CN113295946A - PCIe测试治具码型自动切换方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及PCIe接口测试的技术领域，尤其是涉及PCIe测试治具码型自动切换方法，包括以下步骤：待测板通过PCIe接口连接测试治具，测试治具连接用于获取波形信号的示波器；脉冲源通过接入待测板作为脉冲的来源；脉冲源通过switch开关将脉冲信号输入到待测板的PCIe port的lane0端；将测试治具的Rx lane0端与switch开关的输出端进行连接；MCU通过EN端向switch开关发送控制信号进而自动控制switch开关的通断，每通断一次脉冲完成一次PCIe速率切换；通过示波器保存每一次PCIe速率切换后所相应的波形信号。本申请无需人工手动进行速率切换，减少测试工程师的工作量，方便测试。
Description
技术领域
本申请涉及PCIe接口测试的技术领域，尤其是涉及PCIe测试治具码型自动切换方法及其装置。
背景技术
PCI-Express(Peripheral Component Interconnect Express)是一种高速串行计算机扩展总线标准，简称PCIe。与之前的标准相比，PCIe有更高的最大系统总线吞吐量，更低的I/O引脚数量和更小的物理尺寸，同时PCIe有更好的总线设备性能缩放、更详细的错误检测和报告机制（高级错误报告）以及本机热插拔功能。
PCIe采用电压差分传输的原理，即是两条信号线，以相互间的电压差作为逻辑“0”，“1”的表示，以此方式传输可以极高地提升传输频率,使信号容易读取，噪声影响降低。
由于是差分传输，所以每两条信号线才能单向传送1比特，即一根信号线为正、另一根信号线为负，发送互为反相的信号，每一个“1比特”的两条信号线称为一个差分对。按PCIe技术规范规定，一个差分对的传输速率PCIe1.0为2.5Gbps，PCIe2.0为5Gbps，PCIe3.0为8Gbps，PCIe4.0为16Gbps。
因此，在实际使用中，PCIe可以通过切换不同速率进行传输，以适应一时激增的数据传输需求。为了确保PCIe能够正常使用，需要对PCIe的各个速率进行信号测试。这样就涉及到对同一PCIe进行速率切换的需求。
相关的方式是通过人工手动进行速率切换，但是这样的方式需要有人现场值守测试，增加测试工程师的工作量，存在不方便的缺陷。
发明内容
为了替换测试工程师对PCIe进行手动速率切换的方式，本申请提供一种PCIe测试治具码型自动切换方法及其装置。
本申请采用如下的技术方案：
第一方面，一种PCIe测试治具码型自动切换方法，包括以下步骤：
待测板通过PCIe接口连接测试治具，测试治具连接用于获取波形信号的示波器；
脉冲源通过接入待测板作为脉冲的来源；
PCIe测试治具码型自动切换方法还包括以下步骤：
脉冲源通过switch开关将脉冲信号输入到待测板的PCIe port的lane0端；
将测试治具的Rx lane0端与switch开关的输出端进行连接；
MCU通过EN端向switch开关发送控制信号进而自动控制switch开关的通断，每通断一次脉冲完成一次PCIe速率切换；
通过示波器保存每一次PCIe速率切换后所相应的波形信号。
通过采用上述方案，每次switch开关通断，脉冲源提供脉冲信号输入到待测板的PCIe port的lane0端，触发待测板完成一次码型切换，进而完成一次速率切换，速率切换后通过示波器保存对应的波形信号，完成一个速率的信号测试。而通过MCU则对switch开关实现自动通断控制，无需人工手动进行速率切换，减少测试工程师的工作量，方便测试。
优选的，所述MCU通过EN端向switch开关发送控制信号进而自动控制switch开关的通断的步骤具体为：上位机通过总线协议向MCU发送命令，MCU依照命令通过EN端向switch开关发送控制信号进而自动控制switch开关的通断。
通过采用上述方案，测试工程师依据实际的信号测试需求，通过上位机对MCU进行控制调整，进而调整MCU对switch开关的通断控制。
优选的，在每通断一次脉冲完成一次速率切换时，速率切换的顺序是PCIe Gen1->Gen2 -3.5dB->Gen2 -6dB->Gen3 P0->Gen3 P1->Gen3 P2->Gen3 P3->Gen3 P4->Gen3 P5->Gen3 P6->Gen3 P7->Gen3 P8->Gen3 P9->Gen3 P10->Gen1，形成循环。
通过采用上述方案，完成多个速率的信号测试，提高信号测试的效率。
优选的，所述脉冲源通过switch开关将脉冲信号输入到待测板的PCIe port的lane0端的具体步骤为：使用100MHz的钟振产生幅值0.4V的方波信号；方波信号通过switch开关连接到待测板的PCIe port的lane0端。
通过采用上述方案，提供脉冲信号，满足自动切换速率的需求。
优选的，所述通过示波器保存相应波形信号的步骤具体为：通过示波器将波形信号以图片文件和/或视频文件的形式保存。
通过采用上述方案，方便后续对每一个速率所对应的波形信号进行查看。
优选的，所述示波器将波形信号以图片文件和/或视频文件的形式保存后，还包括以下步骤：
移动终端通过FTP协议无线访问示波器中关于波形信号的图片文件和/或视频文件。
通过采用上述方案，方便测试工程师远程对以每一个速率所对应的波形信号所保存的文件进行查阅。
优选的，所述移动终端通过FTP协议无线访问示波器中关于波形信号的图片文件和/或视频文件的具体步骤包括：
对示波器进行FTP设置；
开启示波器的FTP服务器；
将移动终端与示波器处于同一网段下；
在移动终端上搜索示波器的FTP服务器并进行无线连接；
移动终端无线访问示波器的FTP服务器中关于波形信号的图片文件和/或视频文件。
通过采用上述方案，方便测试工程师对波形信号的图片文件和/或视频文件进行远程操作，远程操作包括但不限于查看操作、复制操作和删除操作。
第二方面，一种PCIe测试治具码型自动切换装置，包括：待测板、测试治具、示波器和脉冲源，待测板和示波器均与测试治具连接，脉冲源与待测板连接，还包括switch开关、MCU和上位机，脉冲源通过switch开关与待测板的PCIe port的lane0端连接，上位机与MCU的控制端连接，MCU的输出端与switch开关的控制端连接；switch开关的输出端与测试治具的Rx lane0端连接，PCIe测试治具码型自动切换装置应用如上述任一项的PCIe测试治具码型自动切换方法。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
每次switch开关通断，脉冲源提供脉冲信号输入到待测板的PCIe port的lane0端，触发待测板完成一次码型切换，进而完成一次速率切换，速率切换后通过示波器保存对应的波形信号，完成一个速率的信号测试。
而通过MCU则对switch开关实现自动通断控制，无需人工手动进行速率切换，减少测试工程师的工作量，方便测试。
附图说明
图1为本申请实施例所述PCIe测试治具码型自动切换方法的步骤流程图。
图2为本申请实施例所述PCIe测试治具码型自动切换装置的模块示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
第一方面，参照图1，一种PCIe测试治具码型自动切换方法，包括以下步骤：
S1、待测板通过PCIe接口连接测试治具，测试治具连接用于获取波形信号的示波器；
S2、脉冲源通过接入待测板作为脉冲的来源。
还包括以下步骤：
S3、脉冲源通过switch开关将脉冲信号输入到待测板的PCIe port的lane0端；
S4、将测试治具的Rx lane0端与switch开关的输出端进行连接；
S5、MCU通过EN端向switch开关发送控制信号进而自动控制switch开关的通断，每通断一次脉冲完成一次PCIe速率切换；
S6、通过示波器保存每一次PCIe速率切换后所相应的波形信号。
每次switch开关通断，脉冲源提供脉冲信号输入到待测板的PCIe port的lane0端。PCIe port指的是PCIe端口。
脉冲源通过switch开关将脉冲信号输入到待测板的PCIe port的lane0端的具体步骤为：S31、使用100MHz的钟振产生幅值0.4V的方波信号；方波信号通过switch开关连接到待测板的PCIe port的lane0端。这样设置更贴合所输出的脉冲信号的需求。
脉冲信号触发待测板完成一次码型切换，进而完成一次速率切换，具体地，在每通断一次脉冲完成一次速率切换时，速率切换的顺序是PCIe Gen1->Gen2 -3.5dB->Gen2 -6dB->Gen3 P0->Gen3 P1->Gen3 P2->Gen3 P3->Gen3 P4->Gen3 P5->Gen3 P6->Gen3 P7->Gen3 P8->Gen3 P9->Gen3 P10->Gen1，形成循环。这样能够完成多个速率的信号测试，提高信号测试的效率。其中，开机后默认的是PCIe Gen1的信号。在速率切换后，通过示波器保存对应的波形信号，逐一完成速率的信号测试。
而通过MCU则对switch开关实现自动通断控制，无需人工手动进行速率切换，无需测试工程师现场值守测试，减少测试工程师的工作量，方便测试。
所述MCU通过EN端向switch开关发送控制信号进而自动控制switch开关的通断的步骤具体为：上位机通过总线协议向MCU发送命令，MCU依照命令通过EN端向switch开关发送控制信号进而自动控制switch开关的通断。
其中，总线协议包括但不限于采用FT232总线协议。适合各种操作系统之间进行传输，具有跨平台、远距离传输的优点，开发简单，开发周期短，易于为工程实践所采用。
MCU作为下位机，通过上位机向MCU发送命令，MCU依据命令解释成对应的信号自动控制switch开关的通断。命令来源于测试工程师直接对上位机进行操控，从而发出命令。上位机包括但不限于常规的计算机。这样可以让测试工程师依据实际的信号测试需求，通过上位机对MCU进行控制调整，进而调整MCU对switch开关的通断控制。
本实施例中，PCIe测试治具码型自动切换方法还包括以下步骤：S7、若示波器没有保存到PCIe速率所相应的波形信号，则通过MCU控制switch开关保持当前状态，通过示波器重新对同一个PCIe速率进行波形信号的保存，直至保持完成后，再通过MCU控制switch开关进行通断从而切换到下一个PCIe速率进行测试。这样可以确保每一个PCIe速率均能保存对应的波形信号。防止波形信号丢失。为实现上述功能，MCU与示波器通信连接。
另外，本实施例中，通过示波器保存相应波形信号的步骤具体为：S61、通过示波器将波形信号以图片文件和/或视频文件的形式保存。方便后续对每一个速率所对应的波形信号进行查看。
示波器将波形信号以图片文件和/或视频文件的形式保存后，还包括以下步骤：
S62、移动终端通过FTP协议无线访问示波器中关于波形信号的图片文件和/或视频文件。
FTP的全称是File Transfer Protocol，即文件传输协议。这样设置方便测试工程师远程对以每一个速率所对应的波形信号所保存的文件进行查阅，文件包括但不限于图片文件和视频文件。
具体地，移动终端通过FTP协议无线访问示波器中关于波形信号的图片文件和/或视频文件的具体步骤包括：
S621、对示波器进行FTP设置；从而设定与FTP相关的信息和开启FTP服务器。对示波器进行FTP设置的具体步骤包括：
S6211、设置示波器关于FTP协议的用户名；用于区分不同的示波器。
S6212、设置示波器关于FTP协议的用户密码；用于防止其他人登入，保护信息安全。
S6213、设置示波器关于FTP协议的IP地址；
S6214、设置示波器关于FTP协议的端口；这样操作可以通过IP地址和端口，作为示波器的FTP服务器所对应的通信通道的识别标记。
移动终端通过FTP协议无线访问示波器中关于波形信号的图片文件和/或视频文件的具体步骤还包括：
S622、开启示波器的FTP服务器；
S623、将移动终端与示波器处于同一网段下；确保移动终端在同一无线网络下能够搜索到示波器对应的FTP服务器，
S624、在移动终端上搜索示波器的FTP服务器并进行无线连接；实现移动终端和示波器之间的无线信息传输。
在移动终端上搜索示波器的FTP服务器并进行无线连接的具体步骤包括：
S6241、设置移动终端关于FTP协议的显示名称；用于区分不同的移动终端。
S6242、输入示波器的关于FTP协议的IP 地址；
S6243、输入示波器的关于FTP协议的端口；这样操作可以通过对应示波器的FTP服务器的识别标记进行连接。
S6244、输入示波器的关于FTP协议的用户名；用于搜索出对应的示波器。
S6245、输入示波器的关于FTP协议的密码。用于登入对应示波器的FTP服务器。
S625、移动终端无线访问示波器的FTP服务器中关于波形信号的图片文件和/或视频文件。方便测试工程师对波形信号的图片文件和/或视频文件进行远程操作，远程操作包括但不限于查看操作、复制操作和删除操作。移动终端包括但不限于采用IOS系统、安卓系统或者鸿蒙系统。
第二方面，参照图2，本申请提供一种PCIe测试治具码型自动切换装置，包括：待测板、测试治具、示波器和脉冲源，待测板和示波器均与测试治具连接，脉冲源与待测板连接，还包括switch开关、MCU和上位机，脉冲源通过switch开关与待测板的PCIe port的lane0端连接，上位机与MCU的控制端连接，MCU的输出端与switch开关的控制端连接；switch开关的输出端与测试治具的Rx lane0端连接，PCIe测试治具码型自动切换装置应用如上述任一项的PCIe测试治具码型自动切换方法。
具体地，待测板包括但不限于待测主板或者待测背板。switch开关采用多路数据选择器MUX(全称为multiplexer）示波器设有FTP服务器。
待测板、测试治具和示波器的连接方式具体为：待测板通过PCIe接口连接测试治具，
测试治具的Tx lane0的信号线P通过SMA-SMA连接线连接到示波器的CH3；
测试治具的Tx lane0的信号线N通过SMA-SMA 连接线连接到示波器的CH4；
测试治具的clock信号的P连接到示波器的CH1；
测试治具的clock信号的N连接到示波器的CH2。
具体地，SMA的全称为 SubMiniature version A。
本申请的工作原理如下：待测板的PCIe接口连接到测试治具，测试治具的Txlane0的信号线P和N分别通过SMA-SMA连接线连接到示波器的CH3和CH4 ,clock信号的P和N分别连接到示波器的CH1和CH2，这两组为待测的信号；测试治具的Rx lane0通过信号线连接到switch开关即多路选择器MUX的输出端，以100MHz钟振产生的方波信号作为脉冲信号，准备进行速率切换；给装置上电开机，开启示波器并校准，示波器运行Run，待有信号出现，调整信号完整显示，可以看到当前的信号是默认的PCIe Gen1信号，抓取其波形信号；通过MCU控制多路选择器MUX通断连接100MHz钟振，即PCIe 速率已经切换到PCIe Gen2 -3.5dB，保存相应的波形信号。重复上述步骤，直到测试完所有速率相关的波形数据信号。无需人工手动进行速率切换，减少测试工程师的工作量，方便测试。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种PCIe测试治具码型自动切换方法，包括以下步骤：
待测板通过PCIe接口连接测试治具，测试治具连接用于获取波形信号的示波器；
脉冲源通过接入待测板作为脉冲的来源；
其特征在于：PCIe测试治具码型自动切换方法还包括以下步骤：
脉冲源通过switch开关将脉冲信号输入到待测板的PCIe port的lane0端；
将测试治具的Rx lane0端与switch开关的输出端进行连接；
MCU通过EN端向switch开关发送控制信号进而自动控制switch开关的通断，每通断一次脉冲完成一次PCIe速率切换；
通过示波器保存每一次PCIe速率切换后所相应的波形信号。
2.根据权利要求1所述的一种PCIe测试治具码型自动切换方法，其特征在于：所述MCU通过EN端向switch开关发送控制信号进而自动控制switch开关的通断的步骤具体为：上位机通过总线协议向MCU发送命令，MCU依照命令通过EN端向switch开关发送控制信号进而自动控制switch开关的通断。
3.根据权利要求1所述的一种PCIe测试治具码型自动切换方法，其特征在于：在每通断一次脉冲完成一次速率切换时，速率切换的顺序是PCIe Gen1->Gen2 -3.5dB->Gen2 -6dB->Gen3 P0->Gen3 P1->Gen3 P2->Gen3 P3->Gen3 P4->Gen3 P5->Gen3 P6->Gen3 P7->Gen3P8->Gen3 P9->Gen3 P10->Gen1，形成循环。
4.根据权利要求1所述的一种PCIe测试治具码型自动切换方法，其特征在于：所述脉冲源通过switch开关将脉冲信号输入到待测板的PCIe port的lane0端的具体步骤为：使用100MHz的钟振产生幅值0.4V的方波信号；方波信号通过switch开关连接到待测板的PCIeport的lane0端。
5.根据权利要求1所述的一种PCIe测试治具码型自动切换方法，其特征在于：所述通过示波器保存相应波形信号的步骤具体为：通过示波器将波形信号以图片文件和/或视频文件的形式保存。
6.根据权利要求5所述的一种PCIe测试治具码型自动切换方法，其特征在于：所述示波器将波形信号以图片文件和/或视频文件的形式保存后，还包括以下步骤：
移动终端通过FTP协议无线访问示波器中关于波形信号的图片文件和/或视频文件。
7.根据权利要求6所述的一种PCIe测试治具码型自动切换方法，其特征在于：所述移动终端通过FTP协议无线访问示波器中关于波形信号的图片文件和/或视频文件的具体步骤包括：
对示波器进行FTP设置；
开启示波器的FTP服务器；
将移动终端与示波器处于同一网段下；
在移动终端上搜索示波器的FTP服务器并进行无线连接；
移动终端无线访问示波器的FTP服务器中关于波形信号的图片文件和/或视频文件。
8.一种PCIe测试治具码型自动切换装置，包括：待测板、测试治具、示波器和脉冲源，待测板和示波器均与测试治具连接，脉冲源与待测板连接，其特征在于：还包括switch开关、MCU和上位机，脉冲源通过switch开关与待测板的PCIe port的lane0端连接，上位机与MCU的控制端连接，MCU的输出端与switch开关的控制端连接；switch开关的输出端与测试治具的Rx lane0端连接，PCIe测试治具码型自动切换装置应用如权利要求1-7中任一项的PCIe测试治具码型自动切换方法。
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