省了系统维护成本，提高了系统可靠性和市场竞争力。

附图说明

图1是检测单板之间连接状态的装置示意图；

图2是两个周期信号在各点的相位偏移示意图；

图3是连接器不同连接状态示意图；

图4是本发明获取系统初始参数的流程图；

图5是本发明检测单板之间连接状态的方法流程图；

图6是本发明信号A在本装置中流向示意图。

具体实施方式

下面结合附图对基于鉴相器检测单板之间连接状态技术方案的实施作进一步的详细描述。

本发明所述基于鉴相器检测单板之间连接状态的装置包括信号发生器模块、鉴相器模块、连接状态检测模块和控制器模块，其中，

信号发生器模块，用于根据控制器模块的控制输出具有固定周期的同频同相的第一周期信号和第二周期信号，其中，第一周期信号直接输出至鉴相器模块；第二周期信号输出至连接状态检测模块；

连接状态检测模块，接收信号发生器输入的周期信号，根据单板之间连接器的连接状态，对输入的周期信号产生一相位偏移，输出相位偏移后的周期信号至鉴相器模块，其中，相位偏移值和单板之间通过连接器连接时连接器的长度相关；

鉴相器模块，用于比较从信号发生器模块接收的第一周期信号和从连接状态检测模块接收的进行相位偏移后的第二周期信号的相位差，输出一相位差信息；具体包括，比较第一周期信号和第二周期信号的相位，并将两者的相位差转换电压信号，该电压信号经过A/D(模拟到数字转换器)转换器采样后，将采样值存入输出寄存器，以待控制器模块查询，该采样值即所述相位差信息；

控制器模块，配置并控制信号发生器模块产生系统需要的周期信号，配置和管理鉴相器模块，查询鉴相器模块输出的相位差信息，将该相位差信息和控制器模块保存的单板正常连接状态下的相位差信息进行比较，判断单板连接状态是否正常，并向用户或者上层软件提供单板之间的连接状态信息。其中，控制器模块保存的单板正常连接状态下的相位差信息为正常连接状态下实验获得的平均相位差和测量误差。

本发明所述基于鉴相器检测单板之间连接状态的方法包括以下步骤：

步骤S10，综合考虑系统可靠性和鉴相器模块对输入信号的频率限制，为信号发生器模块选择合适的输出频率，存入控制器模块，将单板之间正常连接状态下的相位差信息存入控制器模块。

其中，相位差信息可为平均相位差值和测量误差值。

可通过多次实验获得待检测单板之间在正常连接状态下的相位差信息，或者，通过多次试验获得与待检测单板同类的两类单板之间正常连接状态下的相位差信息。

步骤S20，控制器模块控制信号发生器模块生成两个同频同相周期信号，分别送给鉴相器模块和连接状态检测模块；连接状态检测模块将周期信号进行相位偏移后输出到鉴相器模块；鉴相器模块以信号发生器模块直接送给鉴相器模块的周期信号作为基准，与经连接状态检测模块返回到鉴相器模块的信号进行相位比较，得到两个周期信号的当前相位差信息并存入输出寄存器；

步骤S30，控制器模块查询鉴相器模块的输出寄存器，获得当前相位差信息，与存入控制器模块的平均相位差值进行比较，如果二者之间的差值的绝对值超过了测量误差值，就判断两个单板连接状态不正常，向用户或者上层软件输出告警信息；否则，判断两个单板之间连接状态正常，输出连接状态正常通告信息至用户或者上层软件。

在本发明另一实施例中，上述连接状态检测模块可以认为是待检测的连接器，基于鉴相器检测单板之间连接状态的装置包括信号发生器模块、鉴相器模块和控制器模块，其中，

信号发生器模块，用于根据控制器模块的控制输出具有固定周期的同频同相的第一周期信号和第二周期信号，其中，第一周期信号直接输入鉴相器模块；第二周期信号经单板之间的连接器输入鉴相器模块；其中，第二周期信号经单板之间的连接器后，产生相位偏移，其相位偏移值与所述单板间连接器连接时的长度相关；其中，第二周期信号经单板之间一个或多个连接器输入鉴相器模块，比如，可以将第二周期信号均匀的穿越连接两个单板所有的连接器，实现检测单板之间所有连接器连接状态的功能；第二周期信号穿越一个连接器时，可以穿越该连接器的所有或部分信号针，本发明对此不作限定。优选地，所述第一周期信号和第二周期信号的频率为不超过鉴相器模块输入频率上限的最大频率。

鉴相器模块，用于比较信号发生器模块输入的第一周期信号和经单板之间的连接器输入的第二周期信号的相位差，输出一当前相位差信息；具体包括，比较第一周期信号和第二周期信号的相位，将两者的相位差转换电压信号，该电压信号经过A/D(模拟到数字转换器)转换器采样后，将采样值存入输出寄存器，以待控制器模块查询，该采样值即所述当前相位差信息；

控制器模块，配置并控制信号发生器模块产生系统需要的周期信号，配置和管理鉴相器模块，查询鉴相器模块输出的当前相位差信息，将该当前相位差信息和控制器模块保存的单板正常连接状态下的相位差信息进行比较，判断单板连接状态是否正常，并向用户或者上层软件提供单板之间的连接状态信息。其中，控制器模块保存的单板之间正常连接状态下的相位差信息为正常连接状态下实验获得的平均相位差和测量误差，控制器模块判断单板连接状态是否正常的方法为，将当前相位差信息与平均相位差进行比较，如果二者之间的差值的绝对值超过测量误差，就判断两个单板连接状态不正常，向用户或者上层软件输出告警信息；否则，判断两个单板之间连接状态正常，输出连接状态正常通告信息至用户或者上层软件。

进一步地，所述鉴相器模块还包括鉴相电路、模拟数字转换器和输出寄存器，其中：

所述鉴相电路，用于比较信号发生器模块输入的第一周期信号和经单板之间连接器输入的第二周期信号之间的相位差，将所述相位差转换为一电压信号；

所述模拟数字转换器，用于对该电压信号进行采样得到所述当前相位差信息，存入输出寄存器；

所述输出寄存器，用于保存所述当前相位差信息；

所述控制器模块，还用于从所述输出寄存器获取所述当前相位差信息。

本发明还提出一种基于鉴相器检测单板之间连接状态的方法，包括以下步骤：

步骤301，综合考虑系统可靠性和鉴相器模块对输入信号的频率限制，为信号发生器模块选择合适的输出频率，存入控制器模块，将单板之间正常连接状态下的相位差信息存入控制器模块。

其中，单板之间正常连接状态下的相位差信息可为平均相位差值和测量误差值。

可通过多次实验获得待检测单板之间在正常连接状态下的相位差信息，或者，通过多次试验获得与待检测单板同类的两类单板之间正常连接状态下的相位差信息。

步骤302，控制器模块控制信号发生器模块生成具有固定周期的同频同相的第一周期信号和第二周期信号，第一周期信号直接输入鉴相器模块，第二周期信号经单板之间的连接器输入鉴相器模块；鉴相器模块以信号发生器模块直接送给鉴相器模块的第一周期信号作为基准，与经单板之间的连接器输入鉴相器模块的第二周期信号进行相位比较，得到两个周期信号的当前相位差信息并存入输出寄存器；

其中，第二周期信号经单板之间一个或多个连接器输入鉴相器模块，比如，可以将第二周期信号均匀的穿越连接两个单板所有的连接器，实现检测单板之间所有连接器连接状态的功能；第二周期信号穿越一个连接器时，可以穿越该连接器的所有或部分信号针，本发明对此不作限定。

步骤303，控制器模块查询鉴相器模块的输出寄存器，获得当前相位差信息，与控制器模块保存的单板正常连接状态下的相位差信息进行比较，判断单板连接状态是否正常，具体判断方法为，将当前相位差信息与平均相位差值进行比较，如果二者之间的差值的绝对值超过测量误差值，就判断两个单板连接状态不正常，向用户或者上层软件输出告警信息；否则，判断两个单板之间连接状态正常，输出连接状态正常通告信息至用户或者上层软件。

如图1所示，本发明检测模块之间连接状态的装置包括信号发生器模块101，鉴相器模块102，连接状态检测模块103和控制器模块106，其中：

信号发生器模块101，用于根据控制器模块106的控制输出固定周期的两个同频同相的周期信号：信号A和信号B；

信号A传输路径(如图6所示)经过了连接状态检测模块103再传输到鉴相器模块102，其输入到鉴相器模块102的输入点d的相位偏移将受到连接状态检测模块103的检测结果影响；

信号B为基准信号，不受到其他外界条件影响，输入到鉴相器模块102的输入点b的相位恒定。

如图2所示，信号发生器模块101输出的信号A在a点的相位和信号B传递到鉴相器模块102的输入管脚b点的相位差Φ为信号发生器模块101自身存在的输出信号之间的相位差和信号B从信号发生器模块101到鉴相器模块102之间的传输导致相位偏移总和。信号发生器模块101的两个输出信号信号A和信号B之间的相位差不会因为驱动的负载变化和环境的变换受到影响；但由于受到单板不同加工批次影响和不同连接器连接的差异，相位差Φ会存在一定的偏差，但这个偏差不会很大，可以通过实验获得一个相位差测量误差ΔΦ。

连接状态检测模块103，用于对输入的周期信号进行相位偏移，输出相位偏移后的周期信号至鉴相器模块102，其中，相位偏移值和单板之间使用连接器连接时连接器的长度相关。

连接状态检测模块进一步包括长度测量模块104和放大器模块105。长度测量模块104和放大器模块105的都是由连接器构成；这些连接器可以是单独的一个连接器，也可以是和其他信号共用一个连接器；每个连接器包括一个公头和一个母头，分别位于两个单板上(如图3所示)。

长度测量模块104主要是通过检测两个单板相互插入后连接器的长度来检测单板的连接状态；信号A经过长度测量模块104传输后，记录其传输的距离，并通过相位偏移表现出来。长度测量模块104中的连接器按设计要求紧密连接或两个单板相互插入到位时，其总长度为l(如图3所示)，信号A经长度测量模块104传输到放大器模块105的输入点c点的相位相对于信号A在信号发生器模块101的a点的相位向后偏移了θ₀度(如图2所示)；当连接器没有按设计要求紧凑连接或两个单板相互没有插入到位的时候，会存在一个正Δl的变化，连接器的总长度变为l+Δl(如图3所示)，信号A经长度测量模块104传输到放大器模块105的输入点c点的相位相对于信号A在信号发生器模块101的a点的相位向后偏移了θ₀+Δθ度。信号A经过长度测量模块104传输后，记录下了距离变化量Δl，表现为信号传输延迟，延迟变化为Δt，二者满足下列关系式②：

Δt＝Δl/v  公式②

其中Δt为周期信号在Δl长度内传输时间，Δl为连接器连接不紧凑或单板插入不到位导致两个单板之间传输距离增加量，v为周期信号在连接器中的传输速度。设经过连接器用于测量距离的周期信号周期为T，则相位偏移变量Δθ与周期信号传输延迟变量Δt的关系满足下列关系式③：

Δθ＝Δt÷T/360＝Δt×360/T  公式③

其中常数360是将周期信号的一个周期做360等分。将公式②代入公式③，得到周期信号的相位偏移变量Δθ与反映连接器连接状态的变量Δl之间的公式④：

Δθ＝Δl×360/(T×v)  公式④

其中用于测量距离的周期信号周期确定后，公式④中的360/(T×v)为常数。从公式④可以看出，用于测量的周期信号的周期越小，360/(T×v)的值越大，Δθ随Δl变化越明显。

因此为了提高本装置的精度可以通过提高信号发生器模块101的输出信号的频率来实现，但不能超过鉴相器模块102的输入频率上限，因此设计人员在系统设计的时候，需要综合考虑系统可靠性和测量精度要求，为信号发生器101择合适的输出频率f。比如，取不超过鉴相器模块102的输入频率的最大频率。

放大器模块105除了提供用于测量的信号A从单板B返回到位于单板A的鉴相器模块102的输入端的返回路径外，同时可以将连接器的长度变化量Δl放大n倍，其中n取值大于等于1。信号A每经过放大器模块105传输一次，距离变化量Δl就被放大一倍；在增加放大倍数的情况下，可以将信号A均匀的穿越连接两个单板所有的连接器，实现检测所有连接器连接状态功能。在连接器按设计要求紧密连接或两个单板相互插入到位时，信号A从放大器模块105的输入点c输入，到传输到鉴相器模块102的输入点d时，相位偏移了θ₁度，信号A从信号发生器101的输出点a到鉴相器模块102的输入点d总的相位偏移为θ₀+θ₁；当连接器没按设计要求紧密连接或两个单板相互插入不到位时，连接两个单板的每个连接器都存在一个正Δl的变化，信号A从信号发生器101的输出点a到鉴相器模块102的输入点d总的相位偏移为θ₀+θ₁+(n+1)Δθ。

鉴相器模块102，用于比较信号发生器模块输入的周期信号和连接状态检测模块输入的周期信号的相位，并将这两个周期信号的相位差转换成电压信号，该电压信号经过A/D转换器采样后，存入输出寄存器，供控制器模块106查询。

鉴相器模块102主要由鉴相电路、A/D转换器和输出寄存器构成，鉴相电路主要作用是将相位信息转换成电压信息，在鉴相电路正常工作范围内，相位信息和电压信息保持着一个正比例的关系：

V＝k*θ  公式①

其中V是电压，单位伏特，k为鉴相电路的转换常数，与鉴相电路的硬件特性有关，单位为伏特/度，θ为输入到鉴相电路的两个信号之间的相位差，单位为度。鉴相电路用于比较信号发生器输入的周期信号和连接状态检测模块输入的周期信号之间的相位差，将该相位差转换为一电压信号，A/D转换器用于将模拟信号转化成控制器模块106能读取的数字信号，具体是对鉴相电路输出的电压信号进行采样得到当前相位差信息，存入输出寄存器，输出寄存器保存当前相位差信息。

控制器模块106，控制信号发生器模块101产生系统需要的周期信号，配置和管理鉴相器模块102，查询鉴相器模块102的相位比较结果，根据比较结果向用户或者上层软件提供单板之间的连接状态信息。

在两个单板插入到位或连接器连接紧凑时，输入到鉴相器模块102的信号A在d点和信号B在b点的相位差为θ₀+θ₁-Φ，根据公式①，控制器模块106从鉴相器模块102查询到的相位差值为V＝k*(θ₀+θ₁-Φ)θ。由于即使在两个单板插入到位或连接器连接紧凑时，仍然存在相位差测量误差ΔΦ，因此系统还需要引入一个测量误差δ，测量误差δ与相位差测量误差ΔΦ之间的关系为δ＝k*Φ₀。

为了获得单板连接状态的判断依据(即获得单板在正常连接状态下的相位差信息)，首先通过多次将待检测的两类单板拔开然后再插入到位并保证连接两个单板的每个连接器连接紧凑，在每次连接好后，控制器模块106控制信号发生器101输出两个频率为f的同相周期信号，鉴相器模块102比较信号B在b点和信号A在d点的相位差，得到两个周期信号的相位差值V并存入输出寄存器，控制器模块106查询鉴相器模块102的输出寄存器返回当前的相位差值V；记录每次相位差值，通过对这些实验数据进行分析获得两个单板相互插入到位或者连接器连接紧凑状态下鉴相器模块102的输入点b和d之间相位差值的平均值V₀和测量误差δ，然后将平均值V₀和测量误差δ存入控制器模块106，作为以后判断两个单板连接状态的标准。

当系统上电后，控制器模块106控制信号发生器模块101输出两个频率为f的同相周期信号，鉴相器模块102比较信号B在b点和信号A在d点的相位差，输出这两个周期信号的相位差值V，控制器模块106查询鉴相器模块102获得当前的相位差值V，与存入内部的平均相位差值V₀比较；如果当|V-V₀|≤δ时，则当前两个单板相互插入到位或者连接两个单板的每个连接器连接紧凑，系统能正常工作，控制器模块106向用户或上层软件输出单板连接正常信息，否则当|V-V₀|＞δ时，则当前两个单板相互插入不到位或者连接两个单板的连接器存在连接不紧凑，系统可能不能正常工作，控制器模块106向用户或上层软件输出告警信息。

如图4所示，对于本发明的平均相位差V₀、测量误差δ和信号频率f获取的步骤如下：

步骤401，准备。准备好两类单板：单板A和单板B。研究单板A和单板B的设计，获得鉴相器模块102的鉴相精度以及放大器模块105的放大倍数，综合考虑系统可靠性和检测精度的要求，选择最适合系统的用于相位比较的周期信号的频率f。

步骤402，连接两个单板。将单板A插入单板B，或者将单板B插入单板A，保证每次插入到位或者两个单板连接紧凑，并对单板上电。

步骤403，输出两个同频同相的周期信号。控制器模块106控制信号发生器模块101输出两个频率为f的同相周期信号：信号A和信号B。信号B直接送到鉴相器模块102的输入点b；信号A需要经过连接状态检测模块103再送到鉴相器模块102的输入点d，信号A记录了所经过路径的所有变化，并通过相位不同偏移量来表示路径的变化量。

步骤404，查询鉴相器模块102的输出。当输入到鉴相器模块102的信号A和信号B之间的相位差稳定后，控制器模块106查询鉴相器模块102可以得到一个当前的相位差值V。

步骤405，记录步骤404中获得的相位差值V。

步骤406，判断是否获得了所需的全部实验数据？如果获得了所需的全部实验数据，则执行步骤408，否则继续实验，执行步骤407，实验数据要求涵盖不同单板之间的多次实验。

步骤407，将单板A从单板B拔出或者将单板B从单板A拔出，或者另外选择两个同类型的单板，作为下一次实验使用，准备好单板A和单板B后，执行步骤402。

步骤408，分析所获得的数据，计算出在两个单板相互插入到位或者连接器连接紧凑的状态下鉴相器模块102测得的信号A和信号B相位差值的平均值V₀和测量误差δ。

步骤409，将步骤408获得的参数存入控制器模块106，这些参数包括：平均相位差V₀、测量误差δ和信号频率f。

步骤410，结束。

如图5所示，对于本发明检测单板之间连接器状态的步骤如下：

步骤501，准备。将单板A插入单板B或者单板B插入单板A后，系统开始上电，各模块开始工作。

步骤502，根据存入控制器模块106的信号频率参数f，控制器模块106控制信号发生器101输出两个频率为f的同相信号：信号A和信号B，一个直接输出到鉴相器模块，一个通过连接状态检测模块后输出只鉴相器模块。

步骤503，控制器模块106查询鉴相器模块102的输出寄存器，获得当前相位差V。

步骤504，控制器模块106将步骤503获得的当前相位差V，与控制器模块106中保存的平均相位差V₀进行比较，判断其差值的绝对值是否超过测量误差δ允许的范围，如果超出允许范围，则执行步骤506，否则执行步骤505。

步骤505，向用户或上层软件输出两个单板连接正常的通告信息，并执行步骤507。

步骤506，向用户或上层软件输出两个单板连接不正常的告警信息，并执行步骤507。

步骤507，控制器模块106在等待一段时间后，执行步骤503，继续查询鉴相器模块102的当前相位差输出，实时监控两个单板之间的连接状态。

本发明所述方法和装置，通过获取经过连接器后的周期信号与原始周期信号的相位差，与正常连接状态下的相位差进行比较从而判断单板之间连接状态，达到了用户可以现场或者远程直接获得单板之间的连接状态信息的效果，避免了因用户操作不当导致单板插入不到位而引起系统不正常工作的故障出现，节省了系统维护成本，提高了系统可靠性和市场竞争力。

Claims (10)

1、一种检测单板之间连接状态的装置，其特征在于，包括信号发生器模块、鉴相器模块和控制器模块，其中：

所述信号发生器模块，用于产生具有固定周期的同频同相的第一周期信号和第二周期信号，其中，第一周期信号直接输入鉴相器模块，第二周期信号经单板之间的连接器输入鉴相器模块；

所述鉴相器模块，用于比较所述信号发生器模块输入的第一周期信号和经单板之间的连接器输入的第二周期信号之间的相位差，输出一当前相位差信息；

所述控制器模块，用于保存单板之间正常连接状态下的相位差信息，将所述鉴相器模块输出的当前相位差信息与正常连接状态下的相位差信息进行比较，判断单板之间的连接状态。

2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号发生器模块用于将所述第二周期信号经单板之间一个或多个连接器传输至鉴相器模块。

3、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述鉴相器模块还包括鉴相电路、模拟数字转换器、输出寄存器，其中：

所述鉴相电路，用于比较所述信号发生器模块输入的第一周期信号和经单板之间连接器输入的第二周期信号之间的相位差，将所述相位差转换为一电压信号；

所述模拟数字转换器，用于对该电压信号进行采样得到所述当前相位差信息，存入输出寄存器；

所述输出寄存器，用于保存所述当前相位差信息；

所述控制器模块，还用于从所述输出寄存器获取所述当前相位差信息。

4、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器模块保存的单板之间正常连接状态下的相位差信息为一平均相位差和一测量误差，所述控制器模块，还用于将鉴相器模块输出的当前相位差信息与所述平均相位差进行比较，判断其差值的绝对值是否大于所述测量误差，如果是，则单板之间连接状态不正常，否则，单板之间连接状态正常。

5、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器模块保存的单板之间正常连接状态下的相位差信息是当前待检测单板之间正常连接状态下的相位差信息，或者是与当前待检测单板同类的单板之间正常连接状态下的相位差信息；所述第一周期信号和第二周期信号的频率为不超过鉴相器模块输入频率上限的最大频率。

6、一种检测单板之间连接状态的方法，其特征在于，包括：

信号发生器模块产生具有固定周期的同频同相的第一周期信号和第二周期信号，将第一周期信号直接输入鉴相器模块；将第二周期信号经单板之间的连接器输入鉴相器模块；

鉴相器模块比较信号发生器模块输入的第一周期信号和经单板之间的连接器输入的第二周期信号之间的相位差，输出一当前相位差信息；

控制器模块将该当前相位差信息与单板之间正常连接状态下的相位差信息进行比较，判断单板之间的连接状态。

7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，将第二周期信号经单板之间的连接器输出至鉴相器模块是指，将第二周期信号经单板之间的一个或多个连接器输出至鉴相器模块。

8、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述鉴相器模块输出当前相位差信息具体包括：比较信号发生器模块输入的第一周期信号和经单板之间连接器输入的第二周期信号之间的相位差，将所述相位差转换为一电压信号，将该电压信号经模拟数字转换器采样后得到所述当前相位差信息，存入输出寄存器；

所述控制器模块从所述输出寄存器获取所述当前相位差信息。

9、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述单板之间正常连接状态下的相位差信息为一平均相位差和一测量误差，所述控制器模块通过如下方式判断单板之间的连接状态：将鉴相器模块输出的当前相位差信息与所述平均相位差进行比较，判断其差值的绝对值是否大于所述测量误差，如果是，则单板之间连接状态不正常，否则，单板之间连接状态正常。

10、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述单板之间正常连接状态下的相位差信息是当前待检测单板之间正常连接状态下的相位差信息，或者是与当前待检测单板同类的两类单板之间正常连接状态下的相位差信息；所述第一周期信号和第二周期信号的频率为不超过鉴相器模块输入频率上限的最大频率。

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