CN110988568A - 电子设备稳定性检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子设备稳定性检测装置及方法，包括：相互通讯的主控芯片和上位机、模数转换模块和数模转换模块；主控芯片设有信号录制模块、干扰信号生成模块和测试信号生成模块；模数转换模块用于将实际波形转换为数字信号并传输给信号录制模块；上位机得出预设波形；干扰信号生成模块生成干扰信号；测试信号生成模块用于将预设波形与干扰信号叠加，生成待测试波形；数模转换模块用于将待测试波形转换为模拟信号，并将其加载至待测设备的输入端；本发明技术方案大大提高了测试结果的真实性、有效性；可实现对设备进行自动化测试，方便问题的分析和故障的复现。
Description
技术领域
本发明涉及信号测试领域，具体涉及一种电子设备稳定性检测装置及方法。
背景技术
在现有电子设备的测试过程用往往需要对设备施加不同的激励信号(输入信号)，用以判别测试设备在不同波形信号输入下能否正常工作，常用的激励信号产生装置有普通信号发生器和任意信号发生器，其中普通信号发生器能够产生方波、正弦波、三角波及锯齿波等常规信号，生成的信号类型有限；任意波形发生器可根据用户自定义的波形文件产生任意类型的波形，但用户生成的波形文件往往是基于上位机的仿真模型生成的，与实际现场的使用情况差异较大，实际现场的激励信号会更加复杂，现有的信号发生器中缺少与实际波形之间的联系，不利于对设备的有效测试；同时，为了发现测试中的异常情况，往往需要测试人员选择测试用例，并对测试结果进行记录，如果需要测试的情况较多，测试人员将耗费较多的精力；并且对于异常情况需要反复核验，使得测试人员查找测试记录并重新调用测试用例进行测试，自动化程度低，极大的降低了测试效率。
发明内容
为了解决上述问题，本发明技术方案集成了波形录制、波形生成及故障波形片段记录的功能，测试场景更加贴近实际使用情况，大大提高了测试结果的真实性、有效性；同时，通过上位机将预设波形排序、逐段输出，异常记录模块实时跟踪记录异常情况，可实现对设备进行自动化测试，方便问题的分析和故障的复现。
一种电子设备稳定性检测装置，包括：相互通讯的主控芯片和上位机、模数转换模块和数模转换模块；所述主控芯片设有信号录制模块、干扰信号生成模块和测试信号生成模块；
所述模数转换模块分别与外部信号输出端、信号录制模块连接，用于接收外部信号输出端传输的实际波形，将其转换为数字信号并传输给所述信号录制模块，信号录制模块将实测波形上传至上位机中，上位机存储实测波形；
所述上位机用于控制所述主控芯片的信号录制模块采集实际波形，或者依据自定义信息生成波形I，存储，作为预设波形；
所述干扰信号生成模块基于所述上位机发送的预设指令，生成干扰信号；
所述测试信号生成模块用于将从上位机处获取的预设波形与所述干扰信号生成模块处获取的干扰信号进行叠加，生成待测试波形；
所述数模转换模块分别与待测设备的输入端、测试信号生成模块连接，用于将所述待测试波形转换为模拟信号，并将其加载至待测设备的输入端。
进一步，还包括异常记录模块；所述待检测的电子设备外接有运行状态检测装置，其能在待检测的电子设备出现运行异常时输出信号；所述异常记录模块与所述运行状态检测装置连接，记录待检测电子设备出现运行异常时对应输入的待测试波形，并将波形与异常情况反馈至上位机，上位机分析异常发生时待测试波形中干扰信号的类型和强度。
进一步，所述上位机将所述预设波形编号、排序，并为每段预设波形设置相应干扰信号的预设指令，所述预设指令包括干扰信号的类型、幅值；
所述上位机按照排序将预设波形和预设指令依次传输至主控芯片。
优选，所述干扰信号的类型包括：方波、正弦波、三角波和锯齿波。
优选，所述上位机设有人机交互界面，用户可以选择测试系统的工作模式：
波形录制模式：此时，上位机控制所述主控芯片的信号录制模块采集实际波形；
波形生成模式：此时，上位机向所述干扰信号生成模块发送预设指令，生成干扰信号；上位机向所述测试信号生成模块发送预设波形，所述测试信号生成模块将从上位机处获取的的预设波形与所述干扰信号生成模块处获取的干扰信号进行叠加，生成待测试波形。
进一步，所述主控芯片为FPGA或ZYNQ。
优选，所述上位机预设有采集实际波形的数量及各段波形的数据大小。
本发明还涉及一种电子设备稳定性检测方法，包括如下步骤：
1)上位机控制所述主控芯片的信号录制模块采集实际波形或者依据自定义信息生成波形I，作为预设波形；
2)上位机发送预设指令，干扰信号生成模块依据上位机发送的预设指令生成干扰信号；
3)测试信号生成模块将从上位机处获取的预设波形与所述干扰信号生成模块处获取的干扰信号进行叠加，生成待测试波形；
4)所述待测试波形经数模转换模块传输到待检测电子设备进行测试。
进一步，所述待检测的电子设备外接有运行状态检测装置，其能在待检测的电子设备出现运行异常时输出信号；所述运行状态检测装置与异常记录模块连接，异常记录模块用于记录待检测电子设备出现运行异常时对应输入的待测试波形，并将波形与异常情况反馈至上位机，上位机分析异常发生时待测试波形中干扰信号的类型和强度。
本发明集成了波形录制、波形生成及故障波形片段记录的功能，极大的减少了测试中选用仪器的种类，降低了产品测试成本；将实际录制信号和干扰信号合成，测试场景更加贴近实际使用情况，大大提高了测试结果的真实性、有效性；同时，通过上位机将预设波形排序、逐段输出，异常记录模块实时跟踪记录异常情况，可实现在无人值守的情况下，对设备进行自动化测试，大大节省人力，提高测试效率；同时，自动记录异常波形数据，方便问题的分析和故障的复现。
附图说明
图1为具体实施方式中检测装置系统框图；
图2为具体实施方式中检测方法流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细描述。
一种电子设备稳定性检测装置，包括：相互通讯的主控芯片和上位机、模数转换模块和数模转换模块；主控芯片设有信号录制模块、干扰信号生成模块和测试信号生成模块；
模数转换模块分别与外部信号输出端、信号录制模块连接，用于接收外部信号输出端传输的实际波形，将其转换为数字信号并传输给信号录制模块，信号录制模块将实测波形上传至上位机中，上位机存储实测波形；
上位机用于控制主控芯片的信号录制模块采集实际波形，或者依据自定义信息生成波形I，存储，作为预设波形；
干扰信号生成模块基于上位机发送的预设指令，生成干扰信号；
测试信号生成模块用于将从上位机处获取的预设波形与干扰信号生成模块处获取的干扰信号进行叠加，生成待测试波形；
数模转换模块分别与待测设备的输入端、测试信号生成模块连接，用于将待测试波形转换为模拟信号，并将其加载至待测设备的输入端。
为了记录分析设备工作状态，还包括异常记录模块；待检测的电子设备外接有运行状态检测装置，其能在待检测的电子设备出现运行异常时输出信号；异常记录模块与运行状态检测装置连接，记录待检测电子设备出现运行异常时对应输入的待测试波形，并将波形与异常情况反馈至上位机，上位机分析异常发生时待测试波形中干扰信号的类型和强度。
为了实现自动测试，切换不同类型的预设波形及干扰信号：上位机将预设波形编号、排序，并为每段预设波形设置相应干扰信号的预设指令，预设指令包括干扰信号的类型、幅值；
上位机按照排序将预设波形和预设指令依次传输至主控芯片。
其中，干扰信号的类型包括：方波、正弦波、三角波和锯齿波。
为了便于操作，上位机设有人机交互界面，用户可以选择测试系统的工作模式：
波形录制模式：此时，上位机控制主控芯片的信号录制模块采集实际波形；
波形生成模式：此时，上位机向干扰信号生成模块发送预设指令，生成干扰信号；上位机向测试信号生成模块发送预设波形，测试信号生成模块将从上位机处获取的的预设波形与干扰信号生成模块处获取的干扰信号进行叠加，生成待测试波形。
实际使用时，用户可以首先选择波形录制模式，录制各式的实际波形，上位机存储、备用；此外，上位机预设有采集实际波形的数量及各段波形的数据大小，进而控制录制实际波形的过程。
具体的，对电子设备进行稳定性检测的方法，包括如下步骤：
1)上位机控制主控芯片的信号录制模块采集实际波形或者依据自定义信息生成波形I，作为预设波形；
2)上位机发送预设指令，干扰信号生成模块依据上位机发送的预设指令生成干扰信号；
3)测试信号生成模块将从上位机处获取的预设波形与干扰信号生成模块处获取的干扰信号进行叠加，生成待测试波形；
4)待测试波形经数模转换模块传输到待检测电子设备进行测试。
为了便于测试结果的分析、记录，待检测的电子设备外接有运行状态检测装置，其能在待检测的电子设备出现运行异常时输出信号；运行状态检测装置与异常记录模块连接，异常记录模块用于记录待检测电子设备出现运行异常时对应输入的待测试波形，并将波形与异常情况反馈至上位机，上位机分析异常发生时待测试波形中干扰信号的类型和强度。
本方案中，主控芯片可以选择FPGA或ZYNQ，以下以ZYNQ芯片为了具体阐述本发明技术方案：
检测装置系统框图如图1所示，ZYNQ芯片的逻辑部分PL设置有信号录制模块、干扰信号生成模块、测试信号生成模块和异常记录模块，PS端主要由ARM处理器组成，用于处理任务的调度和与PC机的通信；
本实施例中，上位机用于多组预设波形数据的记录、预设波形文件的下发及人机界面的操作；检测装置通过以太网与上位机通信，负责控制指令和预设波形数据的传输；存储模块用于存储下位机下发的预设波形数据。
如图2所示，利用本实施例检测装置进行设备稳定性测试的方法为：
上位机根据用户设置的模式，控制ZYNQ芯片进行波形录制模式或波形生成模式；
本实施例中首先进行波形录制模式：
PL端的信号录制模块录制模数转换模块输出的实测波形，并将数据缓存至FIFO；
当FIFO数据缓存到一定数量后，PL端通过中断通知PS端读取数据；PS将读取的缓存数据通过网口上传至上位机。
上位机接收实测波形数据，并将其存入.txt文本文件，此外，上位机可依据自定义信息生成波形I；将实测波形和/或波形I存储为预设波形；
上位机预设有采集实际波形的数量及各段波形的数据大小，进而控制录制实际波形的过程。
波形生成模式：
上位机按照预设的次序将对应预设波形发送至PS端的存储模块缓存、并通知干扰生成模块产生预设类型的干扰信号；
PS端读取存储模块中的预设波形和干扰信号，并将数据缓存至PL端的2个FIFO进行乒乓缓存；
测试信号生成模块依次读取FIFO缓存数据，并逐点叠加预设波形和干扰信号，生成待测试波形；
输出待测试波形至数模转换电路，进行电子设备测试；
待检测的电子设备外接有：运行状态检测装置，其能在待检测的电子设备出现运行异常时输出信号；运行状态检测装置与异常记录模块连接，异常记录模块用于记录待检测电子设备出现运行异常时对应输入的待测试波形，并将波形与异常情况反馈至上位机，上位机分析异常发生时待测试波形中干扰信号的类型和强度。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等价形式所限定。
Claims (9)
1.一种电子设备稳定性检测装置，其特征在于，包括：相互通讯的主控芯片和上位机、模数转换模块和数模转换模块；所述主控芯片设有信号录制模块、干扰信号生成模块和测试信号生成模块；
所述模数转换模块分别与外部信号输出端、信号录制模块连接，用于接收外部信号输出端传输的实际波形，将其转换为数字信号并传输给所述信号录制模块，信号录制模块将实测波形上传至上位机中，上位机存储实测波形；
所述上位机用于控制所述主控芯片的信号录制模块采集实际波形，或者依据自定义信息生成波形I，存储，作为预设波形；
所述干扰信号生成模块基于所述上位机发送的预设指令，生成干扰信号；
所述测试信号生成模块用于将从上位机处获取的预设波形与所述干扰信号生成模块处获取的干扰信号进行叠加，生成待测试波形；
所述数模转换模块分别与待测设备的输入端、测试信号生成模块连接，用于将所述待测试波形转换为模拟信号，并将其加载至待测设备的输入端。
2.如权利要求1或2所述电子设备稳定性检测装置，其特征在于：还包括异常记录模块；所述待检测的电子设备外接有运行状态检测装置，其能在待检测的电子设备出现运行异常时输出信号；所述异常记录模块与所述运行状态检测装置连接，记录待检测电子设备出现运行异常时对应输入的待测试波形，并将波形与异常情况反馈至上位机，上位机分析异常发生时待测试波形中干扰信号的类型和强度。
3.如权利要求1或2所述电子设备稳定性检测装置，其特征在于：所述上位机将所述预设波形编号、排序，并为每段预设波形设置相应干扰信号的预设指令，所述预设指令包括干扰信号的类型、幅值；
所述上位机按照排序将预设波形和预设指令依次传输至主控芯片。
4.如权利要求1或2所述电子设备稳定性检测装置，其特征在于：所述干扰信号的类型包括：方波、正弦波、三角波和锯齿波。
5.如权利要求1或2所述电子设备稳定性检测装置，其特征在于：所述上位机设有人机交互界面，用户可以选择测试系统的工作模式：
波形录制模式：此时，上位机控制所述主控芯片的信号录制模块采集实际波形；
波形生成模式：此时，上位机向所述干扰信号生成模块发送预设指令，生成干扰信号；上位机向所述测试信号生成模块发送预设波形，所述测试信号生成模块将从上位机处获取的的预设波形与所述干扰信号生成模块处获取的干扰信号进行叠加，生成待测试波形。
6.如权利要求1或2所述电子设备稳定性检测装置，其特征在于：所述主控芯片为FPGA或ZYNQ。
7.如权利要求1或2所述电子设备稳定性检测装置，其特征在于：所述上位机预设有采集实际波形的数量及各段波形的数据大小。
8.一种电子设备稳定性检测方法，其特征在于包括如下步骤：
1)上位机控制所述主控芯片的信号录制模块采集实际波形或者依据自定义信息生成波形I，作为预设波形；
2)上位机发送预设指令，干扰信号生成模块依据上位机发送的预设指令生成干扰信号；
3)测试信号生成模块将从上位机处获取的预设波形与所述干扰信号生成模块处获取的干扰信号进行叠加，生成待测试波形；
4)所述待测试波形经数模转换模块传输到待检测电子设备进行测试。
9.如权利要求8所述电子设备稳定性检测方法，其特征在于：所述待检测的电子设备外接有运行状态检测装置，其能在待检测的电子设备出现运行异常时输出信号；所述运行状态检测装置与异常记录模块连接，异常记录模块用于记录待检测电子设备出现运行异常时对应输入的待测试波形，并将波形与异常情况反馈至上位机，上位机分析异常发生时待测试波形中干扰信号的类型和强度。
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