CN102486629B

CN102486629B - 一种硬件板卡周期运行时间的测试方法

Info

Publication number: CN102486629B
Application number: CN 201010576423
Authority: CN
Inventors: 黄太新; 钱升华
Original assignee: China General Nuclear Power Corp; China Techenergy Co Ltd
Current assignee: China General Nuclear Power Corp; China Techenergy Co Ltd
Priority date: 2010-12-01
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2030-12-01
Also published as: CN102486629A

Abstract

本发明公开一种硬件板卡周期运行时间的测试方法，涉及光学领域，包括如下步骤：步骤1、将经过时间检验的高精度示波器的信号线连接在测试板卡的TP点上；步骤2、在测试板卡的周期运行程序中插入测试代码；步骤3、根据测试代码在高精度示波器上显示的波形，确定周期运行程序的周期运行时间；步骤4、将高精度示波器得出的周期运行时间与设计的周期运行时间比较，即得到被测试板卡周期运行程序真实的周期运行时间与设计的周期运行时间时间的误差值。本方案采用高精度示波器来测试板卡的周期运行时间，使测试使用的时钟源与板卡自身的时钟源独立开来，避免了由于系统时钟不准确导致的测试周期时间不准确的问题，保证了整个设备的时间统一性。

Description

一种硬件板卡周期运行时间的测试方法

技术领域

本发明涉及电学领域，具体涉及一种精确测试板卡周期运行时间的方法。

背景技术

核电站控制系统对系统的响应时间、周期运行时间有着严格的要求，对于组成控制系统的每个嵌入式板卡，其周期运行时间直接影响系统的响应时间及周期运行时间。准确的测量出每个嵌入式板卡的周期运行时间，对评估整个系统的响应时间、周期运行时间都有着重要的作用。

目前在核电站控制系统的嵌入式板卡软件中一般都有时间控制方案，这些控制方案一般都是通过读取计数器(定时器)计数值的方法来获得板卡的周期运行时间，从而确定当前板卡的周期运行是否标准，但是由于各板卡的周期运行时间标准是同一个时钟源，而这些控制方案所参照的时钟源同样是各板卡使用的时钟源，这种情况下，如果这个时钟源本身就有误差，那么这些控制方案所测得的周期运行时间也不准确。另外，即使是采用的标准时钟源，每个板卡在各自不同的器件、所处的环境等因素影响也，其周期运行的时间也会有差别，因此需要对每个板卡的周期运行时间进行测试，以得到当前板卡的误差值去修正每个板卡的周期运行时间，使各控制方案得到各板卡的精确周期运行时间。

发明内容

为克服上述设备中，各板卡周期运行时间的误差，求出每个板卡的正确时间，本方案提供一种利用板卡周期运行而生成的周期性方波来得到其精确周期运行时间的方法。具体方案如下：一种硬件板卡周期运行时间的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、将经过时间检验的高精度示波器的信号线连接在测试板卡的TP点上；

步骤2、在测试板卡的周期运行程序中插入测试代码；

步骤3、根据测试代码在高精度示波器上显示的波形，确定周期运行程序的周期运行时间；

步骤4、将高精度示波器得出的周期运行时间与被测试板卡设计的周期运行时间对比，即得到被测试板卡周期运行程序真实的周期运行时间与设计的周期运行时间时间的误差值。

本发明的另一优选方案：所述步骤2中测试代码为循环输出高电平和低电平的执行代码。

本发明的另一优选方案：所述步骤2中测试代码的插入点位于周期运行程序的起始处。

本发明的另一优选方案：所述步骤3中的高精度示波器显示的波形为梯形波形，确定周期运行的起始点在周期电压值上升的90％处，周期运行的结束点在同一周期电压值下降的10％处。

本发明的另一优选方案：所述步骤3中的高精度示波器显示的波形为梯形波形，确定周期运行的起始点在周期电压值下降的10％处，周期运行的结束点在同一周期电压值上升的90％处。

本发明的另一优选方案：所述步骤3中周期运行时间的确定是根据不同周期运行程序分别测试一定次数所得出的平均值。

本方案采用高精度示波器来测试板卡的周期运行时间，通过各板卡上的TP测试点与各板卡连接，使测试使用的时钟源与板卡自身的时钟源独立开来，避免了由于系统时钟不准确导致的测试周期时间不准确的问题。利用各板卡上不同的周期运行程序所产生的周期性方波，从高精度示波器确定出每个板卡运行其周期程序所使用的真实时间，并与设计的每个周期运行时间之间的误差。本方案步骤简单、结果精确，保证了整个设备的时间统一性。

附图说明

图1本发明在板卡的周期性程序中插入电压输出桩点示意图。

图2板卡的周期性电平输出形成的方波示意图。

图3板卡的周期性电平输出在延时情况下形成的波形示意图。

图4在图3所示的波形情况下读取周期运行时间点的示意图。

具体实施方式

在核安全级系统中，各类板卡在硬件设计及PCB布线时，都设计有TP(test point)点，一是便于硬件的检查，二是给软件测试预留测试用。本方案就是利用这些板卡上的TP点，将高精度示波器的测量探头(端子)与之相连，然后在各板卡的周期运行程序中插入让TP点周期性输出高低电平的测试代码，由高精度示波器显示出此板卡TP点输出的高低电平周期波形。

如图1所示，在核安全级系统中，板卡自身程序的运行阶段大体可以分为几个部分：开始、然后进行初始化阶段、周期运行阶段、错误处理阶段和结束。这里所说的周期运行时间指板卡周期运行程序进入周期运行阶段后，程序运行一个周期所耗费的时间。本方案在各板卡的周期运行程序开始处插入测试代码(即桩点，是测试中插入的一行可执行代码，其执行时间为几个CPU时钟周期，相对于板卡的周期时间可以忽略)，使板卡上的TP点随周期运行程序的运行，每周期变换输出高/低电平，如在T1周期输出高电平，T2周期输出低电平，T3周期输出高电平，T4周期输出低电平，……，如图2所示，而此电平在高精度示波器上理论上显示的是一个周期性的方波，当然这个测试点也可以插在周期运行程序的其它位置，如周期运行程序的结尾处。

另外，由于高低电平的完全建立时间需要一定的时间，所以实际从示波器看到的波形是如图3所示梯形波形。

如图4所示，由于电平的建立需要一定的时间，所以在读取高精度示波器上电平持续周期时，依据数字电路基本概念，以高/低电平建立点到完全建立点的90％为读取点，这时的电平已基本完全建立，所读取的时间性能更为准确。

在测试板卡周期运行程序时间时，由于受人工选测试点的影响及测试板卡的影响，一次测试可能得不到此板卡测试结果的准确性，为了避免这种偶然性，本方案采取多次测试、多种方式测试来确定测试板卡的误差值。为进一步保证测试结果的准确性，可为测试板卡配置不同的周期运行程序及连接不同的负载进行测试，如单网络端口和多网络端口等不同的负载下运行。本方案为了能准确的测试出被测板卡性能，减小测试误差，按统计学大样本点的概念定义测试次数为30次，在规定的测试次数30次测试结果中，有一次周期运行时间误差值不在设计要求误差范围内，则测试不通过。若每次测量结果的周期运行时间误差值都不超过设计的误差范围，即可认定该性能标符合需求。

实施例1：

将高精度示波器的测量探头与测试板卡的TP点进行连接，在测试板卡的周期运行程序的开始处插入执行代码，执行代码在循环时依次输出5V的高电平和5V的低电平，周期运行程序执行后，依据高电平由低到高建立90％换算电平为5*90％＝4.5V，因此高电平开始读取点如图4中的t1。依据高电平由高到低建立90％换算电平为5-(5*90％)＝0.5V，因此高电平结束读取点如图4中的t2。低电平读取点：依据低电平由高到低建立90％换算电平为5-(5*90％)＝0.5V，因此低电平开始读取点如图4中的t2。依据低电平由低到高建立90％换算电平为5*90％＝4.5V，因此低电平结束读取点如图4中的t3。

高电平两个读取点之间的时间即为此被测试板卡的周期运行程序的真实执行时间，将真实执行时间与设计的此板卡的周期运行时间对比，即得到此被测试板卡周期运行程序真实的周期运行时间与设计时间的误差值，重复上述过程30次。当然取低电平的两次读取点之间的时间也能得到上述测试结果。

Claims

1.一种硬件板卡周期运行时间的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤2、在测试板卡的周期运行程序中插入测试代码；所述测试代码为循环输出高电平和低电平的执行代码；所述测试代码的插入点位于周期运行程序的起始处；

步骤4、将高精度示波器得出的周期运行时间与设计的周期运行时间比较，即得到被测试板卡周期运行程序真实的周期运行时间与设计的周期运行时间时间的误差值。

2.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述步骤3中的高精度示波器显示的波形为梯形波形，确定周期运行的起始点在周期电压值上升的90%处，周期运行的结束点在同一周期电压值下降的10%处。

3.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述步骤3中的高精度示波器显示的波形为梯形波形，确定周期运行的起始点在周期电压值下降的10%处，周期运行的结束点在同一周期电压值上升的90%处。

4.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述步骤4中周期运行时间误差值的确定是根据不同周期运行程序分别测试所得出的误差值。