CN106469104A - 一种多通道pcb连接组件测试装置 - Google Patents

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拜卫东
陈传开
苏恒中
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刘莉
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    • G06F11/2205—Detection or location of defective computer hardware by testing during standby operation or during idle time, e.g. start-up testing using arrangements specific to the hardware being tested
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Abstract

本发明公开一种多通道PCB连接组件测试装置，包括信号发送接收板、转接板及上位机；被测多通道PCB连接组件通过所述转接板与信号发送接收板组成信号连接，所述信号发送接收板连接上位机；所述信号发送接收板包括基准时钟、基准电压源、嵌入式控制器件、上位机交互串口、可编程逻辑器件、信号发送通道、信号接收通道、编程接口。本发明可以同时测量多通道PCB连接组件的网表、频带宽、压降指标，保证生产过程中PCB连接组件正确性和可靠性，辅助高效生产，保证分布式系统可靠工作。

Description

一种多通道PCB连接组件测试装置
技术领域
本发明涉及PCB连接组件测试领域，尤其涉及一种多通道PCB连接组件测试装置。
背景技术
PCB(印制电路板)连接组件是一种根据不同信号通道数量定制的刚挠PCB部件，安装不同类型连接器端子，实现分布式系统间的信号连接功能。电子设备目前正面向分布式处理方向发展，一套系统集成了多个子系统，各子系统间通过PCB连接组件实现松耦合连接，所以PCB连接组件成为了关键部件，作为主要的数据交换通道，承载着子系统间的交流信息。所以在多通道PCB连接组件批量生产过程中，其正确性、可靠性都需要保证，尤其是复杂的系统，信息通道庞大，测试方法复杂，产品测试环节成为了瓶颈，影响批量生产的效率。目前还没有通用的多通道PCB连接组件测试设备可以满足多通道测量，较多的是专用测试设备，不能同时满足多通道频带宽测量和网表测试，从而无法保证生产过程中PCB连接组件的正确性和可靠性，无法保证分布式系统可靠工作。
发明内容
本发明的目的在于通过一种多通道PCB连接组件测试装置，来解决以上背景技术部分提到的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种多通道PCB连接组件测试装置，其包括信号发送接收板、转接板及上位机；被测多通道PCB连接组件通过所述转接板与信号发送接收板组成信号连接，所述信号发送接收板连接上位机；所述信号发送接收板包括基准时钟、基准电压源、嵌入式控制器件、上位机交互串口、可编程逻辑器件、信号发送通道、信号接收通道、编程接口，所述基准时钟、基准电压源连接嵌入式控制器件，所述嵌入式控制器件连接上位机交互串口，所述上位机交互串口与上位机连接，所述可编程逻辑控制器与嵌入式控制器件连接，所述信号发送通道、信号接收通道、编程接口连接可编程逻辑控制器。
特别地，所述基准电压源包括时钟电路供电模块、可编程芯片内核电源模块、可编程逻辑器件IO端口和备用电源模块、嵌入式控制器件供电模块、通信电源模块。
特别地，所述上位机交互串口选用USB转RS232芯片，通过所述USB转RS232芯片完成上位机与信号发送接收板之间数据通信。
特别地，所述信号发送通道为128位信号发送通道，其包括4组32位的CMOS驱动芯片。
特别地，所述信号接收通道为128位信号接收通道，其由64组施密斯触发器组成，每两个通道使用一组触发器。
特别地，所述转接板包括PCB载板、128位信号发送通道、128位信号接收通道；所述PCB载板包括连接信号发送接收板的连接插座、接触式连接被测多通道PCB连接组件的伸缩引脚。
本发明提出的多通道PCB连接组件测试装置具有如下优点：一、使用可编程逻辑器件，可实现128个收发通道测试功能，并且每个通道参数独立，提高了测试效率；二、可编程逻辑器件实现数字锁相功能，产生较高的频率基准，可简单高效产生各种频率信号，使整个功能实现简单、性能可靠；三、使用的可编程逻辑器件，可实现快速有效的频带宽测试，模拟实际应用的数字信号类型，采用伪随机的编码方式和定值频率脉冲测试，贴近实际应用。四、嵌入式控制器件和逻辑实现模块组合，可使本发明实现可视化操作，人机交互准确性和快捷性得到保障；五、转接板可插拔到信号发送接收板，信号发送接收板、转接板分离设计，可兼容多种连接组件，使设备有较高的灵活性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的多通道PCB连接组件测试装置结构框图；
图2为本发明实施例提供的信号发送接收板结构图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参照图1所示，图1为本发明实施例提供的多通道PCB连接组件测试装置结构框图。本实施例中多通道PCB连接组件测试装置100包括信号发送接收板101、转接板102及上位机103；被测多通道PCB连接组件104通过所述转接板102与信号发送接收板101组成信号连接，所述信号发送接收板101连接上位机103。
具体的，如图2所示，本实施例中所述信号发送接收板101包括基准时钟1011、基准电压源1012、嵌入式控制器件1013、上位机交互串口1014、可编程逻辑器件1015、信号发送通道1016、信号接收通道1017、编程接口1018，所述基准时钟1011、基准电压源1012连接嵌入式控制器件1013，所述嵌入式控制器件1013连接上位机交互串口1014，所述上位机交互串口1014与上位机103连接，所述可编程逻辑控制器与嵌入式控制器件1013连接，所述信号发送通道1016、信号接收通道1017、编程接口1018连接可编程逻辑控制器。
所述基准时钟1011产生小于10ppm的50MHz时钟，经过数字锁相生成200MHz的信号源时钟，源时钟经过分频产生离散的测试信号。
所述基准电压源1012包括时钟电路供电模块、可编程芯片内核电源模块、可编程逻辑器件IO端口和备用电源模块、嵌入式控制器件供电模块、通信电源模块。可编程逻辑器件IO电平设定高电平有效值大于等于2.0V，小于等于3.3V，低电平有效值大于0V，小于2.0V。
所述嵌入式控制器件1013用于连接上位机103和可编程逻辑器件1015，用于实现转发命令、分析测试结果、向上位机103输出测试报告。
所述上位机交互串口1014选用USB转RS232芯片，通过所述USB转RS232芯片完成上位机103与信号发送接收板101之间数据通信。
所述可编程逻辑器件1015用于产生需要测试的信号源并发送测试信号，及实现带有数字滤波的信号接收功能。
所述信号发送通道1016为128位信号发送通道，其包括4组32位的CMOS驱动芯片，实现的信号发送功能，可编程逻辑器件1015输出信号经过整形和驱动发送至转接板102。
所述信号接收通道1017为128位信号接收通道，其由64组施密斯触发器组成，每两个通道使用一组触发器，用于电平和有效信号判别。
在本实施例中所述转接板102包括PCB载板、128位信号发送通道、128位信号接收通道。所述PCB载板包括连接信号发送接收板101的连接插座、接触式连接被测多通道PCB连接组件104的伸缩引脚。转接板102可插拔到信号发送接收板101上，灵活配置，兼容多种不大于128通道的PCB连接组件。
本发明使用可编程逻辑器件，实现128位发送通道、128位接收通道，每个测试通道测试参数、配置参数独立，在测试过程中，可以同时测量网表、频带宽、压降指标。发送端的信号发送通道设置CMOS驱动芯片，在接收端的信号接收通道设置施密斯触发器，模拟真实通信环境，使测试结果更接近实际。使用硬件逻辑实现数字分频器、鉴频器，根据分布式系统的松耦合特性，尽可能提高总线频率，目前锁相环输出时钟达到200MHz，发送时钟最高频率为100MHz，可完成100MHz以下的测试要求。在可编程逻辑器件内部硬件实现边沿触发滤波，并设定2V为阈值，首先满足工程应用的CMOS电平驱动。使用嵌入式控制器件搭载实时多任务操作系统，完成可编程逻辑的命令控制、数据交互、上位机交互，使整个系统实现高效人机交互，有较高的测试效率。
本发明的技术方案具有如下优点：一、使用可编程逻辑器件，可实现128个收发通道测试功能，并且每个通道参数独立，提高了测试效率；二、可编程逻辑器件实现数字锁相功能，产生较高的频率基准，可简单高效产生各种频率信号，使整个功能实现简单、性能可靠；三、使用的可编程逻辑器件，可实现快速有效的频带宽测试，模拟实际应用的数字信号类型，采用伪随机的编码方式和定值频率脉冲测试，贴近实际应用。四、嵌入式控制器件和逻辑实现模块组合，可使本发明实现可视化操作，人机交互准确性和快捷性得到保障；五、转接板可插拔到信号发送接收板，信号发送接收板、转接板分离设计，可兼容多种连接组件，使设备有较高的灵活性。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (6)

1.一种多通道PCB连接组件测试装置，其特征在于，包括信号发送接收板、转接板及上位机；被测多通道PCB连接组件通过所述转接板与信号发送接收板组成信号连接，所述信号发送接收板连接上位机；所述信号发送接收板包括基准时钟、基准电压源、嵌入式控制器件、上位机交互串口、可编程逻辑器件、信号发送通道、信号接收通道、编程接口，所述基准时钟、基准电压源连接嵌入式控制器件，所述嵌入式控制器件连接上位机交互串口，所述上位机交互串口与上位机连接，所述可编程逻辑控制器与嵌入式控制器件连接，所述信号发送通道、信号接收通道、编程接口连接可编程逻辑控制器。
2.根据权利要求1所述的多通道PCB连接组件测试装置，其特征在于，所述基准电压源包括时钟电路供电模块、可编程芯片内核电源模块、可编程逻辑器件IO端口和备用电源模块、嵌入式控制器件供电模块、通信电源模块。
3.根据权利要求1所述的多通道PCB连接组件测试装置，其特征在于，所述上位机交互串口选用USB转RS232芯片，通过所述USB转RS232芯片完成上位机与信号发送接收板之间数据通信。
4.根据权利要求1所述的多通道PCB连接组件测试装置，其特征在于，所述信号发送通道为128位信号发送通道，其包括4组32位的CMOS驱动芯片。
5.根据权利要求1所述的多通道PCB连接组件测试装置，其特征在于，所述信号接收通道为128位信号接收通道，其由64组施密斯触发器组成，每两个通道使用一组触发器。
6.根据权利要求1至5之一所述的多通道PCB连接组件测试装置，其特征在于，所述转接板包括PCB载板、128位信号发送通道、128位信号接收通道；所述PCB载板包括连接信号发送接收板的连接插座、接触式连接被测多通道PCB连接组件的伸缩引脚。
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