CN113204452A - 一种测量高速信号的方法、系统及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测量高速信号的方法，包括以下步骤：设置电源控制策略，建立校验指令集与测量指令集；获取校验指令集中仪器校验指令，根据仪器校验指令执行仪器校验流程；输入测量参数以及测量项目，根据测量参数从测量指令集中获取测量指令并执行测量流程；测量流程为：通过测量指令得到第一测量结果，判断测量项目是否完成，根据判断结果以及第一测量结果执行切换码型步骤，根据切换码型步骤的执行结果执行选择流程；通过上述方式，本发明能够提供快速且稳定的码型切换,能在适当时机控制测试端开关机,无需通过人工开关电源，将可节省工程师宝贵时间，大大减少工程师手动操作错误所衍生出的时间浪费，同时降低测试过程中损坏的风险。
Description
技术领域
本发明涉及信号测试领域，特别是涉及一种测量高速信号的方法、系统及介质。
背景技术
PCIe是服务器中不可缺少的高速串行扩展总线，USB是连接计算机与外部设备的一种串行总线标准，也是服务器中不可缺少的高速串行总线；目前针对服务器中高速信号完整性测量需要将测试治具，如PCIe的CLB(Compliance Load Board)或者是USB治具插入服务器中，从而获得服务器的高速信号，并且通过按压CLB上的按钮能够切换PCIe的速率和码型，并且每按一次按钮PCIe Phy的速率以及码型就会改变一次。
目前PCIe的治具CLB来说，速率从2.5GT/s获取到32GT/s，获取的流程冗长并且需要不停按压CLB按钮切换PCIe的速率，要获取完整的PCIe的速率需连续按压CLB的按钮多次，通过USB信号测量部分与PCIe测量类似，需要不停操作USB治具来切换USB码型，USB码型如CP0，CP1，LFPS，CP9，CP10等，从而满足不同的测量项目。
测量USB码型时，USB在接收端走线处通过金属线缆接入的方式改变USB的码型，此种方式切换码型不稳定，并且会出现损坏风险，对于不同的码型测量结果需要工程师通过示波器抓取波形，并且将波形手动导入分析工具，最后判断是否符合规格，操作比较繁琐，并且浪费时间。
另一方面，测量时需要频繁的开关电源更换下一组实体接线，如果测试过程中出现错误也是需要常常开关电源，测试高速信号的方式效率较低并且操作繁琐。
发明内容
本发明主要解决是目前通过测试治具的方式测试高速信号时效率低，并且操作繁琐的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种测量高速信号的方法，包括以下步骤：
设置电源控制策略，建立校验指令集与测量指令集；
获取所述校验指令集中仪器校验指令，根据所述仪器校验指令执行仪器校验流程；
输入测量项目以及测量参数，根据所述测量参数从所述测量指令集中获取测量指令并执行测量流程；
所述测量流程为：通过所述测量指令得到第一测量结果，判断所述测量项目是否完成，根据判断结果以及所述第一测量结果执行切换码型步骤，根据所述切换码型步骤的执行结果执行选择流程。
优选的，所述测量流程进一步为：通过所述电源控制策略对测试端上电；
根据所述测量参数从所述测量指令集中获取设定测量类型指令以及测量结果请求指令；
通过所述设定测量类型指令设置所述测试端的测量类型；
通过所述测量结果请求指令对所述测试端发出测量结果请求，等待第一时间后，得到并保存第一测量结果；
判断所述测量项目是否完成，若所述测量项目未完成，则判断所述第一测量结果是否保存成功，根据判断结果执行合理判断步骤；
根据所述合理判断步骤的执行结果执行所述码型切换步骤。
优选的，所述判断所述第一测量结果是否保存成功，根据判断结果执行合理判断步骤的步骤进一步包括：
若所述第一测量结果保存成功，则执行所述合理判断步骤；
若所述第一测量结果保存失败，则重新执行所述测量流程。
优选的，所述合理判断步骤进一步包括：
根据所述测量参数判断所述第一测量结果是否合理；
若所述第一测量结果不合理，则发送重置命令，通过所述重置命令关闭电源；再次发送重置命令，通过所述重置命令开启电源，重新执行所述测量流程；
若所述第一测量结果合理，则执行所述码型切换步骤。
优选的，所述码型切换步骤包括：当所述测试端为PCIe测试端时，通过GPIO接口将PCIe速率以及码型切换信号发送至所述PCIe测试端；
所述PCIe测试端接收到所述PCIe速率以及码型切换信号后进行切换PCIe速率以及码型；
当所述测试端为USB测试端时，将脉冲信号发送至所述USB测试端；
所述USB测试端接收到所述脉冲信号后，解析所述脉冲信号，并根据解析后的所述脉冲信号的信息切换码型。
优选的，所述根据所述切换码型步骤的执行结果执行选择流程的步骤进一步包括：
判断所述测试端的码型是否改变，若所述码型改变，则再次执行所述测量流程；
若所述码型未改变，则再次执行所述码型切换步骤。
优选的，所述电源控制策略为：通过微控制单元以及继电器控制电源的开关以及当测量发生错误时，使所述测试端与测量仪器重新开启。
本发明还提供一种测量高速信号的系统，包括：控制端、测试端和测量仪器；
所述控制端通过通信线缆并使用VISA通信协议将测试端与测量仪器相连；
所述控制端中设有仪器检验模块、测量指令模块、判断模块、切换模块和重置模块；
所述判断模块用于判断测量项目是否完成；
所述切换模块用于执行切换码型步骤，切换所述测试端的码型；
所述仪器检验模块用于建立并存储校验指令集；
所述测量指令模块用于建立并存储测量指令集；
所述重置模块用于执行电源控制策略。
作为本发明所述的一种测量高速信号的系统的进一步改进，所述切换模块包括PCIe速率码型切换模块和USB码型切换模块；
所述PCIe速率码型切换模块用于当所述测试端为PCIe测试端时，通过GPIO接口将PCIe速率以及码型切换信号发送至所述PCIe测试端；
所述USB码型切换模块用于当所述测试端为USB测试端时，将脉冲信号发送至所述USB测试端。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现所述的一种测量高速信号的方法的步骤。
本发明的有益效果是：
1、本发明所述的一种测量高速信号的方法，可提供快速且稳定的码型切换,能在适当时机控制测试端开关机，无需通过人工开关电源，将可节省工程师宝贵时间，大大减少工程师手动操作错误所衍生出的时间浪费，同时降低测试过程中损坏的风险。
2、本发明所述的一种测量高速信号的方法，能够自动完成一个测量项目的测试，并且在测试过程中进行测量结果的合理判断步骤以及是否保存成功判断步骤，提高了测试时得到测试结果的准确性，并且测试过程中不会出现测试完成后未进行保存测试结果或者测试结果保存失败的情况，保证了测试结果的安全。
3、本发明所述的一种测量高速信号的系统，可以实现通过USB码型切换模块以及PCIe速率码型切换模块提供快速且稳定的码型切换,重置模块能在适当时机控制待测物开关机，无需通过人工开关电源，节省时间以及提升操作的便捷性。
4、本发明所述的一种计算机可读存储介质，可以通过建立校验指令集以及测量指令集并调用指令集中的命令进行测试，提高了测试的便捷性，并且通过其中的判断操作能够进一步提高了测试信号的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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是本发明实施例1所述的一种测量高速信号的方法流程示意图；
图2是本发明实施例1所述的一种测量高速信号的方法中测量流程流程示意图；
图3是本发明实施例2所述的一种测量高速信号的系统架构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“电源控制策略”、“校验指令集”、“测量指令集”、“仪器校验指令”、“仪器校验流程”、“测量参数”、“测量指令”、“测量流程”、“第一测量结果”、“选择流程”、“码型切换步骤”、“重置命令”、“合理判断步骤”等应做广义理解。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在本发明的描述中：
仪器校验流程为：在规定条件下，确定测量仪器所指示的量值，或实物量具或参考物质所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。
CLB是兼容性负载卡。
Phy是Physical芯片端口物理层。
VISA为虚拟仪器提供了标准化的I/O接口软件规范，VISA是整个工业界的统一的软件基础，虚拟仪器软件结构中的标准I/O接口软件称为VISA库。
微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)，又称单片微型计算机(Single ChipMicrocomputer)或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。
GPIO(General-purpose input/output)通用型之输入输出。
脉冲信号是一种离散信号，形状多种多样，与普通模拟信号(如正弦波)相比，波形之间在Y轴不连续(波形与波形之间有明显的间隔)但具有一定的周期性是它的特点。最常见的脉冲波是矩形波(也就是方波)。脉冲信号可以用来表示信息，也可以用来作为载波，比如脉冲调制中的脉冲编码调制(PCM)，脉冲宽度调制(PWM)等等，还可以作为各种数字电路、高性能芯片的时钟信号。
实施例1
本发明实施例提供一种测量高速信号的方法，请参阅图1，包括以下步骤：
S100，通过通信线缆并使用VISA通信协议将测试端与测量仪器相连；设置电源控制策略；
通信线缆在本实施例中以USB线缆为例，但不只限于USB线缆，能够进行传输信息即可。
电源控制策略为：通过MCU及继电器在适当时机控制开关电源并进入测试环节，以及当测量发生错误时下达指令，使测试端与测量仪器重新开机。
建立测量指令集，测量指令集中存储各种的测量指令，例如：
设定测量的类型指令MEASUrement:MEAS<x>:TYPe；
读取测量结果指令MEASUREMENT:MEAS1:RESUlts:CURRentacq:MEAN？；
设定测量单位指令MEASUrement:MEAS<x>:UNIts；
设定测量值指令MEASUrement:MEAS<x>:VALue；
删除测试信息指令MEASUREMENT:DELETE"MEAS1"等。
建立校验指令集，校验指令集中存储各种校验指令，例如：
开始执行仪器校验指令CALibrate:INTERNal:STARt；
终止仪器校验指令CALibrate:ABOrt；
继续仪器校验指令CALibrate:CONTINUE；
显示仪器校验状态指令CALibrate:STATUS；
得到仪器校验结果指令CALibrate:RESults；等。
测试端包括PCIe测试端和USB测试端。
S200，获取校验指令集中仪器校验指令，根据仪器校验指令执行仪器校验流程，使测量仪器满足测量高速信号的要求；
仪器校验包括以下步骤：检验、矫正、报告、或通过调整来消除被测量仪器在准确度方面的误差。
执行仪器校验流程能够提高测试时的精准度，消除在测量高速信号时产生的不必要的误差。
S300，输入测量参数以及测量项目，根据测量参数从测量指令集中获取测量指令并执行测量流程；
请参阅图2，S400，执行测量流程，所述测量流程为：
S401，通过电源控制策略进入测试环节对测试端上电；
S402，根据所述测量指令得到第一测量结果，具体步骤为：根据测量参数从测量指令集中获取设定测量类型指令以及测量结果请求指令，通过设定测量类型指令设定测试端的测量类型，
通过测量结果请求指令对测试端发出测量结果请求，等待第一时间后，得到第一测量结果并保存第一测量结果；
完成测量后，将第一测量结果保存；
需要说明的是，第一时间为进行测量并得到测量结果的时间，根据不同的测量执行以及测量项目第一时间也不相同。
S403，判断测量项目是否完成，根据判断结果以及第一测量结果控制测试端切换码型；
具体步骤为：
一个测量项目中可能会出现测量一次或者多次不同的码型的情况，所以需要判断测量项目是否完成，若测量项目完成，则执行第一测量结果合理判断步骤，根据合理判断步骤的执行结果进行结束测量或者重新执行测量流程，不需要再次测量，若测量项目未完成，则判断是否保存第一测量结果成功，若保存成功，则执行第一测量结果合理判断步骤，根据第一测量结果合理判断步骤的执行结果执行码型切换步骤；
具体步骤为：
第一测量结果合理判断步骤为：根据测量参数判断第一测量结果是否合理，当没有测量到信号或者是信号受到严重干扰等时，第一测量结果不合理，则需要发送重置命令，控制继电器关闭电源，然后再发送重置命令重新开启电源，重新执行测量流程，再次得到一个新的第一测量结果，再次判断第一测量结果是否合理，这样可以保证得到的第一测量结果不会出现错误，确保了测试时的准确性。
若第一测量结果合理，则说明此次测量完成，如果测量项目此时也完成，则直接结束；
若果测量项目此时未完成，则执行码型切换步骤，码型切换步骤为：发送切换信号至测试端，测试端切换码型；
若保存失败，则说明此次测量失败，再次执行测量流程，得到第一测量结果再次保存；
测试端切换码型的具体步骤为：
当测试端为PCIe测试端时，通过GPIO接口将PCIe速率以及码型切换信号发送至PCIe测试端的Phy；
PCIe测试端接收到PCIe速率以及码型切换信号后进行切换PCIe信号以及码型。
此处通过GPIO结果发送的码型切换信号可以为任何形式，根据不同的定义能够实现使PCIe测试端进行切换码型即可；例如：发送不同的高低电平信号，或者发送使能信号等；
当测试端为USB测试端时，将脉冲信号发送至USB测试端的Phy，USB测试端接收到脉冲信号后，解析脉冲信号，并根据解析后的脉冲信号中的信息进行切换码型。
在本实施例中脉冲信号的形式不进行限制，可以为方波、正弦波等。
S405，根据切换码型步骤的结果执行选择流程；
根据码型是否改变执行选择流程，选择流程为：根据码型是否改变判断测试切换码型是否成功，若码型改变，则切换码型成功，选择再次执行测量流程；
若码型未改变，则切换码型失败，选择再次执行码型切换步骤。
实施例2
本发明实施例还提供一种测量高速信号的系统，请参阅图3，包括：控制端、测试端和测量仪器；
所述控制端通过通信线缆并使用VISA通信协议将测试端与测量仪器相连；
所述控制端中设有仪器检验模块、测量指令模块、判断模块、码型切换模块和重置模块；
所述仪器检验模块用于建立并存储校验指令集；
所述测量指令模块用于建立并存储测量指令集；
判断模块用于判断测量项目是否完成；
所述切换模块用于执行切换码型步骤，切换所述测试端的码型；
所述重置模块用于执行电源控制策略。
切换模块包括PCIe速率码型切换模块和USB码型切换模块；
所述PCIe速率码型切换模块用于当所述测试端为PCIe测试端时，通过GPIO接口将PCIe速率以及码型切换信号发送至所述PCIe测试端；
PCIe测试端根据接收到的码型切换信号以及PCIe速率进行切换PCIe的码型以及PCIe的速率；
所述USB码型切换模块用于当所述测试端为USB测试端时，将脉冲信号发送至所述USB测试端；
当USB测试端接收到脉冲信号后，进行解析脉冲信号，并根据解析脉冲信号得到的信息进行切换USB测试端。
还包括存储模块，存储模块用于存储测量得到的结果；
判断模块还用于判断测量得到结果是否合理，用于判断测量得到的结果是否保存成功，用于判断测量时是否发生错误，用于判断码型是否切换成功；
重置模块具体的功能为：控制开关电源以及当测量发生错误时，使测试端与测量仪器重新开机；
测量高速信号的系统的具体实施方法如下：
在控制端的仪器检验模块中选择仪器校验指令，并且根据选择的仪器校验执行对所述测量仪器执行仪器校验；
仪器校验完成时，将测量参数以及测量项目输入至控制端，并从测量指令模块中选择测量类型指令，通过测量类型指令选择测量仪器对测试端测试的测量类型；
继续从测量指令模块中选择测量结果请求指令并通过测量仪器执行测量结果请求指令，等待第一时间，等待测量仪器执行测量结果请求指令后，获取测量结果；
通过判断模块判断判断上述得到的测量结果是否合理，如果判断合理，将测量结果存储至存储模块，通过判断模块判断测量项目是否完成，如果测量项目未完成，则再次通过判断模块判断上述得到的测量结果是否到存储模块中保存成功，若未保存成功则再次执行上述实施步骤，若保存成功，则通过切换模块切换测试端的码型，再次通过判断模块判断码型是否切换成功，如果未切换成功，则再次通过切换模块切换测试端的码型，如果切换成功，则重复上述步骤，再次得到其他的测量结果；
当测量项目测量完成时，进行结束操作，并获取存储模块中的测量结果。
实施例3
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时执行如上方法的计算机程序，实现上述所述的一种测量高速信号的方法的步骤。
最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，程序的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由处理器执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被处理器执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。
此外，上述方法步骤以及系统单元也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。
此外，应该明白的是，本文的计算机可读存储介质(例如，存储器)可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。
本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。
上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的实施例，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)
1.一种测量高速信号的方法，其特征在于，包括以下步骤：设置电源控制策略，建立校验指令集与测量指令集；
获取所述校验指令集中仪器校验指令，根据所述仪器校验指令执行仪器校验流程；
输入测量项目以及测量参数，根据所述测量参数从所述测量指令集中获取测量指令并执行测量流程；
所述测量流程为：通过所述测量指令得到第一测量结果，判断所述测量项目是否完成，根据判断结果以及所述第一测量结果执行切换码型步骤，根据所述切换码型步骤的执行结果执行选择流程。
2.根据权利要求1所述的一种测量高速信号的方法，其特征在于：所述测量流程进一步为：通过所述电源控制策略对测试端上电；
根据所述测量参数从所述测量指令集中获取设定测量类型指令以及测量结果请求指令；
通过所述设定测量类型指令设置所述测试端的测量类型；
通过所述测量结果请求指令对所述测试端发出测量结果请求，等待第一时间后，得到并保存第一测量结果；
判断所述测量项目是否完成，若所述测量项目未完成，则判断所述第一测量结果是否保存成功，根据判断结果执行合理判断步骤；
根据所述合理判断步骤的执行结果执行所述码型切换步骤。
3.根据权利要求2所述的一种测量高速信号的方法，其特征在于：所述判断所述第一测量结果是否保存成功，根据判断结果执行合理判断步骤的步骤进一步包括：
若所述第一测量结果保存成功，则执行所述合理判断步骤；
若所述第一测量结果保存失败，则重新执行所述测量流程。
4.根据权利要求2或3所述的一种测量高速信号的方法，其特征在于：所述合理判断步骤进一步包括：
根据所述测量参数判断所述第一测量结果是否合理；
若所述第一测量结果不合理，则发送重置命令，通过所述重置命令关闭电源；再次发送重置命令，通过所述重置命令开启电源，重新执行所述测量流程；
若所述第一测量结果合理，则执行所述码型切换步骤。
5.根据权利要求1或2所述的一种测量高速信号的方法，其特征在于：所述码型切换步骤包括：当所述测试端为PCIe测试端时，通过GPIO接口将PCIe速率以及码型切换信号发送至所述PCIe测试端；
所述PCIe测试端接收到所述PCIe速率以及码型切换信号后进行切换PCIe速率以及码型；
当所述测试端为USB测试端时，将脉冲信号发送至所述USB测试端；
所述USB测试端接收到所述脉冲信号后，解析所述脉冲信号，并根据解析后的所述脉冲信号的信息切换码型。
6.根据权利要求4所述的一种测量高速信号的方法，其特征在于：所述根据所述切换码型步骤的执行结果执行选择流程的步骤进一步包括：
判断所述测试端的码型是否改变，若所述码型改变，则再次执行所述测量流程；
若所述码型未改变，则再次执行所述码型切换步骤。
7.根据权利要求1或2所述的一种测量高速信号的方法，其特征在于：所述电源控制策略为：通过微控制单元以及继电器控制电源的开关以及当测量发生错误时，使所述测试端与测量仪器重新开启。
8.一种测量高速信号的系统，其特征在于，包括：控制端、测试端和测量仪器；
所述控制端通过通信线缆并使用VISA通信协议将测试端与测量仪器相连；
所述控制端中设有仪器检验模块、测量指令模块、判断模块、切换模块和重置模块；
所述判断模块用于判断测量项目是否完成；
所述切换模块用于执行切换码型步骤，切换所述测试端的码型；
所述仪器检验模块用于建立并存储校验指令集；
所述测量指令模块用于建立并存储测量指令集；
所述重置模块用于执行电源控制策略。
9.根据权利要求8所述的一种测量高速信号的系统，其特征在于：所述切换模块包括PCIe速率码型切换模块和USB码型切换模块；
所述PCIe速率码型切换模块用于当所述测试端为PCIe测试端时，通过GPIO接口将PCIe速率以及码型切换信号发送至所述PCIe测试端；
所述USB码型切换模块用于当所述测试端为USB测试端时，将脉冲信号发送至所述USB测试端。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1-8任一项所述的一种测量高速信号的方法的步骤。
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