CN112445666B

CN112445666B - 一种面向bmu模块的批量自动化测试装置及其应用方法

Info

Publication number: CN112445666B
Application number: CN202011427885.5A
Authority: CN
Inventors: 袁远; 李世杰; 罗煜峰; 邢建英; 黎铁军; 蒋句平; 艾苏高; 何静; 王俊
Original assignee: National University of Defense Technology
Current assignee: National University of Defense Technology
Priority date: 2020-12-09
Filing date: 2020-12-09
Publication date: 2023-05-02
Anticipated expiration: 2040-12-09
Also published as: CN112445666A

Abstract

本发明公开了一种面向BMU模块的批量自动化测试装置及其应用方法，包括测试框结构件，测试框结构件内设1块测试背板、n块测试载板以及1个电源模块，n块测试载板分别插接在测试背板上，测试框结构件的一侧设有风机板，测试载板上设有m个用于安装BMU模块的安装接口，测试载板设有多种外部测试电路，外部测试电路分别与m个BMU模块的各个功能接口相连，每个BMU模块连接的外部测试电路均相同以使用一套相同的BMU测试固件进行批量测试。本发明针对插卡形式的BMU模块大批量测试问题，可开展BMU模块独立于宿主IT设备的大批量老化测试，可极大提升BMU批量测试效率。

Description

一种面向BMU模块的批量自动化测试装置及其应用方法

技术领域

本发明属于服务器板卡测试技术，具体涉及一种面向BMU模块的批量自动化测试装置及其应用方法。

背景技术

超算中心或数据中心都部署有大量的计算交换存储设备(定制或者货架产品)，每套设备主板上通常会板载或插装有主板管理单元BMU(Baseboard Management Unit)，或者称为BMC(Baseboard Management Controller)。BMU通常基于I/O接口丰富的SOC(Systemon Chip)芯片设计，通过嵌入式软件为IT设备提供基础的硬件状态监控、带外远程管理配置等功能，在IT设备调试维护中发挥着非常重要的作用。

插卡形式的BMU模块，可以与IT设备独立设计与生产，提高模块化程度，易于更换。独立BMU模块在插装到宿主IT设备前应进行老化测试，用于全面剔除BMU模块生产过程中可能出现的物料或焊接问题，保证BMU模块的硬件可靠性和功能正确性。然而，插卡形式BMU模块每批次生产数以万计，如何增加批量测试并行度，提高测试效率，且覆盖BMU模块的主要功能是IT厂商面临的挑战之一。但是对于插卡形式的BMU模块的批量老化测试问题，查阅了大量的专利和期刊，BMU批量老化测试装置相关专利没有，与BMU测试方法相关成果通常不论板载或者插卡形式的BMU都是与宿主IT设备共同测试，测试终端通过网络连接宿主IT设备，再对BMU模块的软硬件功能进行检测。

由于BMU模块与宿主IT设备一起测试的，没有实现模块与设备之间的独立测试。上述现有技术缺点是：板载形式的BMU模块生产阶段通常利用ICT测试来检测物料或者焊接问题，但是由于BMU模块作为IT设备主板的辅助组件，且受BMU模块主控芯片封装和布局的影响，一般ICT测试点设计不可能覆盖BMU模块的所有功能，暴露问题严重受限，因此需要随宿主IT设备开展功能检测，导致问题发现滞后。插卡形式的BMU模块与宿主IT设备可能由两个厂商生产，如BMU模块不能在出厂阶段及时全面剔除生产过程中可能出现的物料或焊接问题，同样将导致问题发现滞后，产品合格率降低。板载形式或插卡形式的BMU模块与宿主IT设备共同参与测试，会导致排查BMU模块的故障难度增大。尤其是板载形式，无法通过替换模块来确定问题归属，测试时间将会增加。宿主IT设备通常尺寸大，BMU模块依托宿主IT设备进行批量测试，对厂房空间要求大，并且需要配套使用交换机等设备，成本开销较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种面向BMU模块的批量自动化测试装置及其应用方法，本发明针对插卡形式的BMU模块大批量测试问题，可开展BMU模块独立于宿主IT设备的大批量老化测试，可极大提升BMU批量测试效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种面向BMU模块的批量自动化测试装置，包括测试框结构件，所述测试框结构件内设1块测试背板、n块测试载板以及1个电源模块，n块测试载板分别插接在测试背板上，所述测试框结构件的一侧设有风机板，所述电源模块分别与测试背板、测试载板以及风机板相连，所述测试载板上设有m个用于安装BMU模块的安装接口，所述测试载板设有多种外部测试电路，所述外部测试电路分别与m个BMU模块的各个功能接口相连，每个BMU模块连接的外部测试电路均相同以使用一套相同的BMU测试固件进行批量测试。

可选地，所述测试框结构件内设n块测试载板托盘，每一个测试载板均对应带有一块测试载板托盘，且测试载板通过测试载板托盘插接安装在测试框结构件上。

可选地，所述测试背板上设计有n套信号连接器，且每一套信号连接器与对应的一块测试载板相连，且n套信号连接器由测试背板上的USB集线器芯片汇聚后，连接到背板侧面的USB接口，该USB接口通过USB线缆与测试终端连接，用于接收测试启动命令，并回传测试数据。

可选地，所述测试背板为每块测试载板分配不同的载板ID以区分定位不同位置的测试载板，载板ID位长取值为log2(n)，其中n为测试载板的数量。

可选地，所述BMU模块的各个功能接口包括SPI接口、ADC接口、LPC接口、JTAG接口、RGMII接口、USB接口、UART接口、SMBus接口、GPIO接口中的一种或多种。

可选地，所述测试载板为每个BMU模块分配不同的BMU模块ID以区分定位不同位置的BMU模块，BMU模块的模块取值为log2(m)，其中m为测试载板上的BMU模块数量。

此外，本实施例还提供一种面向BMU模块的批量自动化测试装置的应用方法，包括：

1)在待测试的BMU模块中烧录BMU测试固件，并安装到批量自动化测试装置的测试载板上，将批量自动化测试装置与测试终端相连，测试终端利用自带的前端测试软件扫描测试终端所有串口设备，确定所有待测试的n×m个BMU模块；

2)测试终端利用自带的前端测试软件向所有待测试的n×m个BMU模块下达老化测试命令，n×m个BMU模块执行测试程序，根据BMU测试固件中的测试流程自动对外部测试电路进行读、写操作，同时通过串口向测试终端上报测试结果；

3)测试终端收到测试结果后对结果进行分析，定位错误；

4)拆除测试完成的BMU模块，结束并退出或进行下一批BMU模块的老化测试。

可选地，步骤1)中还包括对所有待测试的n×m个BMU模块生成一个日志文件的步骤，且每一个BMU模块具有一个全局唯一的日志文件名称。

可选地，所述全局唯一的日志文件名称以“载板ID+BMU模块ID+测试日期”命名，或者以“BMU模块生产条形码+测试日期”命名。

可选地，步骤3)之前、步骤4)之前还包括导出每一个BMU模块的日志文件以构建BMU模块生命周期管理的档案的步骤。

和现有技术相比，本发明具有下述优点：

1、并行测试效率高：本发明通过1台测试终端和1个测试终端可支持n×m个BMU模块并行老化测试，n和m可以根据厂商批产数量和进度要求进行确定，具有较好的并行测试效率。

2、个体测试覆盖性好：本发明中测试载板上为每个BMU模块都设计了1套可有效覆盖其主要功能引脚的外部测试电路，配合测试固件，可实现对每个BMU模块硬件功能的全面老化测试，确保测试通过的BMU模块在硬件可靠性和功能正确性上都满足IT宿主机要求。

3、测试台成本低：本发明没有基于以太网交换芯片构建测试网络，而是基于低速串口芯片构建测试网络，降低了批量测试成本。

4、历史测试结果可追溯：基于BMU模块ID或条形码构建的日志文件可构建BMU模块生命周期管理的档案，可用于指导运维排故和后续生产。

附图说明

图1为本发明实施例中BMU模块批量自动化测试装置结构图。

图2为本发明实施例中BMU模块测试背板逻辑框图。

图3为本发明实施例中BMU模块测试载板逻辑框图。

图4为本发明实施例中自动化测试方法流程图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例面向BMU模块5的批量自动化测试装置包括测试框结构件包括测试框结构件，所述测试框结构件内设1块测试背板1、n块测试载板2以及1个电源模块3，n块测试载板2分别插接在测试背板1上，所述测试框结构件的一侧设有风机板4，所述电源模块3分别与测试背板1、测试载板2以及风机板4相连，所述测试载板2上设有m个用于安装BMU模块5的安装接口，所述测试载板2设有多种外部测试电路，所述外部测试电路分别与m个BMU模块5的各个功能接口相连，每个BMU模块5连接的外部测试电路均相同以使用一套相同的BMU测试固件进行批量测试。本实施例面向BMU模块5的批量自动化测试装置根据测试装置的结构尺寸设计，每块测试载板2可以安装m块BMU模块5同时开展测试，因此整框可以承载n×m块BMU模块5同时测试，极大提高了老化测试的并行性。

本实施例中，测试框结构件内设n块测试载板托盘21，每一个测试载板2均对应带有一块测试载板托盘21，且测试载板2通过测试载板托盘21插接安装在测试框结构件上。

本实施例中测试背板1上设计有n套信号连接器，且每一套信号连接器与对应的一块测试载板2相连，且n套信号连接器由测试背板1上的USB集线器芯片汇聚后，连接到背板侧面的USB接口，该USB接口通过USB线缆与测试终端连接，用于接收测试启动命令，并回传测试数据。

本实施例中，测试背板1为每块测试载板2分配不同的载板ID以区分定位不同位置的测试载板2，载板ID位长取值为log2(n)，其中n为测试载板2的数量。

本实施例中，测试载板2为每个BMU模块5分配不同的BMU模块5ID以区分定位不同位置的BMU模块5，BMU模块5的模块取值为log2(m)，其中m为测试载板2上的BMU模块5数量。如图2所示，8块BMU模块5(BMU-TST-MD-0～BMU-TST-MD-7)的BMU模块5ID分别为000～111，8块BMU模块5(BMU-TST-MD-0～BMU-TST-MD-7)通过USB2.0信号连接器与两个USB-HUB相连(USB集线器)，两个USB-HUB相连(USB集线器)则与测试终端相连。此外，BMU模块5BMU-TST-MD-0还连接有两个RJ45连接器，用于与测试终端相连以进行通信。

如图3所示，本实施例BMU模块5的各个功能接口包括SPI接口、ADC接口、LPC接口、JTAG接口、RGMII接口、USB接口、UART接口、SMBus接口、GPIO接口中的一种或多种。每个BMU模块5的外部测试电路根据设计根据具体如下：SPI：多路SPI连接对应数量的SPI FLASH芯片，通过读写SPI FLASH，验证多路SPI通路功能；ADC：多路ADC连接电源芯片，通过读取ADC引脚电压值，验证多路ADC通路功能；LPC：根据需要，预留连接器，可外接调试工具，验证LPC通路功能；JTAG：根据需要，预留连接器，可外接调试工具，验证JTAG通路功能；RGMII：多路RGMII连接对应数量的PHY芯片，通过RJ45接口验证千兆以太网通路功能；USB：多路USB接口连接对应数量USB转串口芯片，并与多路UART接口构建回环，通过数据收发，验证USB通路功能；UART：连接USB转串口芯片，并与USB接口构建回环，通过数据收发，验证UART通路功能；SMBus(I²C)：多路I²C连接2颗EEPROM芯片，通过读写EEPROM芯片，验证多路I2C通路功能；GPIO：多路GPIO连接GPIO转I²C芯片，与两路I²C接口构建回环，通过两路I²C读取GPIO发送数据，验证多路GPIO通路功能。

如图4所示，本实施例面向BMU模块5的批量自动化测试装置的应用方法包括：

1)在待测试的BMU模块5中烧录BMU测试固件，并安装到批量自动化测试装置的测试载板2上，将批量自动化测试装置与测试终端相连，测试终端利用自带的前端测试软件扫描测试终端所有串口设备，确定所有待测试的n×m个BMU模块5；

2)测试终端利用自带的前端测试软件向所有待测试的n×m个BMU模块5下达老化测试命令，n×m个BMU模块5执行测试程序，根据BMU测试固件中的测试流程自动对外部测试电路进行读、写操作，同时通过串口向测试终端上报测试结果；

3)测试终端收到测试结果后对结果进行分析，定位错误；

4)拆除测试完成的BMU模块5，结束并退出或进行下一批BMU模块5的老化测试。

本实施例中，步骤1)中还包括对所有待测试的n×m个BMU模块5生成一个日志文件的步骤，且每一个BMU模块5具有一个全局唯一的日志文件名称。步骤1)为批量自动化测试装置和测试终端的软硬件部署、连接和初始化的步骤，该步骤中还需要完成：批量自动化测试装置的组装与加电测试；测试终端与批量自动化测试装置通过USB线缆完成连接；测试终端上完成前端测试软件安装；待测试BMU模块5完成测试固件烧录；待测试BMU安装到测试台的测试载板2上；测试终端上对前端测试软件进行初始化；利用前端测试软件扫描测试终端所有串口设备，并为每个串口设备对应的BMU模块5生成一个日志文件，以“载板ID+BMU模块5ID+测试日期”命名，或者在载板ID+BMU模块5ID与BMU模块5生产条形码之间建立映射，以“BMU模块5生产条形码+测试日期”命名。

本实施例中，步骤2)测试终端下达批量老化测试命令后，BMU模块5执行测试程序的步骤包括：测试终端上的前端测试软件通过USB线缆向测试台上的BMU模块5上的测试固件下达开始测试命令；测试命令通过测试背板1的USB接口连接至USB-UART扩展芯片，再通过UART-调试串口达到n×m个BMU模块5；BMU模块5收到测试命令后并行执行测试固件中的测试程序；n×m个BMU模块5根据测试固件中的测试流程自动对外部测试电路进行读、写操作，同时通过串口向测试终端上报测试结果。

本实施例中，步骤3)测试终端收到测试结果后对结果进行分析，定位错误：测试终端收到测试结果后，根据BMU模块5ID，分别写入对应的日志文件中，并开展及时分析，检测到错误日志则会在人机界面中显示出来，提醒测试人员进一步定位排查故障；日志文件也可从测试终端中导出，用于构建BMU模块5生命周期管理的档案。

本实施例中，步骤3)之前、步骤4)之前还包括导出每一个BMU模块5的日志文件以构建BMU模块5生命周期管理的档案的步骤。

综上所述，本发明将n×m个BMU模块5的UART调试串口通过测试载板2和测试背板1进行汇聚，使得测试终端能够通过串口下达测试命令并收集测试结果，达到n×m个BMU模块5并行老化测试的目的。与现有技术相比，本实施例通过提供一种BMU模块5批量测试台和测试方法的解决方案，可有效实现对BMU模块5的大批量并行老化测试，极大提升了BMU模块5的批量老化测试效率；此外，该解决方案可全面剔除BMU模块5生产过程中可能出现的物料或焊接问题，保证BMU模块5的硬件可靠性和功能正确性；同时，该解决方案通过形成测试日志文件为每个BMU模块5构建全生命周期管理的档案，可用于指导运维排故和后续生产。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种面向BMU模块的批量自动化测试装置，其特征在于，包括测试框结构件，所述测试框结构件内设1块测试背板、n块测试载板以及1个电源模块，n块测试载板分别插接在测试背板上，所述测试框结构件的一侧设有风机板，所述电源模块分别与测试背板、测试载板以及风机板相连，所述测试载板上设有m个用于安装BMU模块的安装接口，所述测试载板设有多种外部测试电路，所述外部测试电路分别与m个BMU模块的各个功能接口相连，每个BMU模块连接的外部测试电路均相同以使用一套相同的BMU测试固件进行批量测试；所述BMU模块的各个功能接口包括SPI接口、ADC接口、LPC接口、JTAG接口、RGMII接口、USB接口、UART接口、SMBus接口和GPIO接口；

所述外部测试电路设计如下：

针对SPI接口，多路SPI接口连接对应数量的SPI FLASH芯片，通过读写SPI FLASH，验证多路SPI通路功能；

针对ADC接口：多路ADC连接电源芯片，通过读取ADC引脚电压值，验证多路ADC通路功能；

针对LPC接口：预留连接器，以外接调试工具，验证LPC通路功能；

针对JTAG接口：预留连接器，以外接调试工具，验证JTAG通路功能；

针对RGMII接口：多路RGMII连接对应数量的PHY芯片，通过RJ45接口验证千兆以太网通路功能；

针对USB接口：多路USB接口连接对应数量USB转串口芯片，并与多路UART接口构建回环，通过数据收发，验证USB通路功能；

针对UART接口：连接USB转串口芯片，并与USB接口构建回环，通过数据收发，验证UART通路功能；

针对SMBus接口：多路I²C连接2颗EEPROM芯片，通过读写EEPROM芯片，验证多路I2C通路功能；

针对GPIO接口：多路GPIO连接GPIO转I²C芯片，与两路I²C接口构建回环，通过两路I²C读取GPIO发送数据，验证多路GPIO通路功能。

2.根据权利要求1所述的面向BMU模块的批量自动化测试装置，其特征在于，所述测试框结构件内设n块测试载板托盘，每一个测试载板均对应带有一块测试载板托盘，且测试载板通过测试载板托盘插接安装在测试框结构件上。

3.根据权利要求1所述的面向BMU模块的批量自动化测试装置，其特征在于，所述测试背板上设计有n套信号连接器，且每一套信号连接器与对应的一块测试载板相连，且n套信号连接器由测试背板上的USB集线器芯片汇聚后，连接到背板侧面的USB接口，该USB接口通过USB线缆与测试终端连接，用于接收测试启动命令，并回传测试数据。

4.根据权利要求3所述的面向BMU模块的批量自动化测试装置，其特征在于，所述测试背板为每块测试载板分配不同的载板ID以区分定位不同位置的测试载板，载板ID位长取值为log2(n)，其中n为测试载板的数量。

5.根据权利要求4所述的面向BMU模块的批量自动化测试装置，其特征在于，所述测试载板为每个BMU模块分配不同的BMU模块ID以区分定位不同位置的BMU模块，BMU模块的模块取值为log2(m)，其中m为测试载板上的BMU模块数量。

6.一种权利要求1～5中任意一项所述的面向BMU模块的批量自动化测试装置的应用方法，其特征在于，包括：

1）在待测试的BMU模块中烧录BMU测试固件，并安装到批量自动化测试装置的测试载板上，将批量自动化测试装置与测试终端相连，测试终端利用自带的前端测试软件扫描测试终端所有串口设备，确定所有待测试的n×m个BMU模块；

2）测试终端利用自带的前端测试软件向所有待测试的n×m个BMU模块下达老化测试命令，n×m个BMU模块执行测试程序，根据BMU测试固件中的测试流程自动对外部测试电路进行读、写操作，同时通过串口向测试终端上报测试结果；

3）测试终端收到测试结果后对结果进行分析，定位错误；

4）拆除测试完成的BMU模块，结束并退出或进行下一批BMU模块的老化测试。

7.根据权利要求6所述的面向BMU模块的批量自动化测试装置的应用方法，其特征在于，步骤1）中还包括对所有待测试的n×m个BMU模块生成一个日志文件的步骤，且每一个BMU模块具有一个全局唯一的日志文件名称。

8.根据权利要求7所述的面向BMU模块的批量自动化测试装置的应用方法，其特征在于，所述全局唯一的日志文件名称以“载板ID+BMU模块ID+测试日期”命名，或者以“BMU模块生产条形码+测试日期”命名。

9.根据权利要求8所述的面向BMU模块的批量自动化测试装置的应用方法，其特征在于，步骤3）之前、步骤4）之前还包括导出每一个BMU模块的日志文件以构建BMU模块生命周期管理的档案的步骤。