CN104678237A

CN104678237A - 差分信号测试系统及其方法

Info

Publication number: CN104678237A
Application number: CN201310627692.8A
Authority: CN
Inventors: 宋平
Original assignee: Inventec Pudong Technology Corp; Inventec Corp
Current assignee: Inventec Pudong Technology Corp; Inventec Electronics Tianjin Co Ltd; Inventec Corp
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2015-06-03

Abstract

本发明公开一种差分信号测试系统及其方法，通过边缘扫描方式以差分信号线路电性连接测试装置及待测装置，并且传送测试指令使测试装置及待测装置产生差分信号，以便根据差分信号传送前后的差异有效判断差分信号线路为正常、开路及短路的状态，用以达成提高差分信号线路的测试可信度的技术功效。

Description

差分信号测试系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种提示系统及其方法，特别是指应用边界扫描方式的差分信号测试系统及其方法。

背景技术

近年来，随着连接器的普及与蓬勃发展，在连接器使用差分信号线路已非常普及，因此，如何准确测试差分信号线路便成为各家厂商亟欲解决的问题之一。

一般而言，差分信号线路的测试方式通常是进行功能测试来检测差分信号是否能正常工作。然而，通过功能测试只代表差分信号能正常接收及传送，倘若差分信号中的某一脚位如“Tx_p”或“Tx_n”出现开路或电容虚焊甚至短路时，差分信号可能仍照常传送，也就是说，功能测试并没有测试差分信号线路中的每一根线路的情况，所以具有测试可信度不佳的问题。

有鉴于此，便有厂商提出一种利用联合测试工作群组（Joint Test ActionGroup,JTAG）的测试方式，藉由标准测试存取端口和边界扫描结构来测试差分信号线路。然而，由于内建的标准测试存取端口和边界扫描结构可能无法满足差分信号线路对于边沿速度（edge speed）的要求，以至于无法成功接收测试信号，进而对差分信号线路中的每一根线路进行测试。因此，上述方式仍然无法有效解决差分信号线路的测试可信度不佳的问题。

综上所述，可知现有技术中长期以来一直存在差分信号线路的测试可信度不佳的问题，因此实有必要提出改进的技术手段，来解决此一问题。

发明内容

本发明揭露一种差分信号测试系统及其方法。

首先，本发明揭露一种差分信号测试系统，此系统包含：待测装置、测试装置及控制模块。其中，待测装置包含一组第一传输脚位（Tx_p、Tx_n）及一组第一接收脚位（Rx_p、Rx_n）的差分信号线路，此待测装置用以接收测试指令以产生差分信号，并且以此组第一传输脚位传送差分信号；测试装置包含一组第二传输脚位（Txp、Txn）及一组第二接收脚位（Rxp、Rxn）的差分信号线路，其中此组第二传输脚位与第一接收脚位电性连接，此组第二接收脚位与第一传输脚位电性连接，测试装置用以接收测试指令以产生差分信号，并且以此组第二传输脚位传送差分信号；传送测试指令至待测装置及测试装置，并且在待测装置及测试装置传送差分信号后，读取第一接收脚位及第二接收脚位的接收信号，当差分信号与接收信号相同时，判断为差分信号线路正常，当差分信号与接收信号不相同时，判断为差分信号线路异常。

另外，本发明揭露一种差分信号测试方法，应用在具有待测装置及测试装置的环境中，其步骤包括：将待测装置的差分信号线路与测试装置的差分信号线路电性连接，其中，待测装置的差分信号线路包含一组第一传输脚位（Tx_p、Tx_n）及一组第一接收脚位（Rx_p、Rx_n），测试装置的差分信号线路包含一组第二传输脚位（Txp、Txn）及一组第二接收脚位（Rxp、Rxn）；传送测试指令至待测装置及测试装置，使待测装置及测试装置接收测试指令以产生差分信号，并且以第一传输脚位及第二传输脚位相互传送差分信号；在待测装置及测试装置传送差分信号后，读取第一接收脚位及第二接收脚位的接收信号，当差分信号与接收信号相同时，判断为差分信号线路正常，当差分信号与接收信号不相同时，判断为差分信号线路异常。

本发明所揭露的系统与方法如上，与现有技术的差异在于本发明是通过边缘扫描方式以差分信号线路电性连接测试装置及待测装置，并且传送测试指令使测试装置及待测装置产生差分信号，以便根据差分信号传送前后的差异有效判断差分信号线路为正常、开路及短路的状态。

通过上述的技术手段，本发明可以达成提高差分信号线路的测试可性度的技术功效。

附图说明

图1为本发明差分信号测试系统的系统方块图。

图2为本发明差分信号测试方法的方法流程图。

图3为应用本发明进行差分信号测试的第一实施例的示意图。

图4为应用本发明进行差分信号测试的第二实施例的示意图。

【符号说明】

110 待测装置

111 第一传输脚位

112 第一接收脚位

120 测试装置

121 第二传输脚位

122 第二接收脚位

130 控制模块

300 电容器

具体实施方式

以下将配合图式及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

在说明本发明所揭露的差分信号测试系统及其方法之前，先对本发明的应用环境作说明，本发明是使用边界扫描（Boundary Scan）技术实现差分信号的测试，在实际实施上，待测装置及测试装置都具有符合“IEEE1149.1”及“IEEE1149.6”标准的边界扫描元件以便进行边界扫描，两者的边界扫描元件以差分信号线路相互电性连接。另外，本发明所述的一组第一传输脚位可包含一支标示为“Tx_p”的脚位及一支标示为“Tx_n”的脚位；一组第一接收脚位可包含一支标示为“Rx_p”的脚位及一支标示为“Rx_n”的脚位；一组第二传输脚位可包含一支标示为“Txp”的脚位及一支标示为“Txn”的脚位；一组第二接收脚位可包含一支标示为“Rxp”的脚位及一支标示为“Rxn”的脚位。稍后将配合图式详细说明待测装置及测试装置的电性连接方式。

以下配合图式对本发明差分信号测试系统及其方法做进一步说明，请参阅「图1」，「图1」为本发明差分信号测试系统的系统方块图，此系统包含：待测装置110、测试装置120及控制模块130。其中，待测装置110包含一组第一传输脚位（Tx_p、Tx_n）及一组第一接收脚位（Rx_p、Rx_n）的差分信号线路，此待测装置110用以接收测试指令以产生差分信号，并且以第一传输脚位传送差分信号，由于产生差分信号的方式为公知技术，故在此不再多作赘述。特别要说明的是，当第一传输脚位包含一组电容器时，控制模块130会传送“1149.6交流指令”作为测试指令，以便判断电容器是否为开路状态或差分信号线路是否短路。举例来说，当电容器为开路状态时，测试装置120的第二接收脚位的接收信号会固定不变，而当电容器在非开路状态时，此第二接收脚位的接收信号将与待测装置110的第一传输脚位传送的差分信号相同。在实际实施上，控制模块130传送测试指令使待测装置110的第一传输脚位传送的差分信号在经过电容后，其边沿跳变时间通常能达到“4ns～12ns”（电压变化在300mV、时间达到4ns～12ns）。因此，测试装置120的边界扫描元件，其检测边沿跳变时间的范围要覆盖“4ns～12ns”（能够将电压变化在300mV、时间消耗为4ns～12ns的跳变沿检测出来），例如：芯片型号“EP4CGX15BF14”以确保能正常检测第一传输脚位的信号。至于要判断差分信号线路是否开路（open）或短路（short）则可使用“1149.1指令”来达成。

测试装置120包含一组第二传输脚位（Txp、Txn）及一组第二接收脚位（Rxp、Rxn）的差分信号线路，其中此组第二传输脚位与第一接收脚位电性连接，此组第二接收脚位与第一传输脚位电性连接，测试装置120用以接收测试指令以产生差分信号，并且以第二传输脚位传送差分信号。特别要说明的是，当待测装置110的第一接收脚位包含一组电容器时，控制模块130同样会传送“1149.6交流指令”作为测试指令，以便判断电容器是否为开路状态或差分信号线路是否开路或短路。假设电容器为开路状态，第一接收脚位的接收信号将维持不变，反之当电容器在非开路状态时，第一接收脚位的接收信号与第二传输脚位传送的差分信号相同。另外，假设待测装置110为插槽（PCI-E），那么测试装置120可以是安装在此插槽上的测试电路板，而与公知不同的地方在于此测试电路板并非仅具有回路，更包含了边沿速度（edge speed）很快、跳变时间比较短的边界扫描元件，以便待测装置110稳定的检测出信号（由于测试装置120发送差分信号，此差分信号的边沿速度比较快，所以待测装置110需选择边沿速度比较快的边界扫描元件，让待测装置110能够稳定的检测出信号）。稍后将配合图式说明待测装置110与测试装置120的电性连接方式以及差分信号与接收信号在各种不同情况下的电气信号。

控制模块130用以传送测试指令至待测装置110及测试装置120，并且在待测装置110及测试装置120传送差分信号后，读取第一接收脚位及第二接收脚位的接收信号，当差分信号与接收信号相同时，判断为差分信号线路正常，当差分信号与接收信号不相同时，判断为差分信号线路异常。举例来说，假设第一传输脚位（Tx_p、Tx_n）的差分信号为“0,1”，第二接收脚位（Rxp、Rxn）的接收信号也为“0,1”，当差分信号变为“1,0”时，接收信号也变为“1,0”即代表差分信号线路正常；反之，则代表差分信号线路异常。

接着，请参阅「图2」，「图2」为本发明差分信号测试方法，应用在具有待测装置110及测试装置120的环境中，其步骤包括：将待测装置110的差分信号线路与测试装置120的差分信号线路电性连接，其中，待测装置110的差分信号线路包含一组第一传输脚位（Tx_p、Tx_n）及一组第一接收脚位（Rx_p、Rx_n），测试装置120的差分信号线路包含一组第二传输脚位（Txp、Txn）及一组第二接收脚位（Rxp、Rxn）（步骤210）；传送测试指令至待测装置110及测试装置120，使待测装置110及测试装置120接收测试指令以产生差分信号，并且以第一传输脚位及第二传输脚位相互传送差分信号（步骤220）；在待测装置110及测试装置120传送差分信号后，读取第一接收脚位及第二接收脚位的接收信号，当差分信号与接收信号相同时，判断为差分信号线路正常，当差分信号与接收信号不相同时，判断为差分信号线路异常（步骤230）。通过上述步骤，即可通过边缘扫描方式以差分信号线路电性连接测试装置及待测装置，并且传送测试指令使测试装置及待测装置产生差分信号，以便根据差分信号传送前后的差异有效判断差分信号线路为正常、开路及短路的状态。

以下配合「图3」及「图4」以实施例的方式进行如下说明，请先参阅「图3」，「图3」为应用本发明进行差分信号测试的第一实施例的示意图。在实际实施上，待测装置110及测试装置120的电性连接方式可如「图3」所示意，第一传输脚位111通过电容器300电性连接至第二接收脚位121；第一接收脚位112直接电性连接至第二传输脚位122。在此情况下，由于第一传输脚位111线路上存在电容器300，控制模块130会使用“1149.6交流指令”作为测试指令测试第一传输脚位111（Tx_p、Tx_n），并且比对差分信号与接收信号来判断差分信号线路是否正常。假设在线路正常的情况下，第一传输脚位111传送的差分信号会与第二接收脚位121接收到的接收信号相同，且此接收信号会随差分信号而有相同的变化；假设与第一传输脚位111中的“Tx_p”脚位相连接的电容器为开路状态，那么在第二接收脚位121中相应的“Rxp”脚位将固定为高电位（以“0”表示）或低电位（以“1”表示），不会随着“Tx_p”脚位的改变而改变；另外，当第一传输脚位111中的“Tx_p”脚位及“Tx_n”脚位短路时，第二接收脚位121中的“Rxp”脚位及“Rxn”脚位将同样为高电位或同样为低电位（取决于当时的电位）。特别要说明的是，由于第一传输脚位111传送差分信号，所以“Tx_p”脚位与“Tx_n”脚位的电位是相反的，也就是当“Tx_p”脚位为高电位时，“Tx_n”脚位为低电位。由于线路中有电容器耦合，所以跳变沿将通过电容器传送到第二接收脚位121，以便检测第二接收脚位121的跳变沿来得知第一传输脚位111的状态。

至于在第一接收脚位112的部分，由于线路上没有电容器，所以控制模块130会使用“1149.1指令”作为测试指令控制第二传输脚位122传送差分信号，并且检测第一接收脚位112的接收信号来判断差分信号电路是否正常。此时，第一接收脚位112将工作在电压敏感模式。假设第二传输脚位122中的“Txp”脚位为高电位、“Txn”脚位为低电位，在差分信号线路正常的情况下，第一接收脚位112中的“Rx_p”脚位为高电位、“Rx_n”脚位为低电位；反之当“Txp”脚位为低电位、“Txn”脚位为高电位，则“Rx_p”脚位将成为低电位、“Rx_n”脚位成为高电位。倘若差分信号电路出现开路，则第一接收脚位112将接收不到“Txp”脚位或“Txn”脚位的差分信号，所以第一接收脚位112中接收不到信号的脚位将维持不变的电位。另外，假设差分信号电路出现短路，那么第一接收脚位112中的“Rx_p”脚位及“Rx_n”脚位将接收到相同的电位，无法正确获得产生的差分信号。

如「图4」所示意，「图4」为应用本发明进行差分信号测试的第二实施例的示意图。此第二实施例与第一实施例大同小异，其差别仅在于电容器300位于第一接收脚位112。然而，由于电容器300位于第一接收脚位112，所以控制模块130会使用“1149.6交流指令”控制第二传输脚位122传送差分信号，至于第一传输脚位111的线路不存在电容器300，所以使用“1149.1指令”控制所述待测装置110的“Tx_p”脚位及“Tx_n”脚位直接传送差分信号。至于电容器是否开路及差分信号线路为正常或开路或短路的判断方式如图第一实施例，故在此不再多作赘述。

综上所述，可知本发明与现有技术之间的差异在于通过边缘扫描方式以差分信号线路电性连接测试装置及待测装置，并且传送测试指令使测试装置及待测装置产生差分信号，以便根据差分信号传送前后的差异有效判断差分信号线路为正常、开路及短路的状态，藉由此一技术手段可以解决现有技术所存在的问题，进而达成提高差分信号线路的测试可信度的技术功效。

虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本发明所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求书所界定者为准。

Claims

1.一种差分信号测试系统，其特征在于，该系统包含：

一待测装置，该待测装置包含一组第一传输脚位（Tx_p、Tx_n）及一组第一接收脚位（Rx_p、Rx_n）的差分信号线路，该待测装置用以接收一测试指令以产生一差分信号，并且以该组第一传输脚位传送该差分信号；

一测试装置，该测试装置包含一组第二传输脚位（Txp、Txn）及一组第二接收脚位（Rxp、Rxn）的差分信号线路，其中该组第二传输脚位与该组第一接收脚位电性连接，该组第二接收脚位与该组第一传输脚位电性连接，该测试装置用以接收该测试指令以产生该差分信号，并且以该组第二传输脚位传送该差分信号；以及

一控制模块，用以传送该测试指令至该待测装置及该测试装置，并且在该待测装置及该测试装置传送该差分信号后，读取该组第一接收脚位及该组第二接收脚位的一接收信号，当该差分信号与该接收信号相同时，判断为差分信号线路正常，当该差分信号与该接收信号不相同时，判断为差分信号线路异常。

2.根据权利要求1的差分信号测试系统，其特征在于，该组第一传输脚位包含一组电容器时，该控制模块传送“1149.6交流指令”作为该测试指令，用以判断该组电容器是否为开路状态或差分信号线路是否短路。

3.根据权利要求2的差分信号测试系统，其特征在于，该组电容器为开路状态时，该组第二接收脚位的接收信号维持不变，该组电容器非开路状态时，该组第二接收脚位的接收信号与该组第一传输脚位传送的差分信号相同。

4.根据权利要求1的差分信号测试系统，其特征在于，该组第一接收脚位包含一组电容器时，该控制模块传送“1149.6交流指令”作为该测试指令，用以判断该组电容器是否为开路状态或差分信号线路是否短路。

5.根据权利要求4的差分信号测试系统，其特征在于，该组电容器为开路状态时，该组第一接收脚位的接收信号维持不变，该组电容器非开路状态时，该组第一接收脚位的接收信号与该组第二传输脚位传送的差分信号相同。

6.一种差分信号测试方法，应用在具有一待测装置及一测试装置的环境中，其特征在于，步骤包括：

将该待测装置的差分信号线路与该测试装置的差分信号线路电性连接，其中，该待测装置的差分信号线路包含一组第一传输脚位（Tx_p、Tx_n）及一组第一接收脚位（Rx_p、Rx_n），该测试装置的差分信号线路包含一组第二传输脚位（Txp、Txn）及一组第二接收脚位（Rxp、Rxn）；

传送一测试指令至该待测装置及该测试装置，使该待测装置及该测试装置接收该测试指令以产生一差分信号，并且以该组第一传输脚位及该组第二传输脚位相互传送该差分信号；以及

在该待测装置及该测试装置传送该差分信号后，读取该组第一接收脚位及该组第二接收脚位的一接收信号，当该差分信号与该接收信号相同时，判断为差分信号线路正常，当该差分信号与该接收信号不相同时，判断为差分信号线路异常。

7.根据权利要求6的差分信号测试方法，其特征在于，该组第一传输脚位包含一组电容器时，传送“1149.6交流指令”作为该测试指令，用以判断该组电容器是否为开路状态或差分信号线路是否短路。

8.根据权利要求7的差分信号测试方法，其特征在于，该组电容器为开路状态时，该组第二接收脚位的接收信号维持不变，该组电容器非开路状态时，该组第二接收脚位的接收信号与该组第一传输脚位传送的差分信号相同。

9.根据权利要求6的差分信号测试方法，其特征在于，该组第一接收脚位包含一组电容器时，传送“1149.6交流指令”作为该测试指令，用以判断该组电容器是否为开路状态或差分信号线路是否短路。

10.根据权利要求9的差分信号测试方法，其特征在于，该组电容器为开路状态时，该组第一接收脚位的接收信号维持不变，该组电容器非开路状态时，该组第一接收脚位的接收信号与该组第二传输脚位传送的差分信号相同。