CN116794491A - 一种协助远程调试的继电器矩阵软硬件系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种协助远程调试的继电器矩阵软硬件系统，属于半导体测试技术领域，具体包括远程计算机、本地计算机、继电器矩阵、硬件电路板和示波器；所述远程计算机通过以太网连接本地计算机，调用本地计算机中的上位机软件/动态链接库，通过上位机软件/动态链接库驱动继电器矩阵，控制若干个继电器的开合，切换硬件电路板与示波器之间的信号传输通道，并将示波器显示波形实时同步至远程计算机；本发明能够实现远程调试功能，提供灵活的信号选择和切换，并且能够实时同步显示波形；为远程调试工作提供了便利和效率。

Description

一种协助远程调试的继电器矩阵软硬件系统

技术领域

本发明涉及半导体测试技术领域，具体涉及一种协助远程调试的继电器矩阵软硬件系统。

背景技术

半导体测试是集成电路行业非常重要的一环，而测试程序调试占据了项目进程一大部分时间。调试过程中经常会使用到示波器，通过波形观测、时序分析、故障诊断和参数测量等功能，帮助工程师验证芯片的功能性、可靠性和性能。

但是由于示波器的通道数有限，芯片引脚数较多，需要频繁的手动切换通道，当我们进行远程调试时，如何灵活切换到用户关心的引脚或者信号变得更加困难，因此，我们更需要一种可以远程控制的系统用于灵活切换不同的引脚或者信号到示波器的不同通道，并可以远程监控示波器的波形。

发明内容

本发明的目的在于提供一种协助远程调试的继电器矩阵软硬件系统，解决以下技术问题：

但是由于示波器的通道数有限，芯片引脚数较多，需要频繁的手动切换通道，当我们进行远程调试时，如何灵活切换到用户关心的引脚或者信号变得更加困难。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种协助远程调试的继电器矩阵软硬件系统，包括远程计算机、本地计算机、继电器矩阵、硬件电路板和示波器；

所述远程计算机通过以太网连接本地计算机，调用本地计算机中的上位机软件/动态链接库，通过上位机软件/动态链接库驱动继电器矩阵，控制若干个继电器的开合，切换硬件电路板与示波器之间的信号传输通道，并将示波器显示波形实时同步至远程计算机。

作为本发明进一步的方案：所述继电器矩阵包括输入信号接口、控制线、输出信号接口、同步信号、级联接口、主控MCU和继电器控制模块。

作为本发明进一步的方案：所述输入信号接口连接n路输入信号、共地信号和板上供电接口，n为正整数；所述控制线连接本地计算机，通过串口进行通信；所述输出信号接口为n路输入信号通过继电器矩阵选通至m路输出信号的接口，并与示波器通道连接，包含接地信号，m为正整数；同步信号是系统提供的外部同步脉冲信号；级联接口是用于扩展通道数的级联接口，包含下一级联板卡的供电和控制信号；所述继电器控制模块用于若干个驱动继电器开合。

作为本发明进一步的方案：用户通过远程计算机使用远程桌面软件连接本地计算机，使用本地计算机中上位机软件选择所需的输入信号至对应的输出信号接口，上位机软件解析用户选择后，通过串口控制线下发指令给主控MCU, 单片机解码上位机数据，经由移位寄存器控制漏极开路门驱动继电器矩阵选通用户关心的输入到期望的输出上，控制示波器监控用户选择的波形。

作为本发明进一步的方案：切换信号传输通道的过程为：

用户通过上位机软件针对m个输出信号接口选择输入信号，上位机软件解析用户的选择，进行数据编码，通过串口通信下发指令到主控MCU, 主控MCU解析上位机软件发送的数据包，分析需要导通或者关闭的继电器，继电器矩阵共有m×n个继电器，上位机发送给主控MCU的数据位为固定长度，所述固定长度为(m×n)/8字节，用于覆盖所有继电器的状态，单片机每收到1字节的数据会通过IO口进行一次移位操作，依次改变移位寄存器的数据， 当所有数据全部接收到，会将移位寄存器的数据激发出去，通过移位寄存器输出，经由漏极开路门控制继电器开合，选通用户选择的信号。

作为本发明进一步的方案：还包括自检模块：

建立自检回路，将m路输出信号接口通过继电器连接到主控MCU的IO口，通过控制继电器矩阵，分别选取m路输出信号接口中的任意两路并标记为输出1和输出2，将输出1分别经过不同的输入信号接口连接到输出2，通过IO口对输出1施加高低电平，如果在输出2端可以检测到预设信号，则说明对应通路继电器工作正常，否则判定对应继电器工作异常；然后将回路中继电器逐一断开，如果信号不可被检测到，则继电器断开成功；否则说明继电器断开失败。

作为本发明进一步的方案：还包括接触检测和小电流检测模块：

将输出信号接口外部经预设电阻接到GND或VCC，依次把输入信号接口对应的引脚连接到输出信号接口进行接触测试或小电流测试，如果显示对应引脚的测试项fail，则说明正常，如果没有fail，则存在假过。

本发明的有益效果：

本发明能够实现远程调试功能，提供灵活的信号选择和切换，并且能够实时同步显示波形，为远程调试工作提供了便利和效率；并具备过压过流保护，提供多通道和灵活的扩展方案，支持上位机软件和动态链接库驱动，极大程度地提高了调试效率，辅助验证接触性和小电流真假性，提高了测试可靠性，帮助快速定位尖峰电压产生位置，提高测试程序安全性和鲁棒性，大大提高调试效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的一种协助远程调试的继电器矩阵软硬件系统的结构示意图；

图2是本发明继电器矩阵的结构示意图；

图3是本发明继电器矩阵的矩阵示意图；

图4是本发明自检回路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4所示，本发明为一种协助远程调试的继电器矩阵软硬件系统，包括远程计算机、本地计算机、继电器矩阵、硬件电路板和示波器；

所述远程计算机通过以太网连接本地计算机，调用本地计算机中的上位机软件/动态链接库，通过上位机软件/动态链接库驱动继电器矩阵，控制若干个继电器的开合，切换硬件电路板与示波器之间的信号传输通道，并将示波器显示波形实时同步至远程计算机。

请参照图1所示，在本发明的一种优选的实施例中，所述继电器矩阵包括输入信号接口、控制线、输出信号接口、同步信号、级联接口、主控MCU和继电器控制模块。

请参照图1-2所示，在本实施例的一种优选的情况中，所述输入信号接口连接32路输入信号、共地信号和板上供电接口；所述控制线连接本地计算机，通过串口进行通信；所述输出信号接口为32路输入信号通过继电器矩阵选通至4路输出信号的接口，并与示波器通道连接，包含接地信号；同步信号是系统提供的外部同步脉冲信号；级联接口是用于扩展通道数的级联接口，包含下一级联板卡的供电和控制信号；所述继电器控制模块用于若干个驱动继电器开合。

请参照图1-3所示，输入1到输入32通过线缆连接到用户关心的信号，输出1到输出4连接到示波器通道，用户通过远程电脑使用远程桌面软件连接到本地电脑，使用本地电脑端上位机软件选择用户关心的输入信号到对应的输出信号端，上位机软件解析用户选择后，用过串口控制线下发指令给单片机(MCU), 单片机通过解码上位机数据，经由移位寄存器控制漏极开路门驱动继电器矩阵选通用户关心的输入到期望的输出上，进而控制示波器监控用户关心的波形。

请参照图2-3所示，在本实施例的一种优选的情况中，切换信号传输通道的过程为：

用户使用远程电脑连接到本地电脑，在本地电脑运行上位机软件，针对四个输出通道选填自己关心的输入信号，上位机软件解析用户的选择，进行数据编码，通过串口通信下发指令到单片机(MCU), MCU通过解析上位机发送的数据包，分析需要控制导通或者关闭的继电器。上位机每次下发给单片机的数据位为固定长度，覆盖所有继电器的状态，继电器矩阵一共有4*32=128个继电器，每一次通信会发送128bits/8bits=16byte数据，单片机每收到8bit数据会通过IO口进行一次移位操作，依次改变移位寄存器的数据， 当所有数据全部接收到，会将移位寄存器的数据激发出去，通过移位寄存器输出，经由漏极开路门控制继电器开合，继而选通用户需要信号。

请参照图4所示，在本发明的一种优选的实施例中，还包括自检模块：

自检会在硬件上建立自检回路，可以将四路输出信号通过内部继电器连接到单片机(MCU) IO口，通过控制继电器矩阵，将输出1分别经过不同的输入put连接到输出2, 通过IO口对输出1施加高低电平，如果在输出2端可以检测到预期信号，则对应通路继电器工作正常，否则判定对应继电器工作异常。然后将回路中继电器逐一断开，信号将不可被检测到，如果依然可以检测到，说明继电器断开失败。

在本发明的另一种优选的实施例中，还包括接触检测和小电流检测模块：

将输出通道外部经过电阻接到GND或者VCC，然后循环把输入通道对应的引脚连接到输出通道进行Contact或者小电流测试项，理论上会看到对应引脚的测试项fail， 如果没有fail，则可能存在假过。可将输出1通过1K电阻接地，将输入1连接到输出1，这时进行输入1对应引脚的 Contact或者小电流测试，应该得到fail的结果，否则判定为假过。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种协助远程调试的继电器矩阵软硬件系统，其特征在于，包括远程计算机、本地计算机、继电器矩阵、硬件电路板和示波器；

所述远程计算机通过以太网连接本地计算机，调用本地计算机中的上位机软件/动态链接库，通过上位机软件/动态链接库驱动继电器矩阵，控制若干个继电器的开合，切换硬件电路板与示波器之间的信号传输通道，并将示波器显示波形实时同步至远程计算机。

2.根据权利要求1所述的一种协助远程调试的继电器矩阵软硬件系统，其特征在于，所述继电器矩阵包括输入信号接口、控制线、输出信号接口、同步信号、级联接口、主控MCU和继电器控制模块。

3.根据权利要求2所述的一种协助远程调试的继电器矩阵软硬件系统，其特征在于，所述输入信号接口连接n路输入信号、共地信号和板上供电接口，n为正整数；所述控制线连接本地计算机，通过串口进行通信；所述输出信号接口为n路输入信号通过继电器矩阵选通至m路输出信号的接口，并与示波器通道连接，还包含接地信号，m为正整数；同步信号是系统提供的外部同步脉冲信号；级联接口是用于扩展通道数的级联接口，包含下一级联板卡的供电和控制信号；所述继电器控制模块用于若干个驱动继电器开合。

4.根据权利要求3所述的一种协助远程调试的继电器矩阵软硬件系统，其特征在于，用户通过远程计算机使用远程桌面软件连接本地计算机，使用本地计算机中上位机软件选择所需的输入信号至对应的输出信号接口，上位机软件解析用户选择后，通过串口控制线下发指令给主控MCU, 单片机解码上位机数据，经由移位寄存器控制漏极开路门驱动继电器矩阵选通用户选择的输入信号至对应的输出信号上，控制示波器监控用户选择的波形。

5.根据权利要求1所述的一种协助远程调试的继电器矩阵软硬件系统，其特征在于，切换信号传输通道的过程为：

用户通过上位机软件针对m个输出信号接口选择输入信号，上位机软件解析用户的选择，进行数据编码，通过串口通信下发指令到主控MCU, 主控MCU解析上位机软件发送的数据包，分析需要导通或者关闭的继电器，继电器矩阵共有m×n个继电器，上位机发送给主控MCU的数据位为固定长度，所述固定长度为(m×n)/8字节，用于覆盖所有继电器的状态，单片机每收到1字节的数据会通过IO口进行一次移位操作，依次改变移位寄存器的数据， 当所有数据全部接收到，会将移位寄存器的数据激发出去，通过移位寄存器输出，经由漏极开路门控制继电器开合，选通用户选择的信号。

6.根据权利要求1所述的一种协助远程调试的继电器矩阵软硬件系统，其特征在于，还包括自检模块：

建立自检回路，将m路输出信号接口通过继电器连接到主控MCU的IO口，通过控制继电器矩阵，分别选取m路输出信号接口中的任意两路并标记为输出1和输出2，将输出1分别经过不同的输入信号接口连接到输出2，通过IO口对输出1施加高低电平，如果在输出2可以检测到预设信号，则说明对应通路继电器工作正常，否则判定对应继电器工作异常；然后将回路中继电器逐一断开，如果信号不可被检测到，则继电器断开成功；否则说明继电器断开失败。

7.根据权利要求1所述的一种协助远程调试的继电器矩阵软硬件系统，其特征在于，还包括接触检测和小电流检测模块：

将输出信号接口外部经预设电阻接到GND或VCC，依次把输入信号接口对应的引脚连接到输出信号接口进行接触测试或小电流测试，如果显示对应引脚的测试项fail，则说明正常，如果没有fail，则存在假过。