CN102890648A - 一种基于计算机总线接口卡的内存条测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于计算机总线接口卡的内存条测试方法，它包括一套用于测试内存条数据储存单元的内存条测试程序的编写方法，和一块用于显示内存条信息和内存条测试结果的计算机总线接口卡的设计方法：上述内存条测试程序包括(a)初始化计算机总线接口卡，(b)获取内存条信息，(c)读取内存条测试模式设置，(d)对内存条数据储存单元进行读写测试，(e)显示内存条测试结果；上述计算机总线接口卡包括(a)金手指接口，(b)总线译码和逻辑控制单元，(c)中央处理器单元，(d)开关输入单元，(e)显示单元。计算机总线接口卡作为内存条测试程序的输入输出设备，配合内存条测试程序一起工作。

Description

一种基于计算机总线接口卡的内存条测试方法

【技术领域】

本发明涉及计算机软件和硬件，其中软件是指内存条测试程序的编写方法，硬件是指一块用于显示内存条信息和内存条测试结果的计算机总线接口卡的设计方法。

【背景技术】

内存条是用于储存数据的一个重要计算机部件。由于计算机的广泛普及，越来越多的技术人员开始从事内存条测试和维修工作。当前，用于内存条测试和维修的工具主要分为两种：专用内存条测试设备和纯软件的内存条测试程序。专用内存条测试设备多从国外进口，价格昂贵，难以被广泛推广和普及。纯软件的内存条测试程序使用计算机系统的显示器作为显示设备，但由于显示器的显示依赖于计算机系统中的内存条。当内存条出现故障的时候，计算机系统的显示设备将会无法正常工作，从而导致纯软件的内存条测试程序无法起到作用。所以，通常纯软件的内存条测试程序仅被用于内存条的老化测试。

【发明内容】

本发明提出的基于计算机总线接口卡的内存条测试方法，使用计算机总线接口卡和价格低廉的计算机主板替代了价格昂贵的专用内存条测试设备；通过在计算机主板BIOS中嵌入内存条测试程序，并使用计算机总线接口卡来显示内存条信息和内存条测试结果，解决了上述纯软件的内存条测试程序的缺陷。该发明的提出使得技术人员能够以低成本的方式实现内存条的测试和维修。

本发明的技术方案是一种基于计算机总线接口卡的内存条测试方法，它包括一套用于测试内存条数据储存单元的内存条测试程序的编写方法，和一块用于显示内存条信息和内存条测试结果的计算机总线接口卡的设计方法：上述内存条测试程序包括(a)初始化计算机总线接口卡，(b)获取内存条信息，(c)读取内存条测试模式设置，(d)对内存条数据储存单元进行读写测试，(e)显示内存条测试结果；上述计算机总线接口卡包括(a)金手指接口，(b)总线译码和逻辑控制单元，(c)中央处理器单元，(d)开关输入单元，(e)显示单元。计算机总线接口卡作为内存条测试程序的输入输出设备，配合内存条测试程序一起工作。

上述结构中，所述内存条测试程序是一种可以运行于计算机主板的计算机程序，它首先初始化计算机总线接口卡，通过计算机主板读取内存条信息，然后根据计算机总线接口卡的开关单元选择用户设定的内存条测试模式对内存条进行测试，并把内存条测试结果通过计算机总线接口卡在显示单元上显示出来。

上述结构中，所述金手指接口为计算机的PCI或PCIE或MiniPCI或MiniPCIe接口；

上述结构中，所述总线译码和逻辑控制单元可采用专用的计算机总线接口芯片或CPLD或FPGA芯片，它同时连接金手指接口和中央处理器单元；

上述结构中，所述中央处理器单元采用微处理器(MCU)或ARM芯片，它从开关输入单元获取内存条测试模式，从总线译码和逻辑控制单元获取内存条信息和内存条测试结果，并把这些内存条信息和测试结果输出到显示单元；

上述结构中，所述显示单元采用液晶屏作为显示设备，它和中央处理器单元相连接，用于显示内存条信息和内存条测试结果；

上述结构中，所述开关输入单元和中央处理器单元相连接，用于设置耗时较短的内存条快速测试模式或者耗时较长的内存条全面测试模式。

【附图说明】

图1是内存条测试程序编写流程图

图2是进行内存条地址线扫描时指定的各个内存条读写地址

图3是计算机总线接口卡显示单元所显示的内容

图4是计算机总线接口卡电路原理框图

【具体实施方式】

本发明所述的内存条测试程序是一种被整合到计算机主板BIOS中的测试程序，它结合上述计算机总线接口卡一起工作。计算机上电后，上述内存条测试程序立即开始运行，它首先初始化计算机总线接口卡，通过计算机主板读取内存条信息，然后根据计算机总线接口卡的开关单元选择用户设定的内存条测试模式对内存条进行测试，并把内存条信息和内存条测试结果通过计算机总线接口卡在显示单元上显示出来。内存条测试程序编写流程图如图1所示，它包括五个主要步骤，下面结合附图对本发明的内存条测试程序的具体实施方式进行详细阐述。

内存条测试程序开始运行的时候，它首先对计算机总线接口卡进行初始化(步骤100)。初始化的程序包括检查硬件是否存在，测试程序和硬件之间的通讯是否成功。初始化完成后，总线接口卡将会通过它的显示单元显示出计算机总线接口卡准备好的信息。

在开始内存条测试前，程序要首先获取内存条信息(步骤200)。内存条信息储存于内存条上的EEPROM芯片内，该EEPROM芯片是通过SMB总线连接到计算机主板的。程序透过计算机主板所提供的SMB总线接口读取内存条EEPROM芯片上的数据，从而获得内存条信息，并把这些内存条信息通过计算机总线接口卡上的显示单元显示出来。这些内存条信息包括内存条类型，内存条容量，内存条频率等等。同时，程序也根据这些内存条信息对计算机主板芯片内部的内存条读写控制逻辑单元进行配置，从而在计算机主板和内存条之间建立起正确的数据读写通道。

完成上述步骤后，程序开始读取计算机总线接口卡的开关输入单元的设置(步骤300)，并根据该设置选择内存条快速测试模式还是全面测试模式(步骤310)。由于内存条的容量一般较大，从而需要较长的时间完成对内存条数据储存单元的全面读写测试。程序提供了一个快速测试模式，用于缩减内存条测试时间。快速测试模式对内存条数据储存单元采用跳跃的方式进行读写测试，而全面测试模式则对每个内存条数据储存单元均进行读写测试。从上面的描述可知，快速测试模式的优点是测试速度快，缺点是只测试部分内存条数据储存单元；全面测试模式的缺点是测试速度慢，优点是每一个内存条数据储存单元均被测试。计算机总线接口卡的开关单元提供了一个开关按钮，用户可以通过该开关按钮选择进行内存条快速测试，还是内存条慢速测试。通过提供快速测试模式和全面测试模式供用户进行选择，用户可以根据实际的情况选择最适合的测试方式，从而提高工作效率。

内存条测试部分包含四个步骤：内存条地址线开路扫描(步骤410)，内存条地址线短路扫描(步骤420)，内存条全面测试(步骤431)，内存条快速测试(步骤432)。无论是进行内存条全面测试还是快速测试，地址线开路扫描(步骤410)和地址线短路扫描(步骤420)均被运行。下面详细阐述各种测试的实现方法。

对于地址线开路扫描(步骤410)，程序所采用的方法是：首先把全部地址线清0，然后依次把每根地址线单独置1(如图2所示)，然后从当前地址开始，连续对8个以字节为单位的地址单元进行多次读写测试。如果该8个地址单元读写测试均失败，则表明该内存条地址线存在开路的情况；如果该8个地址单元读写测试中有任何一个读写测试成功，则表明该内存条地址线不存在开路的情况。完成测试后，程序把测试结果发送到计算机总线接口卡，然后计算机总线接口卡把测试结果在显示单元上显示出来。从上面的描述中可以看出，地址线开路扫描是通过对特定内存条地址的内存条数据储存单元进行数据读写和数据比较来完成的。

对于内存条地址线短路扫描(步骤420)，程序所采用的方法是：首先把全部地址线清0，并在该0地址写入一个数。然后依次把每根地址线单独置1(如图2所示)，并对该地址多次写入一个与地址0不同的数据。通过检查0地址的数据是否被其他数据覆盖，即可判断出该内存条地址线是否存在短路的情况。完成测试后，程序把测试结果发送到计算机总线接口卡，然后计算机总线接口卡把测试结果在显示单元上显示出来。从上面的描述中可以看出，地址线短路扫描也是通过对特定内存条地址的内存条数据储存单元进行数据读写和数据比较来完成的。

完成上述程序步骤后，对于内存条全面测试(步骤431)。程序采用的方法是：先把内存条空间分割成无数块大小相等的内存条小块区域，然后往某一内存条小块区域写入一组测试数据，再把该组数据读出来。通过对写入数据和读出数据的比较，程序判断是否有无法正确写入数据的内存条数据储存单元，并把测试结果输出到计算机总线接口卡。完成一个内存条小块区域的测试后，内存条测试程序依次继续对下一个小块区域进行测试，直到全部区域被测试完成为止。

对于内存条快速测试(步骤432)。程序采用的方法是：先把内存条空间分割成无数块大小相等的内存条小块区域，然后往某一内存条小块区域写入一组测试数据，再把该组数据读出来。通过对写入数据和读出数据的比较，程序判断是否有无法正确写入数据的内存条数据储存单元，并把测试结果输出到计算机总线接口卡。跟全面测试不同的是，快速测试并不是对每一个内存条小块区域都进行测试，它采用跳跃测试的方式，从而使得快速测试所需要的测试时间远小于全面测试所需要的时间。

完成上述步骤后，内存条测试程序更新最终的内存条测试结果到计算机总线接口卡(步骤500)，计算机总线接口卡对这些数据进行分析，如果内存条存在故障，则生成相对应的内存条错误信息，然后通过其显示单元把这些信息显示出来。

图3是本示例中采用的计算机总线接口卡显示单元所显示的内容。计算机总线接口卡显示单元所显示的内存条信息包括内存条类型，内存条大小，内存条频率和正在测试的内存条地址；此外，显示单元同时也显示当前的测试是内存条快速测试，还是全面测试。图3右边部分是用于显示内存条测试结果的。因为内存条的数据位的宽度是8个字节，在本示例中，分别用8个方框来代表这8个字节。由于内存条分为单面内存条和双面内存条两种，所以显示界面采用分开的方框来表示它所代表的是内存条正面测试结果还是内存条反面测试结果。另外，上述地址线扫描的结果在地址线部分用10个方框进行显示(如图3右下方所示)。

本发明的计算机总线接口卡电路原理框图如图4所示，它包括金手指接口①，总线译码和逻辑控制单元②，中央处理器单元③，开关输入单元④和显示单元⑤。中央处理器单元③从总线译码和逻辑控制单元②获得上述内存条测试程序发送过来的数据，并对数据进行分析，然后显示在其显示单元⑤上。

图4中的金手指接口①可采用计算机的PCI或PCIE或MiniPCI或MiniPCIe接口。由于这些接口均是计算机所采用的标准总线接口，技术人员只需稍作变换，即可方便地从其中一种总线接口转换成另一种总线接口。本示例中采用PCI金手指接口。

图4中的总线译码和逻辑控制单元②可采用专用的计算机总线接口芯片或CPLD或FPGA芯片。本示例中采用ALTERA公司的MAX7000系列CPLD芯片，并通过采用VHDL语言编写的程序实现PCI总线接口的总线译码以及和中央处理器单元③进行数据通讯的控制逻辑。

图4中的中央处理器单元③可采用微处理器(MCU)或ARM芯片。本示例中采用了STC公司的STC11LXX系列单片机芯片，它从开关输入单元④读取内存条测试模式设置，透过总线译码和逻辑控制单元②和计算机主板进行数据传输，以获取内存条信息和内存条测试结果，并把这些内存条信息和内存条测试结果输出到显示单元⑤。

图4中的开关输入单元④用于设置内存条测试模式。它可直接采用普通的机械开关电子元器件。

图4中的显示单元⑤可采用液晶屏，LED等作为显示设备。本示例中采用液晶屏作为显示设备。它接受来自中央处理器单元③的数据和信息，并把这些数据和信息直观显示出来。

总结上述计算机总线接口卡的内存条测试方法如下：内存条测试程序结合计算机总线接口卡一起工作，它读取内存条信息，并通过对内存条数据储存单元的读写来实现内存条地址线开路，内存条地址线短路，内存条芯片内部的数据储存单元故障的测试，此外，通过计算机总线接口卡的开关输入单元，用户可以选择内存条测试模式；通过计算机总线接口卡的显示单元，用户可以直观获得内存条信息和内存条测试结果。计算机总线接口卡的中央处理器单元连接了总线译码和逻辑控制单元，开关输入单元和显示单元，为内存条测试程序提供了输入输出接口。

综上所述，以上基于计算机总线接口卡的内存条测试方法仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应当以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于计算机总线接口卡的内存条测试方法，主要包括一套用于测试内存条数据储存单元的内存条测试程序的编写方法，和一块用于显示内存条信息和内存条测试结果的计算机总线接口卡的设计方法：上述内存条测试程序包括(a)初始化计算机总线接口卡，(b)获取内存条信息，(c)读取内存条测试模式设置，(d)对内存条数据储存单元进行读写测试，(e)显示内存条测试结果；上述计算机总线接口卡包括(a)金手指接口，(b)总线译码和逻辑控制单元，(c)中央处理器单元，(d)开关输入单元，(e)显示单元。

2.如权利要求1所述的内存条测试程序，其特征在于：测试程序在计算机平台下运行，并结合用于显示内存条信息和内存条测试结果的计算机总线接口卡一起工作。

3.如权利要求1所述的内存条测试程序，其特征在于：透过计算机主板的SMB总线来读取内存条上的EEPROM芯片里面的数据，从而获得内存条信息。

4.如权利要求1所述的内存条测试程序，其特征在于：通过计算机总线接口卡的开关输入单元的设置来选择对内存条数据单元进行内存条快速测试，还是进行内存条全面测试。

5.如权利要求1所述的内存条测试程序，其特征在于：通过对内存条数据储存单元的读写测试来判断内存条的地址线是否存在开路或者短路的现象，以及判断内存条芯片内部的数据储存单元是否失效。

6.如权利要求1所述的内存条测试程序，其特征在于：通过计算机总线接口卡的显示单元实现内存条信息和内存条测试结果的显示。

7.如权利要求1所述的计算机总线接口卡，其特征在于：所述金手指接口单元为PCI或PCIE或MiniPCI或MiniPCIE接口。

8.如权利要求1所述的计算机总线接口卡，其特征在于：所述总线译码和逻辑控制单元采用专用的总线接口芯片或CPLD或FPGA芯片。

9.如权利要求1所述的计算机总线接口卡，其特征在于：所述中央处理器单元采用微处理器(MCU)芯片或ARM芯片。

10.如权利要求1所述的计算机总线接口卡，其特征在于：所述显示单元采用了液晶屏(LCD)作为显示设备。

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