CN111948567A

CN111948567A - 一种主板上电前短路检测方法及系统

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Publication number: CN111948567A
Application number: CN201910363916.6A
Authority: CN
Inventors: 文海舟; 高华朋
Original assignee: Fiberhome Supermicro Information And Technology Co ltd; Fiberhome Telecommunication Technologies Co Ltd
Current assignee: Fiberhome Supermicro Information And Technology Co ltd; Fiberhome Telecommunication Technologies Co Ltd
Priority date: 2019-04-30
Filing date: 2019-04-30
Publication date: 2020-11-17
Anticipated expiration: 2039-04-30
Also published as: CN111948567B

Abstract

本发明公开了一种主板上电前短路检测方法及系统，涉及计算机通信技术领域，本发明通过将其中任意一个被测模块作为当前被测模块，将当前被测模块通过串联电阻与电源模块连通；检测当前被测模块上的电压值，若符合预设电压值范围，判定该被测模块无对地短路，否则判定为异常；检测其他被测模块上的电压值，若符合预设低电平范围，判定当前被测模块与其他被测模块之间无短路，否则判定为异常。该检测方法能方便、准确的检测被测模块是否对地短路，还能检测被测模块之间是否短路。同时，只需要给被测模块施加小于0.7v的检测电压，不影响检测前后的主板上MOS管、寄存器的状态。

Description

一种主板上电前短路检测方法及系统

技术领域

本发明涉及计算机通信技术领域，具体涉及一种主板上电前短路检测方法及系统。

背景技术

电脑机箱主板，又叫主机板(mainboard)、系统板(systemboard)或母板(motherboard)；它分为商用主板和工业主板两种。它安装在机箱内，是微机最基本的也是最重要的部件之一。主板一般为矩形电路板，上面安装了组成计算机的主要电路系统，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。

在设计一款新的主板产品时，或者主板产品出现故障之后的维修和反查的时候，检测短路和开路是一项必然需要进行的过程。其中短路的检查经常是比较繁琐并且费事的一项工程。对主板产品做短路检测，通常的做法是使用万用表一个个量测主板的各个引脚以判断是否有短路的发生，这种方法效率很低且不智能。

同时，主板上很多MOS管、寄存器，现有短路检测方法没有针对主板工作的寄存器或者MOS管开关状态等进行专门保护，在测试时给被测模块施加电压会影响主板所有寄存器以及开关的状态，不能做到检测前后主板状态的一致。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种主板上电前短路检测方法及系统，方便、准确的检测被测模块是否对地短路，以及检测被测模块之间是否短路。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种主板上电前短路检测方法，其用于两个或两个以上被测模块的短路检测，包括以下步骤：

将其中任意一个被测模块作为当前被测模块，将当前被测模块通过串联电阻与电源模块连通，其他被测模块均不连接电源模块；

检测当前被测模块上的电压值，若符合预设电压值范围，判定当前被测模块无对地短路，否则判定为异常；

检测其他被测模块上的电压值，若符合预设低电平范围，判定当前被测模块与其他被测模块之间无短路，否则判定为异常。

在上述方案的基础上，所述方法还包括以下步骤：将当前被测模块通过串联电阻与电源模块连通之前，计算所述串联电阻的最优阻值，作为串联电阻的阻值；

计算所述串联电阻的最优阻值的计算公式为：

最优阻值R＝RL/(2U-1)＝R0*a/(U-a)*(2U-1)，其中，RL为被测模块对地等效电阻，U为电源模块电源电压，R0为先上检测电阻的标准电阻，被测模块的电压值为a。

在上述方案的基础上，所述预设电压值范围为0.4v至0.7v。

在上述方案的基础上，所述预设低电平范围为小于0.2v。

本发明还提供一种主板上电前短路检测系统，其用于两个或两个以上被测模块的短路检测，包括：

电源模块，用于提供电源；

串联电阻，用于将其中任意一个被测模块作为当前被测模块时，将当前被测模块与电源模块连通；

电压检测模块，用于检测当前被测模块的电压值，若符合预设电压值范围，判定该被测模块无对地短路，否则判定为异常；检测其他被测模块上的电压值，若符合预设低电平范围，判定当前被测模块与其他被测模块之间无短路，否则判定为异常。

在上述方案的基础上，所述系统还包括逻辑及存储模块，其用于：控制电源模块的开关的开断，并存储电压检测模块检测到的表示电压的高低状态的寄存器值。

在上述方案的基础上，所述系统还包括阻值计算模块，其用于：将其中一个被测模块通过串联电阻与电源模块连通之前，计算所述串联电阻的最优阻值，作为串联电阻的阻值；

计算所述串联电阻的最优阻值的计算公式为：

在上述方案的基础上，所述预设电压值范围为0.4v至0.7v。

在上述方案的基础上，所述预设低电平范围为小于0.2v。

在上述方案的基础上，所述电源模块为主板备用电源。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明通过通过将其中任意一个被测模块作为当前被测模块，将当前被测模块通过串联电阻与电源模块连通；检测当前被测模块上的电压值，若符合预设电压值范围，判定该被测模块无对地短路，否则判定为异常；检测其他被测模块上的电压值，若符合预设低电平范围，判定当前被测模块与其他被测模块之间无短路，否则判定为异常。该检测方法能方便、准确的检测被测模块是否对地短路，还能检测被测模块之间是否短路。同时，只需要给被测模块施加小于0.7v的检测电压，不影响检测前后的主板上MOS管、寄存器的状态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面对实施例对应的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的主板上电前短路检测方法的各模块连接关系图；

图2为本发明实施例的主板上电前短路检测方法的检测过程流程图；

图3为本发明实施例的主板上电前短路检测系统的结构示意图；

图4为本发明实施例的主板上电前短路检测系统的无短路区域判断基准图；

图5为本发明实施例的主板上电前短路检测系统的应用实例1测试治具示意图；

图6为本发明实施例的主板上电前短路检测系统的应用实例2用BMC做短路检测示意图。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的具体实施例，在附图中例示了本发明的例子。尽管将结合具体实施例描述本发明，但将理解，不是想要将本发明限于所述的实施例。相反，想要覆盖由所附权利要求限定的在本发明的精神和范围内包括的变更、修改和等价物。应注意，这里描述的方法步骤都可以由任何功能块或功能布置来实现，且任何功能块或功能布置可被实现为物理实体或逻辑实体、或者两者的组合。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

注意：接下来要介绍的示例仅是一个具体的例子，而不作为限制本发明的实施例必须为如下具体的步骤、数值、条件、数据、顺序等等。本领域技术人员可以通过阅读本说明书来运用本发明的构思来构造本说明书中未提到的更多实施例。

本发明实施例提供一种主板上电前短路检测方法，其用于两个或两个以上被测模块的短路检测，包括以下步骤：

完成当前被测模块的测试后，用同样的方式再从尚未完成测试的被测模块中，挑选其中任意一个被测模块作为当前被测模块，继续进行短路检测。使用本方案可以依次完成全部被测模块的短路检测。

本发明实施例通过将其中任意一个被测模块通过串联电阻与电源模块连通；检测与串联电阻联通的被测模块上的电压值，若符合预设电压值范围，判定该被测模块无对地短路，否则判定为异常；检测其他被测模块上的电压值，若符合预设低电平范围，判定各被测模块之间无短路，否则判定为异常。该检测方法能方便、准确的检测被测模块是否对地短路，还能检测被测模块之间是否短路。

检测过程如下，并参考图1与图2；

1、在被测模块都没有电压时打开开关K2、K4，然后打开开关K1，串联电阻R1置于电源模块与被测模块之间，由于电阻的分压第一被测模块上面会有一定的电压值。

2、第一电压检测模块检测第一被测模块上的电压值，若符合预期说明第一被测模块对地阻抗正常，无对地短路。同时第二检测模块检测第二被测模块上的电压值，若为低电平，说明第一被测模块与第二被测模块之间无短路。

3、然后打开开关K3，关闭开关K1。电源模块与第二被测模块之间通过串联电阻R2连通，之后在第二被测模块上由于电阻分压之后会有一定的电压值。

4、第二检测模块检测第二被测模块上的电压值，若符合预期则说明第二被测模块对地阻抗正常，无对地短路。同时第一检测模块检测第一被测模块上的电压值，若为低电平，说明第一被测模块与第二被测模块之间无短路。

5、按图2的流程图中S为零则说明第一被测模块对地短路，M和N为零则说明第一被测模块与第二被测模块短路，R为零说明第二被测模块对地短路。

串联电阻最优阻值的确定方法具体如下：

板电路中有大量的MOS管，在待机状态监测短路时为了不影响主板的正常状态必须将分压之后的主电源上的分压值控制在0.7V以下。本实例中选择以0.5V作为标准来确认串联电阻的值。

作为优选的实施方式，所述方法还包括以下步骤：将当前被测模块通过串联电阻与电源模块连通之前，计算所述串联电阻的最优阻值，作为串联电阻的阻值。

参见图1所示，以R1为例，设第一被测模块对地等效电阻为RL，电源模块电源电压使用U。在图中R1的位置先连接一个先上检测电阻R0(R0的电阻值为1k至10k)。打开K1，K2记住此时第一被测模块的电压值为a₁。

同样，需计算R2的最优阻值时，在图中R2的位置先连接一个先上检测电阻R0，打开K3，K4时记住电压第二检测模块的电压为a₂。RL＝R0*a₁/(U-a₁)，再者U*RL/(R1+RL)＝0.5。

可得为使第一被测模块分压值在0.5V附近的，最佳的R1阻值为R1＝RL/(2U-1)＝R0*a₁/(U-a₁)*(2U-1)。同样方法可以得到R2的最佳值。R2＝RL2/(2U-1)＝R0*a₂/(3.3-a₂)*(2U-1)。

参见图3所示，本发明实施例还提供一种主板上电前短路检测系统，其用于两个或两个以上被测模块的短路检测，包括：

电源模块，用于提供电源；

优选的，所述系统还包括逻辑及存储模块，其用于控制电源模块的开关的开断，并存储电压检测模块检测到的表示电压的高低状态的寄存器值。

优选的，所述系统还包括阻值计算模块，其用于：将当前被测模块通过串联电阻与电源模块连通之前，计算所述串联电阻的最优阻值，作为串联电阻的阻值；

优选的，为了便于应用，如图5，可将电源模块，串联电阻，逻辑及存储模块，电压检测模块做到治具卡上，用导线连接主板需要测试的测试点。通过逻辑及存储模块控制被测模块与电源模块之间、被测模块与串联电阻之间开关的开断，从而实现主板上电前短路检测方法中的所有方法步骤或部分方法步骤。

优选的，如图6，服务器主板一般DC电源分为mainpower和standbypower电源。mainpower一般是服务器主板开机时供电使用，电流大。Standbypower电源一般是在关机S5或者休眠S4都仍然有电的电源，电流一般较小。使用BMC的逻辑存储以及ADC资源来做逻辑和存储模块以及电压检测模块，电源模块可以改为直接由主板StandbyPower电源供电，再将串联的电阻与开关做在主板上。这样就可以使用BMC在主板关机S5或待机S4时来检测主板上各个mainPower电源是否有短路。并且BMC还可以通过web界面或者LED等方式直接将短路检测的结果显示出来。很容易查看检测结果以便于debug，并且可以实时防止mainpower电源线缆错插，或者人为造成的mainpower短路情况。

计算所述串联电阻的最优阻值的计算公式为：

优选的，参见图4所示，无短路区域判断基准如下：

设第一被测模块作为当前被测模块检查过程中第一检测模块电压、第二检测模块的电压值分别为a₁₁,a₂₁.设第二被测模块作为当前被测模块检查过程中第一检测模块电压、第二检测模块电压的值分别为a₁₂,a₂₂。

横线填充区为对地短路，无填充区为第一被测模块与第二被测模块短路区域，竖线填充区为正常区域。板电路中有大量的MOS管，在待机状态监测短路时为了不影响主板的正常状态必须将分压之后的主电源上的分压值控制在0.7V以下，因此，在当前被测模块与电源模块导通时电压应在不大于0.7V，高于0.7V的区域作为未定义区域为结果异常区域；同时，在当前被测模块与电源模块正常导通时，当前被测模块上应当有一定的电压，根据经验值设置当前被测模块与电源模块导通时电压不小于0.4V的范围。

对于其他被测模块，在被测模块没有与电源模块导通时，且被测模块没有与当前被测模块之间短路时，电压应小于0.2V。

所有检测均在全部被测模块没有上电的情况下完成，仅仅会外加约0.5V电压并不影响检测前后被测模块的状态。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现主板上电前短路检测方法的所有方法步骤或部分方法步骤。

本发明实现上述主板上电前短路检测方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器上储存有在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现主板上电前短路检测方法中的所有方法步骤或部分方法步骤。

所称处理器可以是中央处理单元(CentralProcessingUnit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置的各个部分。

存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现计算机装置的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、视频数据等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(SecureDigital，SD)卡，闪存卡(FlashCard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、服务器或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、服务器和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种主板上电前短路检测方法，其用于两个或两个以上被测模块的短路检测，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：将当前被测模块通过串联电阻与电源模块连通之前，计算所述串联电阻的最优阻值，作为串联电阻的阻值；

计算所述串联电阻的最优阻值的计算公式为：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设电压值范围为0.4v至0.7v。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设低电平范围为小于0.2v。

5.一种主板上电前短路检测系统，其用于两个或两个以上被测模块的短路检测，其特征在于，包括：

电源模块，用于提供电源；

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括逻辑及存储模块，其用于：控制电源模块的开关的开断，并存储电压检测模块检测到的表示电压的高低状态的寄存器值。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括阻值计算模块，其用于：将其中一个被测模块通过串联电阻与电源模块连通之前，计算所述串联电阻的最优阻值，作为串联电阻的阻值；

计算所述串联电阻的最优阻值的计算公式为：

8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述预设电压值范围为0.4v至0.7v。

9.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述预设低电平范围为小于0.2v。

10.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述电源模块为主板备用电源。