CN103970117B

CN103970117B - Mcu芯片检测方法和电路

Info

Publication number: CN103970117B
Application number: CN201310037660.2A
Authority: CN
Inventors: 曾加; 周尧; 赵启山
Original assignee: Shanghai Eastsoft Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Shanghai Eastsoft Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2013-01-30
Filing date: 2013-01-30
Publication date: 2016-09-21
Anticipated expiration: 2033-01-30
Also published as: CN103970117A

Abstract

本发明提供一种MCU芯片检测方法和电路，电压产生电路22在控制电路21的控制下，经过采样电路23向处于输出状态的被测MCU芯片的IO管脚提供用于提供电压的测试信号，以使被测MCU芯片根据测试信号调整被测MCU芯片的IO管脚输出的电信号，采样电路23对被测MCU芯片的IO管脚输出的电信号进行采样，从而控制电路21获得被测MCU芯片的IO管脚输出的电压和电流的对应关系，由于利用了控制电路21和电压产生电路22改变IO管脚负载，且控制电路21和电压产生电路22体积较小，解决了现有技术中利用不同阻值的电阻改变管脚负载造成MCU芯片检测电路体积较大的技术问题，使得MCU芯片检测电路体积较小。

Description

MCU芯片检测方法和电路

技术领域

本发明涉及芯片检测技术，尤其涉及一种MCU芯片检测方法和电路。

背景技术

微控制单元(Micro Control Unit，MCU)芯片作为芯片级的计算机，常用于电子产品的控制电路中，而不同电子产品往往对MCU芯片的电气参数有不同的要求，因此需要对MCU芯片的电气参数进行测试，以验证MCU芯片是否符合该电子产品的要求。输入输出（In or Out，IO）管脚的Vo_L-Io_L和Vo_H-Io_H是常用的电气参数，分别用于指示被测MCU芯片的IO管脚输出低电平或输出高电平时，IO管脚电压与电流的对应关系，表征IO管脚直接驱动负载的能力。

现有技术中，通过继电器组进行切换，使得不同阻值的电阻与芯片IO管脚串联，从而改变管脚负载，并通过与管脚串联的电流检测电路以及与IO管脚并联的电压检测电路，获得IO管脚在不同负载情况下的IO管脚电压与电流的对应关系，进而获得Vo_L-Io_L和Vo_H-Io_H。图1为现有技术的MCU芯片检测电路，如图1所示，被测MCU芯片的IO管脚通过电流检测电路11和继电器组12与任意多个不同阻值的电阻中的一个电阻连接，此处以三个电阻为例，电阻13、电阻14和电阻15，被测MCU芯片的IO管脚与电压检测电路16连接。现有技术中，利用不同阻值的电阻改变IO管脚负载，使得MCU芯片检测电路体积较大。

发明内容

本发明提供一种MCU芯片检测方法和电路，用于解决现有技术中利用不同阻值的电阻改变IO管脚负载造成MCU芯片检测电路体积较大的技术问题。

本发明的一个方面是提供一种MCU芯片检测电路，包括：

控制电路、电压产生电路、采样电路；所述控制电路、所述电压产生电路和所述采样电路依次连接；所述控制电路与所述采样电路连接；

所述电压产生电路，用于在所述控制电路的控制下，经过所述采样电路向处于输出状态的被测MCU芯片的IO管脚提供测试信号，以使所述被测MCU芯片根据所述测试信号调整所述被测MCU芯片的IO管脚输出的电信号，所述测试信号为电压信号；

所述采样电路，用于对所述被测MCU芯片的IO管脚输出的电信号进行采样，获得第一电压采样值和第一电流采样值，将所述第一电压采样值和第一电流采样值提供给所述控制电路；

所述控制电路，用于控制所述电压产生电路通过所述采样电路向所述被测MCU芯片的IO管脚提供所述测试信号；以及接收所述采样电路提供的所述第一电压采样值和第一电流采样值，并根据所述第一电压采样值和第一电流采样值，获得所述被测MCU芯片的IO管脚输出的电压和电流的对应关系。

本发明的另一个方面是提供一种MCU芯片检测方法，包括：

控制电路控制电压产生电路经过采样电路向处于输出状态的被测MCU芯片的IO管脚提供测试信号，以使所述被测MCU芯片根据所述测试信号调整所述被测MCU芯片的IO管脚输出的电信号，所述测试信号为电压信号；

所述采样电路对所述被测MCU芯片的IO管脚输出的电信号进行采样，获得第一电压采样值和第一电流采样值，将所述第一电压采样值和第一电流采样值提供给所述控制电路；

所述控制电路根据所述第一电压采样值和第一电流采样值，获得所述被测MCU芯片的IO管脚输出的电压和电流的对应关系。

本发明提供的MCU芯片检测方法和电路，通过控制电路控制电压产生电路经过采样电路向处于输出状态的被测MCU芯片的IO管脚提供用于提供电压的测试信号，采样电路对被测MCU芯片的IO管脚输出的电信号进行采样，获得第一电压采样值和第一电流采样值，从而控制电路根据第一电压采样值和第一电流采样值，获得被测MCU芯片的IO管脚输出的电压和电流的对应关系，解决了现有技术中利用不同阻值的电阻改变IO管脚负载造成MCU芯片检测电路体积较大的技术问题，使得MCU芯片检测电路体积较小。

附图说明

图1为一种常见的MCU芯片检测电路的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的MCU芯片检测电路的结构示意图；

图3为本发明另一实施例提供的MCU芯片检测电路的结构示意图；

图4为本发明另一实施例提供的MCU芯片检测方法的流程示意图；

图5为本发明另一实施例提供的MCU芯片检测方法的流程示意图。

具体实施方式

图2为本发明一实施例提供的MCU芯片检测电路的结构示意图。如图2所示，本实施例提供的MCU芯片检测电路包括：控制电路21、电压产生电路22、采样电路23。其中，控制电路21、电压产生电路22和采样电路23依次连接，控制电路21与采样电路23连接。

电压产生电路22，用于在控制电路21的控制下，经过采样电路23向处于输出状态的被测MCU芯片的IO管脚提供测试信号，以使所述被测MCU芯片根据所述测试信号调整所述被测MCU芯片的IO管脚输出的电信号，测试信号用于向被测MCU芯片的IO管脚提供电压，所述测试信号为电压信号。

采样电路23，用于对被测MCU芯片的IO管脚输出的电信号进行采样，获得第一电压采样值和第一电流采样值，将第一电压采样值和第一电流采样值提供给控制电路21。

控制电路21，用于控制电压产生电路22经过采样电路23向被测MCU芯片的IO管脚提供测试信号，以及接收采样电路23提供的第一电压采样值和第一电流采样值，并根据第一电压采样值和第一电流采样值，获得被测MCU芯片的IO管脚输出的电压和电流的对应关系。

具体的，电压产生电路22接收控制电路21发送的数字测试信号，将数字测试信号转换为一路模拟测试信号，对模拟测试信号进行放大处理，获得一路测试信号并经过采样电路23将测试信号提供给被测MCU芯片的IO管脚。被测MCU芯片根据测试信号调整被测MCU芯片的IO管脚输出的电信号。采样电路23对被测MCU芯片的IO管脚输出的电信号进行采样，获得第一电压采样值和第一电流采样值，控制电路21根据第一电压采样值和第一电流采样值，获得被测MCU芯片的IO管脚输出的电压和电流的对应关系。

例如：被测MCU芯片的IO管脚可为输出高电平，电压产生电路22在控制电路21的控制下获得从被测MCU芯片电源电压值缓慢下降至0伏的测试信号，经过采样电路23提供给被测MCU芯片的IO管脚。采样电路23多次对被测MCU芯片的IO管脚输出的电信号进行采样，获得多个第一电压采样值和多个第一电流采样值，控制电路21根据第一电压采样值和第一电流采样值，获得的电压和电流的对应关系为Vo_H-Io_H。若被测MCU芯片的IO管脚为输出低电平，且测试信号为0伏缓慢上升至被测MCU芯片的电源电压值，则控制电路21获得的电压和电流的对应关系为Vo_L-Io_L。

或者具体的，电压产生电路22接收控制电路21发送的数字测试信号，将数字测试信号转换为多路模拟测试信号，对多路模拟测试信号进行放大处理，获得多路测试信号，经过采样电路23将多路测试信号中的每路测试信号分别提供给被测MCU芯片的一个管脚。被测MCU芯片根据测试信号调整被测MCU芯片的IO管脚输出的电信号。采样电路23对被测MCU芯片的IO管脚输出的电信号进行采样，获得第一电压采样值和第一电流采样值，控制电路21根据第一电压采样值和第一电流采样值，获得被测MCU芯片的IO管脚输出的电压和电流的对应关系。

需要说明的是，本实施例提供的MCU芯片检测电路可与被测MCU芯片处于不同或同一印刷电路板中，本实施例对此不作限定。

本实施例中，通过控制电路21控制电压产生电路22经过采样电路23向处于输出状态的被测MCU芯片的IO管脚提供用于提供电压的测试信号，采样电路23对被测MCU芯片的IO管脚输出的电信号进行采样，获得第一电压采样值和第一电流采样值，从而控制电路21根据第一电压采样值和第一电流采样值，获得被测MCU芯片的IO管脚输出的电压和电流的对应关系，由于利用了控制电路21和电压产生电路22改变IO管脚负载，且控制电路21和电压产生电路22体积较小，解决了现有技术中利用不同阻值的电阻改变IO管脚负载造成MCU芯片检测电路体积较大的技术问题，使得MCU芯片检测电路体积较小。

图3为本发明另一实施例提供的MCU芯片检测电路的结构示意图，本实施例提供的MCU芯片检测电路，在上一实施例的基础上，MCU芯片检测电路与被测MCU芯片处于不同印刷电路板中，将包含被测MCU芯片的印刷电路板作为子板，将包含MCU芯片检测电路的印刷电路板作为母板，两者通过电缆线连接，其中子板还包括与被测MCU芯片运行所必须的电路，例如：复位电路和时钟电路。需要对其他MCU芯片进行测试时，仅需要更换测试子板即可，同时也便于将子板置于高低温循环箱等进行性能和安全性测试的装置中进行测试。

如图3所示，控制电路21包括：电压产生控制模块211、电压和电流采集模块212和数据处理模块213。其中，电压产生控制模块211，与电压产生电路22连接，用于控制电压产生电路22通过采样电路23向被测MCU芯片的IO管脚提供测试信号；电压和电流采集模块212，与采样电路23连接，用于接收采样电路23提供的第一电压采样值和第一电流采样值；数据处理模块213，与电压和电流采集模块212连接，用于根据第一电压采样值和第一电流采样值，获得被测MCU芯片的IO管脚输出的电压和电流的对应关系。

进一步，电压产生电路22包括：第一数模转换电路221和第一放大电路222，第一数模转换电路221与第一放大电路222连接。其中，第一数模转换电路221，用于接收控制电路21发送的数字测试信号，将数字测试信号转换为模拟测试信号；第一放大电路222，用于对模拟测试信号进行放大处理，获得测试信号，并经过采样电路23将测试信号提供给被测MCU芯片的IO管脚。

具体的，第一数模转换电路221接收控制电路21发送的数字测试信号，将数字测试信号转换为多路模拟测试信号，第一放大电路222对多路模拟测试信号进行放大处理，获得多路测试信号，并经过采样电路23将多路测试信号中的每路测试信号分别提供给被测MCU芯片的一个管脚。

例如：作为一种可实现的方式，第一数模转换电路221为双通道数模（Digital to Analog，DA）转换电路，第一放大电路222为两路电流驱动放大器，每路电流驱动放大器分别与DA转换电路的一路输出端连接。

或者具体的，第一数模转换电路221接收控制电路21发送的数字测试信号，将数字测试信号转换为一路模拟测试信号，第一放大电路222对一路模拟测试信号进行放大处理，获得一路测试信号并经过采样电路23将测试信号提供给被测MCU芯片的IO管脚。

例如：作为一种可实现的方式，第一数模转换电路221可为单通道DA转换电路，第一放大电路222可为电流驱动放大电路，DA转换电路的输出端与电流驱动放大电路连接。

进一步，控制电路21还包括通道控制模块217，用于控制通道选择电路24使采样电路23通过通道选择电路24与被测MCU芯片的IO管脚中的一个IO管脚连接。MCU芯片检测电路还包括：通道选择电路24，与控制电路21连接。其中，通道选择电路24用于在所述控制电路21的控制下，控制所述采样电路23与所述被测MCU芯片的IO管脚中的一个IO管脚连接。

具体的，通道选择电路24在控制电路21的通道控制模块217的控制下，控制采样电路23与被测MCU芯片的IO管脚中的一个IO管脚连接，使得电压产生电路22通过通道选择电路24向被测MCU芯片上与采样电路23连接的IO管脚提供测试信号。

例如：作为一种可实现的方式，通道选择电路24包括：地址译码器、非门电路、反向驱动器和继电器组。地址译码器、非门电路、反向驱动器和继电器组依次连接，地址译码器与控制电路21连接，继电器组与采样电路23和被测MCU芯片的IO管脚连接。具体的，控制电路21输出并行数据码，通过地址译码器生成多路控制信号，对多路控制信号通过非门取反，反向驱动器进行放大处理后提供给继电器组，从而控制继电器组中触点的通断，使得采样电路23通过继电器组向被测MCU芯片上与采样电路23连接的IO管脚提供测试信号。

需要说明的是，控制器输出并行数据码，每组数据码仅使得继电器组中的一个触点导通。本实施例中可无需地址译码器和非门电路，并行数据码可直接连接反向驱动器控制继电器组中触点的通断，仅需保证每组数据码仅使得继电器组中的一个触点导通。

进一步，采样电路23包括：电流检测电路231和电压检测电路232。其中，电流检测电路231，分别与控制电路21、电压产生电路22和通道选择电路24连接，用于对加载在被测MCU芯片管脚上的测试信号进行采样，获得第一电流采样值，并将第一电流采样值提供给控制电路21；电压检测电路232，分别与控制电路21、通道选择电路24和电流检测电路231连接，用于对加载在被测MCU芯片管脚上的测试信号进行采样，获得第一电压采样值，并将第一电压采样值提供给控制电路21。

具体的，电流检测电路231对加载在被测MCU芯片管脚上的测试信号进行采样，获得第一电流采样值，并将第一电流采样值提供给控制电路21，电压检测电路232对加载在被测MCU芯片管脚上的测试信号进行采样，获得第一电压采样值，并将第一电压采样值提供给控制电路21。

例如：作为一种可实现的方式，电流检测电路231包括：电流检测电阻、仪用放大电路、偏置电路和模数（Analog to Digital，AD）转换电路。仪用放大电路的两输入端与电流检测电阻并联，偏置电路两端分别与仪用放大电路的输出端和模数（Analog to Digital，AD）转换电路连接，电流检测电阻两端分别与电压产生电路22和通道选择电路24连接，AD转换电路与控制电路21连接。具体的，仪用放大电路对电流检测电阻两端的压降进行放大处理，偏置电路对仪用放大器放大的压降进行电位调整后，AD转换电路进行模数转换处理，获得第一电流采样值。电压检测电路232具体可为AD转换电路。

需要说明的是，电流检测电路231中的偏置电路对仪用放大器放大的压降进行电位调整，使得AD转换电路可进行模数转换处理，获得第一电流采样值，偏置电路中的偏置电压可由参考电压芯片提供。

进一步，控制电路21的电压产生控制模块211，还用于控制电压产生电路22经过采样电路23向处于输入状态的被测MCU芯片的IO管脚提供测试信号。电压产生电路22还用于在控制电路21的控制下，经过采样电路23向处于输入状态的被测MCU芯片的IO管脚提供测试信号。控制电路21还包括：查询模块215，与被测MCU芯片的未正在测试的IO管脚连接，用于查询被测MCU芯片，获取被测MCU芯片确定的测试信号的电平值。电压和电流采集模块212，还用于接收采样电路23提供的第二电压采样值。数据处理模块213，还用于根据第二电压采样值和获取的电平值，获得被测MCU芯片的IO管脚所支持的电平值的电压范围。

其中，电平值为高电平或低电平。

具体的，控制电路21的电压产生控制模块211控制电压产生电路22经过采样电路23向被测MCU芯片的IO管脚提供测试信号，电压产生电路22在控制电路21的电压产生控制模块211的控制下，经过采样电路23向处于输入状态的被测MCU芯片的IO管脚提供测试信号，采样电路23向被测MCU芯片的IO管脚提供测试信号以使被测MCU芯片确定测试信号的电平值，并对测试信号进行采样，获得第二电压采样值，将第二电压采样值提供给控制电路21的电压和电流采集模块212，控制电路21的查询模块215查询被测MCU芯片，获取被测MCU芯片确定的测试信号的电平值，控制电路21的电压和电流采集模块212接收采样电路23提供的第二电压采样值，数据处理模块213根据第二电压采样值和获取的电平值，获得被测MCU芯片的IO管脚所支持的电平值的电压范围，扩展了MCU芯片检测电路的功能。

进一步，MCU芯片检测电路还包括：数字可调电源电路25。其中，数字可调电源电路25与控制电路21连接，用于在控制电路21的控制下向被测MCU芯片的电源管脚提供工作电压。控制电路21，还包括：数字电源控制模块214。其中，数字电源控制模块214，与数字可调电源电路25连接，用于控制数字可调电源电路25向被测MCU芯片的电源管脚提供工作电压。

其中，电源管脚包括：第一电源管脚和第二电源管脚。例如：第一电源管脚可为数字电源管脚，第二电源管脚可为模拟电源管脚。

具体的，控制电路21的数字电源控制模块214控制数字可调电源电路25向被测MCU芯片的电源管脚提供工作电压，数字可调电源电路25在控制电路21的数字电源控制模块214的控制下向被测MCU芯片的电源管脚提供工作电压。数字可调电源电路25包括第二数模转换电路251、第二放大电路252和第三放大电路253，第二数模转换电路251分别与第二放大电路252和第三放大电路253连接。第二数模转换电路251接收控制电路21的数字电源控制模块214发送的数字信号，将数字信号转换为模拟信号，第二放大电路252对模拟信号进行放大处理，获得第一工作电压信号。第二放大电路252向被测MCU芯片的第一电源管脚提供第一工作电压信号。第三放大电路253对模拟信号进行放大处理，获得第二工作电压信号。第三放大电路253向被测MCU芯片的第二电源管脚提供第二工作电压信号。例如：第二数模转换电路251可为双通道DA转换电路，第二放大电路252和第三放大电路253分别可为电流驱动放大电路。

可选地，控制电路21的查询模块215，还用于查询被测MCU芯片是否处于正常运行状态，若否，记录数字可调电源电路25向被测MCU芯片的电源管脚提供的工作电压。

进一步，MCU芯片检测电路还包括：功耗检测电路26。其中，功耗检测电路26与数字可调电源电路25和控制电路21连接，用于对被测MCU芯片的电源管脚上的工作电流进行采集，获得功耗采样值，并将功耗采样值提供给控制电路21。控制电路21还包括：功耗采集模块216，与数据处理模块213连接，用于接收功耗检测电路26提供的功耗采样值。数据处理模块213，还用于根据功耗采样值，获得被测MCU芯片的功耗。

其中，工作电流为数字可调电源电路向被测MCU芯片的电源管脚提供工作电压后，在被测MCU芯片的电源管脚上产生的电流。

具体的，两路功耗检测电路26分别对被测MCU芯片的第一电源管脚上和第二电源管脚上的工作电流进行采集，获得功耗采样值，并将功耗采样值提供给控制电路。控制电路21的功耗采集模块216接收功耗检测电路26提供的功耗采样值，数据处理模块213根据功耗采样值，获得被测MCU芯片的功耗。

例如：作为一种可实现的方式，功耗检测电路26包括：电流检测电阻、仪用放大电路和AD转换电路。仪用放大电路的两输入端与电流检测电阻并联，仪用放大电路的输出端、AD转换电路和控制电路21依次连接，电流检测电阻的两端分别与数字可调电源电路25和被测MCU芯片的第一电源管脚或第二电源管脚连接。具体的，仪用放大电路对电流检测电阻两端的压降进行放大处理，AD转换电路对仪用放大电路放大后的电流检测电阻两端的压降进行模数转换处理后，获得功耗采样值。

进一步，MCU芯片检测电路还包括：通信接口27，通信接口27连接于控制电路21与上位机之间。数据处理模块213，与通信接口27连接，还用于通过通信接口27向上位机发送被测MCU芯片的IO管脚输出的电压和电流的对应关系、电平值的电压范围和/或被测MCU芯片的功耗。

进一步，数据处理模块213，与存储器218连接，还用于向存储器218发送被测MCU芯片的IO管脚输出的电压和电流的对应关系、电平值的电压范围和/或被测MCU芯片的功耗。存储器218，用于存储控制电路21获得的电压和电流的对应关系、电平值的电压范围和功耗中的一个或多个组合。

具体的，控制电路21的数据处理模块213通过通信接口27，例如：RS232通信接口、以太网通信接口、无线通信接口和USB通信接口等，向上位机发送被测MCU芯片的IO管脚输出的电压和电流的对应关系、电平值的电压范围和被测MCU芯片的功耗，以及通过通信接口27在上位机的控制下对被测MCU芯片IO管脚输出的电压和电流的对应关系、IO管脚输入的电平值的电压范围和被测MCU芯片的功耗进行测试。还可利用存储器218存储控制电路21的数据处理模块213获得的电压和电流的对应关系、电平值的电压范围和/或被测MCU芯片的功耗。

可选地，MCU芯片检测电路还可包括：供电电路、告警电路、显示装置和按键。告警电路，与控制电路21连接，用于在控制电路21的控制下对被测MCU芯片是否正常运行进行告警提示，还可对控制电路21获取被测MCU芯片的IO管脚输出的电压和电流的对应关系、被测MCU芯片的功耗和/或工作电压的情况进行告警提示。显示装置和按键，显示装置和按键分别与控制电路21连接，显示装置用于显示控制电路21获得的电压和电流的对应关系、电平值的电压范围和被测MCU芯片的功耗；按键用于控制控制电路21发出测试信号和/或向被测MCU芯片的电源管脚提供工作电压。供电电路利用电压转换后的电能对显示装置、告警电路、控制电路21、数字可调电源电路25、功耗检测电路26、电压产生电路22、采样电路23、通道选择电路24供电。

本实施例中，通过控制电路控制电压产生电路经过采样电路向处于输出状态的被测MCU芯片的IO管脚提供用于提供电压的测试信号，采样电路对被测MCU芯片的IO管脚输出的电信号进行采样，获得第一电压采样值和第一电流采样值，从而控制电路根据第一电压采样值和第一电流采样值，获得被测MCU芯片的IO管脚输出的电压和电流的对应关系，由于利用了控制电路21和电压产生电路22改变IO管脚负载，且控制电路21和电压产生电路22体积较小，解决了现有技术中利用不同阻值的电阻改变管脚负载造成MCU芯片检测电路体积较大的技术问题，避免了利用不同阻值的电阻改变管脚负载，从而减小了MCU芯片检测电路体积。

图4为本发明另一实施例提供的MCU芯片检测方法的流程示意图。如图4所示，本实施例提供的MCU芯片检测方法，包括：

401、控制电路控制电压产生电路经过采样电路向处于输出状态的被测MCU芯片的IO管脚提供测试信号，以使被测MCU芯片根据测试信号调整被测MCU芯片的IO管脚输出的电信号。

其中，测试信号用于向被测MCU芯片的IO管脚提供电压，测试信号为电压信号。

具体的，控制电路向电压产生电路发送数字测试信号，控制电压产生电路经过采样电路向处于输出状态的被测MCU芯片的IO管脚提供测试信号。

电压产生电路接收控制电路发送的数字测试信号，将数字测试信号转换为模拟测试信号，对模拟测试信号进行放大处理，获得测试信号并经过采样电路将测试信号提供给被测MCU芯片的IO管脚。被测MCU芯片根据所述测试信号调整被测MCU芯片的IO管脚输出的电信号。

进一步，401之前还包括控制电路控制数字可调电源电路向被测MCU芯片的电源管脚提供工作电压。

402、采样电路对被测MCU芯片的IO管脚输出的电信号进行采样，获得第一电压采样值和第一电流采样值，将第一电压采样值和第一电流采样值提供给控制电路。

403、控制电路根据第一电压采样值和第一电流采样值，获得所述被测MCU芯片的IO管脚输出的电压和电流的对应关系。

例如：被测MCU芯片的IO管脚可为输出高电平，电压产生电路在控制电路的控制下获得从被测MCU芯片电源电压值缓慢下降至0伏的测试信号，经过采样电路提供给被测MCU芯片的IO管脚。采样电路对被测MCU芯片的IO管脚输出的电信号进行采样，获得第一电压采样值和第一电流采样值，控制电路根据第一电压采样值和第一电流采样值，获得的电压和电流的对应关系为Vo_H-Io_H。若被测MCU芯片的IO管脚为输出低电平，且测试信号为0伏缓慢上升至被测MCU芯片的电源电压值，则控制电路获得的电压和电流的对应关系为Vo_L-Io_L。

进一步，MCU芯片检测方法还包括控制电路控制电压产生电路经过采样电路向处于输入状态的被测MCU芯片的IO管脚提供测试信号，以使被测MCU芯片确定所述测试信号的电平值；采样电路对测试信号进行采样，获得第二电压采样值，将第二电压采样值提供给控制电路；控制电路查询被测MCU芯片，获取被测MCU芯片确定的测试信号的电平值，并根据第二电压采样值和获取的电平值，获得被测MCU芯片的IO管脚所支持的电平值的电压范围。

更进一步，功耗检测电路对被测MCU芯片的电源管脚上的工作电流进行采集，获得功耗采样值，并将功耗采样值提供给控制电路，控制电路根据功耗采样值，获得被测MCU芯片的功耗。

可选地，控制电路查询被测MCU芯片是否处于正常运行状态，若查询结果为否，记录数字可调电源电路向被测MCU芯片的电源管脚提供的工作电压。

可选地，控制电路通过通信接口向上位机发送被测MCU芯片的IO管脚输出的电压和电流的对应关系、电平值的电压范围和/或被测MCU芯片的功耗。

本实施例中，通过控制电路控制电压产生电路经过采样电路向处于输出状态的被测MCU芯片的IO管脚提供用于提供电压的测试信号，采样电路对被测MCU芯片的IO管脚输出的电信号进行采样，获得第一电压采样值和第一电流采样值，从而控制电路根据第一电压采样值和第一电流采样值，获得被测MCU芯片的IO管脚输出的电压和电流的对应关系，由于利用了控制电路和电压产生电路改变IO管脚负载，且控制电路和电压产生电路体积较小，解决了现有技术中利用不同阻值的电阻改变管脚负载造成MCU芯片检测电路体积较大的技术问题，使得MCU芯片检测电路体积较小。

图5为本发明另一实施例提供的MCU芯片检测方法的流程示意图。如图5所示，在上一实施例的基础上，本实施例提供的MCU芯片检测方法，还包括：

501、控制电路向数字可调电源电路发送数字信号。

502、数字可调电源电路将数字信号转换为两路模拟信号，对两路模拟信号进行放大处理后提供给被测MCU芯片的第一电源管脚和/或第二电源管脚。

例如：第一电源管脚可为数字电源管脚，第二电源管脚可为模拟电源管脚。

503、控制电路向电压产生电路发送数字测试信号。

504、电压产生电路接收控制电路发送的数字测试信号，将数字测试信号转换为模拟测试信号并对模拟测试信号进行放大处理，获得测试信号。

具体的，控制电路向电压产生电路发送数字测试信号。电压产生电路接收控制电路发送的数字测试信号，将数字测试信号转换为一路模拟测试信号，对一路模拟测试信号进行放大处理，获得一路测试信号并经过采样电路将测试信号提供给被测MCU芯片的IO管脚。

例如：被测MCU芯片的IO管脚可为输出低电平，电压产生电路在控制电路的控制下获得从0伏缓慢上升至被测MCU芯片电源电压值的测试信号，经过采样电路提供给被测MCU芯片的IO管脚，用于对Vo_L-Io_L进行测试。

例如：被测MCU芯片的IO管脚可为输出高电平，电压产生电路在控制电路的控制下获得从被测MCU芯片电源电压值缓慢下降至0伏的测试信号，经过采样电路提供给被测MCU芯片的IO管脚，用于对Vo_H-Io_H进行测试。

或者具体的，电压产生电路接收控制电路发送的数字测试信号，将数字测试信号转换为多路模拟测试信号，对多路模拟测试信号进行放大处理，获得多路测试信号，并经过采样电路将多路测试信号中的每路测试信号分别提供给被测MCU芯片的一个管脚。

505、通道选择电路在控制电路的控制下，控制采样电路与被测MCU芯片的IO管脚中的一个管脚连接。

具体的，控制电路控制通道选择电路，使得采样电路与被测MCU芯片的IO管脚中的一个管脚连接，电压产生电路经过采样电路向被测MCU芯片上与采样电路连接的管脚提供测试信号。

例如：控制电路输出并行数据码，通道选择电路根据并行数据码控制采样电路与被测MCU芯片的IO管脚中的一个管脚连接。

506、采样电路向被测MCU芯片的IO管脚提供测试信号，对被测MCU芯片的IO管脚上的信号进行采样，将获得的第一电压采样值和第一电流采样值提供给控制电路。

例如：被测MCU芯片的IO管脚置于输出低电平或输出高电平，采样电路向被测MCU芯片的IO管脚提供测试信号，被测MCU芯片根据测试信号调整被测MCU芯片的IO管脚输出的电信号。采样电路对调整后的电信号进行采样，获得第一电压采样值和第一电流采样值，将第一电压采样值和第一电流采样值提供给控制电路，从而控制电路根据第一电压采样值和第一电流采样值，获得被测MCU芯片的IO管脚置于输出低电平或输出高电平时，管脚上电压和电流的对应关系，即Vo_L-Io_L或Vo_H-Io_H。

可选地，采样电路向处于输入状态的被测MCU芯片的IO管脚提供测试信号，对被测MCU芯片的IO管脚上的信号进行采样，将获得的第二电流采样值提供给控制电路。控制电路根据第二电流采样值，获得与测试信号相对应的被测MCU芯片的IO管脚上的电流。其中被测MCU芯片中的内部弱上拉电阻处于使能或不使能状态。

例如：被测MCU芯片的IO管脚置于输入状态且内部弱上拉电阻处于不使能状态，采样电路向被测MCU芯片的IO管脚提供0伏或同电源电压的测试信号，采样电路对测试信号采样，获得第二电流采样值，将第二电流采样值提供给控制电路，从而控制电路根据第二电流采样值，获得被测MCU芯片管脚上的电流，即被测MCU芯片输入低电平时IO管脚的漏电流I_iL或被测MCU芯片输入高电平时IO管脚的漏电流I_iH。

例如：被测MCU芯片的IO管脚置于输入状态且内部弱上拉电阻处于使能状态，采样电路向被测MCU芯片的IO管脚提供0伏测试信号，采样电路对测试信号采样，获得第二电流采样值，将第二电流采样值提供给控制电路，从而控制电路根据第二电流采样值，获得被测MCU芯片管脚上的电流，即管脚弱上拉电流。

可选地，控制电路查询被测MCU芯片识别测试信号为高电平或低电平。

例如：被测MCU芯片的IO管脚置于输入状态且内部弱上拉电阻处于不使能状态时，采样电路向被测MCU芯片的IO管脚提供测试信号，被测MCU芯片识别测试信号为高电平或低电平，控制电路查询被测MCU芯片识别测试信号为高电平或低电平，若测试信号从0伏缓慢上升，且被测MCU芯片识别测试信号从低电平变为高电平，则采样电路对测试信号采样，获得第二电压采样值，将第二电压采样值提供给控制电路，从而控制电路根据第二电压采样值，获得被测MCU芯片IO管脚上的电压，将此时被测MCU芯片管脚上的电压作为被测MCU芯片的IO管脚输入低电平的最大值Vi_Lmax；若测试信号从电源电压值缓慢下降，且识别测试信号从高电平变为低电平，则将此时被测MCU芯片管脚上的电压作为被测MCU芯片的IO管脚输入高电平的最小值Vi_Hmin。

507、功耗检测电路对被测MCU芯片的电源管脚上的工作电流进行采集，获得功耗采样值，并将功耗采样值提供给控制电路。

需要说明的是，可通过控制电路改变数字可调电源电路向被测MCU芯片提供的工作电压后重复进行上述步骤，从而获得不同工作电压情况下的被测MCU芯片电气参数。

508、控制电路接收第一电压采样值、第一电流采样值和功耗采样值，获得电压和电流的对应关系和功耗。

具体的，控制电路根据第一电压采样值和第一电流采样值，获得被测MCU芯片的IO管脚置于输出低电平或输出高电平时，IO管脚上电压和电流的对应关系，即Vo_L-Io_L或Vo_H-Io_H。另外，控制电路根据功耗检测电路对被测MCU芯片的电源管脚上的信号进行采集获得的功耗采样值，获得被测MCU芯片的功耗。

需要说明的是，可通过控制电路预先设定被测芯片的工作模式，向被测芯片发送握手信号指示被测芯片在设定的工作模式下运行，从而控制电路获得与设定工作模式相对应的功耗。其中工作模式可为正常工作模式或睡眠模式等。

可选地，控制电路还可查询被测MCU芯片是否处于正常运行状态，若否，记录数字可调电源电路向被测MCU芯片的电源管脚提供的工作电压。

具体的，若被测MCU芯片复位和运行异常，控制电路记录数字可调电源电路向被测MCU芯片的电源管脚提供的工作电压。

例如：数字可调电源电路在控制电路的控制下，向被测MCU芯片的电源管脚提供从5V缓慢下降的工作电压，控制电路查询被测MCU芯片是否运行异常，若被测MCU芯片发生复位，则控制电路记录数字可调电源电路向被测MCU芯片的电源管脚提供的工作电压，即欠压复位电压。

例如：数字可调电源电路在控制电路的控制下，向被测MCU芯片的电源管脚提供从0V至5V区间内缓慢变化的工作电压，控制电路查询被测MCU芯片是否运行异常，从而实现芯片缓慢上下电测试。

509、控制电路存储电压和电流的对应关系和功耗，和/或发送电压和电流的对应关系和功耗。

具体的，存储器存储控制电路获得的电压和电流的对应关系和功耗，和/或通过通信接口向上位机发送被测MCU芯片的IO管脚输出的电压和电流的对应关系和被测MCU芯片的功耗。另外，控制电路还可存储和/或发送电平值的电压范围等获得或接收的数据。

可选地，告警电路可在控制电路的控制下对上述被测MCU芯片进行电气性能测试的情况进行告警提示，显示装置显示控制电路获得的电压和电流的对应关系、电平值的电压范围和被测MCU芯片的功耗，通过按键控制控制电路发出测试信号和/或向被测MCU芯片的电源管脚提供工作电压。

需要说明的是，可通过控制电路输出握手信号，使被测MCU芯片根据握手信号调整为与握手信号相对应的工作状态。工作状态包括IO管脚的输入状态、IO管脚的输出状态、内部弱上拉电阻使能等。

本实施例中，通过控制电路控制电压产生电路经过采样电路向处于输出状态的被测MCU芯片的IO管脚提供用于提供电压的测试信号，采样电路对被测MCU芯片的IO管脚输出的电信号进行采样，获得第一电压采样值和第一电流采样值，从而控制电路根据第一电压采样值和第一电流采样值，获得被测MCU芯片的IO管脚输出的电压和电流的对应关系，由于利用了控制电路和电压产生电路改变IO管脚负载，且控制电路和电压产生电路体积较小，解决了现有技术中利用不同阻值的电阻改变管脚负载造成MCU芯片检测电路体积较大的技术问题，使得MCU芯片检测电路体积较小。另外，数字可调电源电路可在控制电路的控制下向第一电源管脚和/或第二电源管脚提供工作电压，以及功耗检测电路对被测MCU芯片的电源管脚上的信号进行采集，获得功耗采样值，并将功耗采样值提供给控制电路，使得MCU芯片检测电路功能多样化。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种MCU芯片检测电路，其特征在于，包括：控制电路、电压产生电路、采样电路；所述控制电路、所述电压产生电路和所述采样电路依次连接；所述控制电路与所述采样电路连接；

2.根据权利要求1所述的MCU芯片检测电路，其特征在于，所述电压产生电路包括：第一数模转换电路和第一放大电路；所述第一数模转换电路与所述第一放大电路连接；

所述第一数模转换电路，用于接收所述控制电路发送的数字测试信号，将所述数字测试信号转换为模拟测试信号；

所述第一放大电路，用于对所述模拟测试信号进行放大处理，获得所述测试信号，并通过所述采样电路将所述测试信号提供给所述被测MCU芯片的IO管脚。

3.根据权利要求2所述的MCU芯片检测电路，其特征在于，所述第一数模转换电路具体用于接收所述控制电路发送的所述数字测试信号，将所述数字测试信号转换为多路模拟测试信号；

所述第一放大电路具体用于对所述多路模拟测试信号进行放大处理，获得多路所述测试信号，并通过所述采样电路将多路测试信号中的每路测试信号分别提供给所述被测MCU芯片的一个管脚。

4.根据权利要求2所述的MCU芯片检测电路，其特征在于，还包括：

通道选择电路，与所述控制电路连接，用于在所述控制电路的控制下，控制所述采样电路与所述被测MCU芯片的IO管脚中的一个IO管脚连接；

所述电压产生电路具体用于通过所述通道选择电路向所述被测MCU芯片上与所述采样电路连接的管脚提供所述测试信号。

5.根据权利要求2所述的MCU芯片检测电路，其特征在于，

所述电压产生电路还用于在所述控制电路的控制下，通过所述采样电路向处于输入状态的被测MCU芯片的IO管脚提供所述测试信号；

所述采样电路还用于向所述被测MCU芯片的IO管脚提供所述测试信号以使所述被测MCU芯片确定所述测试信号的电平值，并对所述测试信号进行采样，获得第二电压采样值，将所述第二电压采样值提供给所述控制电路；

所述控制电路还用于控制所述电压产生电路通过所述采样电路向所述被测MCU芯片的IO管脚提供所述测试信号；查询所述被测MCU芯片，获取所述被测MCU芯片确定的所述测试信号的电平值，以及接收所述采样电路提供的所述第二电压采样值，并根据所述第二电压采样值和获取的所述电平值，获得所述被测MCU芯片的IO管脚所支持的所述电平值的电压范围。

6.根据权利要求5所述的MCU芯片检测电路，其特征在于，还包括：

数字可调电源电路，与所述控制电路连接，用于在所述控制电路的控制下向所述被测MCU芯片的电源管脚提供工作电压。

7.根据权利要求6所述的MCU芯片检测电路，其特征在于，所述数字可调电源电路包括：

第二数模转换电路，用于接收所述控制电路发送的数字信号，将所述数字信号转换为模拟信号；

第二放大电路，用于对所述模拟信号进行放大处理，获得第一工作电压信号，向所述被测MCU芯片的第一电源管脚提供所述第一工作电压信号；

第三放大电路，用于对所述模拟信号进行放大处理，获得第二工作电压信号，向所述被测MCU芯片的第二电源管脚提供所述第二工作电压信号。

8.根据权利要求6所述的MCU芯片检测电路，其特征在于，

所述控制电路还用于查询所述被测MCU芯片是否处于正常运行状态，若否，记录所述数字可调电源电路向所述被测MCU芯片的电源管脚提供的工作电压。

9.根据权利要求8所述的MCU芯片检测电路，其特征在于，还包括：

功耗检测电路，与所述数字可调电源电路和所述控制电路连接，用于对所述被测MCU芯片的电源管脚上的工作电流进行采集，获得功耗采样值，并将所述功耗采样值提供给所述控制电路；

所述控制电路还用于接收所述功耗检测电路提供的所述功耗采样值，并根据所述功耗采样值，获得所述被测MCU芯片的功耗。

10.根据权利要求9所述的MCU芯片检测电路，其特征在于，还包括：

通信接口，所述通信接口连接于所述控制电路与上位机之间；

所述控制电路还用于通过所述通信接口向所述上位机发送所述被测MCU芯片的IO管脚输出的电压和电流的对应关系、所述电平值的电压范围和/或所述被测MCU芯片的功耗。

11.一种MCU芯片检测方法，其特征在于，包括：

12.根据权利要求11所述的MCU芯片检测方法，其特征在于，还包括：

所述控制电路控制所述电压产生电路通过所述采样电路向处于输入状态的被测MCU芯片的IO管脚提供所述测试信号，以使所述被测MCU芯片确定所述测试信号的电平值；

所述采样电路对所述测试信号进行采样，获得第二电压采样值，将所述第二电压采样值提供给所述控制电路；

所述控制电路查询所述被测MCU芯片，获取所述被测MCU芯片确定的所述测试信号的电平值，并根据所述第二电压采样值和获取的所述电平值，获得所述被测MCU芯片的IO管脚所支持的所述电平值的电压范围。

13.根据权利要求12所述的MCU芯片检测方法，其特征在于，还包括：

所述控制电路控制数字可调电源电路向所述被测MCU芯片的电源管脚提供工作电压。

14.根据权利要求13所述的MCU芯片检测方法，其特征在于，还包括：

所述控制电路查询所述被测MCU芯片是否处于正常运行状态，若查询结果为否，记录所述数字可调电源电路向所述被测MCU芯片的电源管脚提供的工作电压。

15.根据权利要求14所述的MCU芯片检测方法，其特征在于，还包括：

功耗检测电路对所述被测MCU芯片的电源管脚上的工作电流进行采集，获得功耗采样值，并将所述功耗采样值提供给所述控制电路；

所述控制电路根据所述功耗采样值，获得所述被测MCU芯片的功耗。

16.根据权利要求15所述的MCU芯片检测方法，其特征在于，还包括：

所述控制电路通过通信接口向上位机发送所述被测MCU芯片的IO管脚输出的电压和电流的对应关系、所述电平值的电压范围和/或所述被测MCU芯片的功耗。