CN106445751A - 一种调试板、调试系统及调试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调试板、调试系统及调试方法，所述调试板包括：控制单元、SPI接口、IIC接口以及通信接口，其中，SPI接口和IIC接口分别用于连接待测设备的相应接口，控制单元用于将来自控制设备发送的测试指令数据转发到SPI接口或IIC接口，以及将来自待测设备的SPI接口或IIC接口的数据转发给控制设备，通信接口用于连接控制设备。所述调试系统包括上述调试板和控制设备，所述调试板的通信接口用于连接控制设备的第一通信接口，待测设备的通信接口连接到控制设备的第二通信接口；所述调试方法适用于该调试系统，包括手动调试模式和自动测试模式。本发明可以适应不同设备的SPI和IIC协议配置的调试需求，配置灵活，可以减少底层驱动的开发时间，操作简单方便。

Description

一种调试板、调试系统及调试方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种调试板、调试系统及调试方法。

背景技术

SPI(Serial Peripheral Interface)串行外设接口总线是Motorola公司推出的三线同步接口，同步串行3线方式进行通信：一条时钟线SCK，一条数据输出线MOSI，一条数据输入线MISO；用于CPU与各种外围器件进行全双工、同步串行通讯。IIC(Inter-Integrated Circuit)集成电路总线，是由飞利浦半导体公司设计的，主要是用来连接整体电路(ICS)。在产品开发过程中，经常要会使用到SPI总线和IIC总线，由于这两种接口无法通过PC直接通信，通常会需要一些复杂的手段来测试这两种接口的正确性，造成开发时间的增加，导致成本上升。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种调试板、调试系统及调试方法，以方便对待测设备的SPI和IIC接口功能的正确性进行测试。

为实现上述目的，本发明提供了一种调试板，包括：

控制单元、SPI接口、IIC接口以及通信接口；

所述SPI接口和IIC接口分别用于连接待测设备的相应接口；

所述控制单元用于将来自控制设备发送的测试指令数据转发到所述SPI接口或IIC接口，以及将来自所述待测设备的SPI接口或IIC接口的数据转发给所述控制设备；

所述通信接口，用于连接所述控制设备。

可选地，其中，所述控制单元将来自控制设备发送的测试指令数据转发到所述SPI接口或IIC接口，以及将来自所述待测设备的SPI接口或IIC接口的数据转发给所述控制设备，包括：

当通过所述通信接口接收到所述控制设备发送的测试指令数据时，所述控制单元将所述测试指令数据转换为SPI数据或IIC数据，将转换成的SPI数据通过所述SPI接口传输到所述待测设备，将转换成的IIC数据通过所述IIC接口传输到所述待测设备；

当从所述SPI接口接收到来自所述待测设备的SPI数据，或从所述IIC接口接收到来自所述待测设备的IIC数据时，所述控制单元将接收到的所述SPI数据或IIC数据缓存，转换为所述通信接口协议格式数据，通过所述通信接口传输到所述控制设备。

可选地，所述控制单元还用于：当通过所述通信接口接收到所述控制设备发送的配置指令数据时，根据所述配置指令数据，对所述SPI接口和/或IIC接口分别进行初始化设置。

可选地，所述控制单元还用于：当工作在手动调试模式时，根据从所述通信接口接收的配置命令，配置所述SPI接口的极性、相位和波特率；或配置所述IIC接口的速率、寻址方式和IIC地址；根据从所述通信接口接收的测试命令，针对所述待测设备的SPI接口或IIC接口进行单独的数据接收/发送测试；

当工作在自动测试模式时，根据从所述通信接口接收的命令，针对所述待测设备的SPI接口或IIC接口进行连续测试。

本发明还提供了一种调试系统，包括上述的调试板，以及控制设备，所述控制设备包括第一通信接口和第二通信接口；

其中，所述调试板的SPI接口和IIC接口分别用于连接待测设备的SPI接口和IIC接口；

所述调试板的通信接口用于连接所述控制设备的第一通信接口；

所述控制设备的第二通信接口用于连接所述待测设备的通信接口。

可选地，所述控制设备还包括显示器，用于显示所述调试板通过所述第一通信接口发送的测试数据。

可选地，所述显示器还用于：根据用户设定，在显示所述调试板通过所述第一通信接口发送的测试数据时，显示所述待测设备通过所述第二通信接口发送的相应数据。

可选地，所述控制设备还包括测试管理界面，用于接收用户输入的测试选择命令，根据接收的测试选择命令选择测试待测设备的SPI接口或IIC接口；以及接收用户输入的测试模式命令，根据接收的测试模式命令，选择手动调试模式或自动测试模式。

本发明还提供了一种调试方法，适用于上述调试系统，包括：

选择手动调试模式或自动测试模式；

当选择自动测试模式时，选择测试项目、设置测试数据进行测试；

当选择手动调试模式时，根据调试模式设置相应的接口参数和测试数据进行测试。

可选地，其中，所述根据调试模式设置相应的接口参数和测试数据进行测试，包括：

当调试模式为SPI接口调试时，设置SPI主机/从机工作方式、SPI极性、相位和波特率，然后设置测试数据进行测试；

当调试模式为IIC接口调试时，设置IIC主机/从机工作方式、IIC速率和寻址方式，设置IIC地址，然后设置测试数据进行测试。

本发明提供的方案，可以让开发者使用控制设备(例如PC机)上的控制软件来对待测设备的SPI和IIC接口功能的正确性进行测试，调试板的SPI接口和IIC接口参数可以由控制设备通过通信接口进行修改配置，能够适应各种待设备的SPI接口和IIC接口协议的不同设置要求，可以减少底层驱动的开发时间，通用性强、操作灵活、成本低、效率高。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的一种调试板结构示意图；

图2为本发明第二实施例提供的一种调试系统结构示意图；

图3为本发明第三实施例提供的一种调试方法流程示意图；

图4为本发明的一种示范性调试板软件程序流程示意图；

图5为本发明的一种示范性调试系统的控制软件流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。

需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

现有技术中，对于设备SPI接口和IIC的调试主要通过以下方法：

1)使用测试机机台进行调试，该方案的缺点是成本高、操作复杂，需要花费大量的时间学习使用方法；

2)使用配有SPI或IIC接口的器件或芯片进行测试，该方案的缺点是没有专门的控制软件、灵活性差、效率低。

而在一些电子应用产品或设备中，SPI总线和IIC总线则经常会用到，因此迫切需要一种成本低、使用方法简便的测试设备。

针对上述问题，本发明第一实施例提供了一种调试板，用于调试SPI接口和IIC接口。如图1所示，调试板包括控制单元、与控制设备(例如PC机)间的通信接口、以及SPI接口和IIC接口。

所述调试板是以控制单元(例如微处理器MCU)为核心的接口转换电路，可以利用控制设备(例如PC机)端的控制软件通过串口对调试板进行控制，控制软件可以更改MCU的SPI与IIC接口的设置，以实现能兼容不同待测设备的SPI接口和IIC接口配置。

其中，所述调试板的SPI接口和IIC接口分别用于连接待测试电子产品或设备的SPI接口和IIC接口，与控制设备间的通信接口可以采用串口，如USB接口、UART接口或网络接口。控制单元，可以是微处理器，也可以通过CPLD或FPGA实现控制单元的功能，或者可以基于FPGA或CPLD，将控制单元、通信接口和SPI接口、IIC接口的部分或全部集成化设计，只要能够实现上述各个部件的相关功能即可。

当调试板通过所述通信接口接收到控制设备(例如PC机或其它测试设备)发送的测试指令数据时，所述控制单元将所述测试指令数据转换为SPI数据或IIC数据，将转换成的SPI数据通过调试板的SPI接口传输到所述待测设备的SPI接口，或者，将转换成的IIC数据通过调试板的IIC接口传输到所述待测设备IIC接口；

当调试板接收到来自所述待测设备的SPI数据或IIC数据时，所述控制单元将接收到的所述SPI数据或IIC数据缓存，转换为所述通信接口协议格式数据，传输到所述控制设备(例如PC机或其它测试设备)。

上述数据格式转换可以根据SPI协议、IIC协议和通信接口数据协议格式，通过软件实现。

此外，当通过所述通信接口接收到控制设备发送的配置指令数据时，所述控制单元根据所述配置指令数据，对所述SPI接口和/或IIC接口分别进行初始化设置。

所述调试板支持手动调试模式和自动测试模式。调试板的测试模式，可以由用户在控制设备(如PC机)上进行选择。

当工作在手动调试模式时，所述控制单元接收来自控制设备的配置命令信息，配置所述SPI接口的SPI主机/从机、SPI的极性、相位和波特率；或配置所述IIC接口的IIC主机/从机、IIC速率和选择方式，设置IIC地址；根据来自控制设备的测试命令，针对所述待测设备的SPI接口或IIC接口进行单独的数据接收/发送测试，其中所述配置命令信息，可以由用户在控制设备的测试管理界面上输入；

当工作在自动测试模式时，所述调试板的控制单元根据来自控制设备的测试命令，针对所述待测设备的SPI接口或IIC接口自动进行连续测试。

本方案提出的调试板，可以让开发者使用控制设备(例如PC机)上的控制软件来对待测设备的SPI和IIC接口功能的正确性进行测试，调试板的SPI接口和IIC接口参数可以由控制设备通过通信接口进行修改配置，能够适应各种待设备的SPI接口和IIC接口协议的不同设置要求，可以减少底层驱动的开发时间。

本发明实施例提供的调试板，具有以下优点：

(1)通用性强：可以支持市面上大多数SPI和IIC协议的配置，SPI接口和IIC接口配置修改方便，可以适应不同设备的调试需求；

(2)操作灵活，支持手动调试和自动测试；

(3)效率高：自动测试模式可以对所有支持的SPI、IIC协议进行测试；

(4)成本低：本方案的硬件电路可以基于微处理器进行设计，也可以基于CPLD或FPGA进行整合设计，性价比高。

相应地，本发明第二实施例提供了一种调试系统，如图2所示，该系统除了上述调试板外，还包括控制设备：

控制设备，所述控制设备包括第一通信接口和第二通信接口；

其中，所述调试板的SPI接口和IIC接口分别用于连接待测设备的SPI接口和IIC接口；

所述调试板的通信接口用于连接所述控制设备的第一通信接口；

所述控制设备的第二通信接口用于连接所述待测设备的通信接口。

其中，所述控制设备，优选为PC机或笔记本电脑；

其中，第一通信接口可以采用UART、USB或网络接口；

第二通信接口可以采用UART、USB或ISO7816接口。

所述控制设备包括显示器，可以显示所述调试板通过所述第一通信接口发送的测试数据；还可以根据用户设定，在显示所述调试板通过所述第一通信接口发送的测试数据时，显示所述待测设备通过所述第二通信接口发送的相应数据。

所述控制设备还包括测试管理界面，可以接收用户输入的测试选择命令，根据所述接收的测试选择命令选择测试待测设备的SPI接口或IIC接口；以及接收用户输入的测试模式命令，根据接收的测试模式命令，选择手动调试模式或自动测试模式。

基于本发明提供的调试系统，在控制设备的软件控制下，通过第一通信接口(例如UART、USB或网口)控制调试板的SPI接口和IIC接口配置，对待测设备的SPI接口和IIC接口功能进行正确性测试，调试板通过SPI接口和IIC接口接收待测设备的SPI数据和IIC数据并缓存，然后对数据进行格式转换后，通过通信接口发送给控制设备，并在控制设备上显示；

同时，控制设备还可以通过第二通信接口(例如UART、USB或ISO7816)连接所述待测设备，控制所述待测设备将相应的SPI数据和IIC数据发送到控制设备显示，以便用户进行比较分析。

本发明实施例提供的调试系统，可以让开发者使用控制设备(例如PC机)上的控制软件对待测设备的SPI和IIC接口功能的正确性进行测试，配置灵活，能够兼容不同协议配置要求，可以减少底层驱动的开发时间，操作简单方便。

基于上述调试系统，本发明第三实施例还提供了一种调试方法，包括：

步骤10：选择手动调试模式或自动测试模式；

步骤12：当选择自动测试模式时，选择测试项目、设置测试数据进行测试；

当选择手动调试模式时，根据调试模式设置相应的接口参数和测试数据进行测试。

其中，手动调试模式或自动测试模式，可以由用户通过控制设备的测试管理界面进行选择。

所述根据调试模式设置相应的接口参数和测试数据，进行测试，包括：

当调试模式为SPI接口调试时，设置SPI主机/从机、SPI极性、相位和波特率，然后设置测试数据进行测试；

当调试模式为IIC接口调试时，设置IIC主机/从机、IIC速率和寻址方式；设置IIC地址，然后设置测试数据进行测试。

在进行测试前，还包括：

步骤11：设定控制设备显示模式，显示所述调试板通过所述第一通信接口发送的测试数据；或者，在显示所述调试板通过所述第一通信接口发送的测试数据时，显示所述待测设备通过所述第二通信接口发送的相应数据。

步骤10和11没有特定的先后关系，可以根据具体情况选择操作。

本发明提供的调试系统和调试方法，具有以下优点：

(1)通用性强：支持市面上大多数SPI和IIC协议的配置，可以由用户通过控制设备修改调试板的SPI接口和IIC接口配置参数，可以适应不同设备的调试需求。

(2)灵活、友好的界面设计：利用PC机的功能配置，控制软件可以为图形界面，用户可以自行编辑需要测试项目及使用的测试数据，易于用户上手。

(3)效率高：支持自动测试功能，可以对所有支持的SPI、IIC协议进行测试，根据测试结果，用户能够一目了然的看见测试情况，提高开发效率，减少出现问题的概率。

(4)成本低，操作简单方便。

下面通过示范性实施例，进一步说明本发明的方案。

示例一、如图4所示，调试板可以基于微处理器设计，该微处理器具有SPI接口和IIC接口，以及UART接口和/或USB接口，某些ARM核微处理器还包括网络接口。调试板与控制设备(如PC)通过UART口或USB口或网络接口连接，下面以UART接口为例。

调试板的控制程序，可以包括以下步骤：

步骤100：开始；

步骤101：硬件初始化，包括SPI接口、IIC接口和UART串口初始化；

步骤102：监测各接口是否收到有效数据；

步骤103：判断接收的数据是否为UART口的有效数据，如果是，接步骤106；否则，撰步骤104；

步骤104：判断接收的数据是否SPI有效数据，如果是，接步骤114；如果否，接步骤105；

步骤105：判断接收的数据是否为IIC有效数据，如果是，接步骤115；如果否，转步骤102；

步骤106：判断是否为配置命令数据，如果是，接步骤107；如果否，撰步骤108；

步骤107：判断是否为配置SPI接口命令；如果是，接步骤109；如果否，接步骤110；

步骤108：判断是否为SPI测试数据；如果是，转步骤111；如果否，转步骤112；

步骤109：更新SPI接口配置，转步骤102；

步骤110：更新IIC接口配置，转步骤102；

步骤111：通过SPI接口发送SPI数据；转步骤102；

步骤112：通过IIC接口发送IIC数据，转步骤102；

步骤114：将接收的数据转换为串口数据，通过UART口输出到控制设备；转步骤102；

步骤115：将接收的数据转换为串口数据，通过UART口输出到控制设备，转步骤102。

示例二、

将上述调试板的SPI接口和IIC接口分别连接到待测设备的SPI接口和IIC接口，将调试板的通信接口(如UART接口)连接到控制设备(例如PC机)的相应通信接口(如UART接口)，开机上电后，即可进行测试。PC机的显示器可以显示测试管理界面和测试结果数据。

如图5所示，控制设备的软件流程可以包括以下步骤：

步骤200：启动测试

步骤201：判断测试模式，系统默认自动测试，也可以由用户选择修改为手动调试模式。

步骤202：当测试模式为自动测试模式时，选择测试项目；

步骤203：判断是否采用默认的测试数据，如果否，转步骤204；如果是，撰步骤205；

步骤204：设置测试数据；

步骤205：装载测试项目并执行测试；

步骤206：判断是否完成全部测试项目；如果否，撰步骤205；如果是，接步骤207：

步骤207：生成测试报告；接步骤230。

步骤208：当测试模式为手动调试模式时，判断是SPI调试模式还是IIC调试模式；

步骤209：对于SPI调试模式，根据用户输入的命令，设置SPI主机/从机；

步骤210：设置SPI极性和相位；

步骤:211：设置SPI波特率；

步骤212：设置测试数据；

步骤213：启动SPI接口测试；转步骤230。

步骤219：对于IIC调试模式，根据用户输入的命令，设置IIC主机/从机；

步骤220：设置IIC速率和寻址方式；

步骤221：设置IIC地址；

步骤222：设置测试数据；

步骤223：启动IIC接口测试，转步骤230。

步骤230：查看测试结果。

测试结果可以直接的PC机的显示器上查看，可以只查看调试板发送的数据；也可以设置PC机的第二通信接口，控制待测设备将待测设备发送到调试板的数据，同时也通过第二通信接口发送给所述PC机，从而可以同时在PC机上显示来自调试板的数据和来自待测设备的数据，以便用户进行比较分析。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(例如PC机或笔记本电脑或其它计算机设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种调试板，其特征在于，包括：

控制单元、SPI接口、IIC接口以及通信接口；

所述SPI接口和IIC接口分别用于连接待测设备的相应接口；

所述控制单元用于将来自控制设备发送的测试指令数据转发到所述SPI接口或IIC接口，以及将来自所述待测设备的SPI接口或IIC接口的数据转发给所述控制设备；

所述通信接口，用于连接所述控制设备。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，其中所述控制单元将来自控制设备发送的测试指令数据转发到所述SPI接口或IIC接口，以及将来自所述待测设备的SPI接口或IIC接口的数据转发给所述控制设备，包括：

当通过所述通信接口接收到所述控制设备发送的测试指令数据时，所述控制单元将所述测试指令数据转换为SPI数据或IIC数据，将转换成的SPI数据通过所述SPI接口传输到所述待测设备，将转换成的IIC数据通过所述IIC接口传输到所述待测设备；

当从所述SPI接口接收到来自所述待测设备的SPI数据，或从所述IIC接口接收到来自所述待测设备的IIC数据时，所述控制单元将接收到的所述SPI数据或IIC数据缓存，转换为所述通信接口协议格式数据，通过所述通信接口传输到所述控制设备。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于：

所述控制单元还用于：当通过所述通信接口接收到所述控制设备发送的配置指令数据时，根据所述配置指令数据，对所述SPI接口和/或IIC接口分别进行初始化设置。

4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述控制单元还用于：当工作在手动调试模式时，根据从所述通信接口接收的配置命令，配置所述SPI接口的极性、相位和波特率；或配置所述IIC接口的速率、寻址方式和IIC地址；根据从所述通信接口接收的测试命令，针对所述待测设备的SPI接口或IIC接口进行单独的数据接收/发送测试；

当工作在自动测试模式时，根据从所述通信接口接收的命令，针对所述待测设备的SPI接口或IIC接口进行连续测试。

5.一种调试系统，其特征在于，包括如权利要求1～4任一项所述的调试板，以及控制设备，所述控制设备包括第一通信接口和第二通信接口；

其中，所述调试板的SPI接口和IIC接口分别用于连接待测设备的SPI接口和IIC接口；

所述调试板的通信接口用于连接所述控制设备的第一通信接口；

所述控制设备的第二通信接口用于连接所述待测设备的通信接口。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，

所述控制设备还包括显示器，用于显示所述调试板通过所述第一通信接口发送的测试数据。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述显示器还用于：根据用户设定，在显示所述调试板通过所述第一通信接口发送的测试数据时，显示所述待测设备通过所述第二通信接口发送的相应数据。

8.如权利要求5～7任一项所述的系统，其特征在于，

所述控制设备还包括测试管理界面，用于接收用户输入的测试选择命令，根据接收的测试选择命令选择测试待测设备的SPI接口或IIC接口；以及接收用户输入的测试模式命令，根据接收的测试模式命令，选择手动调试模式或自动测试模式。

9.一种调试方法，适用于权利要求6～8任一项所述的系统，其特征在于，包括：

选择手动调试模式或自动测试模式；

当选择自动测试模式时，选择测试项目、设置测试数据进行测试；

当选择手动调试模式时，根据调试模式设置相应的接口参数和测试数据进行测试。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，其中，

所述根据调试模式设置相应的接口参数和测试数据进行测试，包括：

当调试模式为SPI接口调试时，设置SPI主机/从机工作方式、SPI极性、相位和波特率，然后设置测试数据进行测试；

当调试模式为IIC接口调试时，设置IIC主机/从机工作方式、IIC速率和寻址方式，设置IIC地址，然后设置测试数据进行测试。