CN117421168A - 硬盘背板接口的测试电路及测试设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及接口测试技术领域，公开了一种硬盘背板接口的测试电路及测试设备，该测试电路包括：第一接口单元，用于与硬盘背板的U.3接口连接；第二接口单元，为M.2接口，用于与适配M.2接口的硬盘连接，第二接口单元与第一接口单元电连接；控制单元，与第一接口单元电连接，用于在第一接口单元与硬盘背板的U.3接口连接且第二接口单元与硬盘连接时，通过第一接口单元向U.3接口的输入设备判断引脚输入电平信号，以基于硬盘背板与硬盘之间通过第一接口单元和第二接口单元的通信情况，对硬盘背板进行测试。通过上述方式，本申请实施例降低了U.3接口的测试成本。

Description

硬盘背板接口的测试电路及测试设备

技术领域

本申请实施例涉及接口测试技术领域，具体涉及一种硬盘背板接口的测试电路及测试设备。

背景技术

目前市面上越来越多的服务器配备U.3接口，U.3接口是在U.2接口的基础上发展而来，其设备端接口支持NVMe硬盘、SAS硬盘和SATA硬盘等，且不同的硬盘只需在U.3接口的设备端接口上连接相同的四组引脚，便可在同一插槽下互换使用。

服务器在完成生产组装后，出厂前都需要对各种接口进行严格测试。针对U.3接口的测试，主要是将适配U.3接口的硬盘接入U.3接口进行读写等功能测试。然而，适配U.3接口的硬盘成本较高，会导致测试的成本较高，且长期采用此硬盘直接对U.3接口进行测试，测试时的多次拔插容易导致硬盘损坏，从而进一步增加测试成本。

因此，如何降低U.3接口的测试成本成了一个亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种硬盘背板接口的测试电路及测试设备，用于解决现有技术中存在的U.3接口的测试成本高的问题。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种硬盘背板接口的测试电路，该测试电路包括：第一接口单元，用于与硬盘背板的U.3接口连接；第二接口单元，为M.2接口，用于与适配M.2接口的硬盘连接，第二接口单元与第一接口单元电连接；控制单元，与第一接口单元电连接，用于在第一接口单元与硬盘背板的U.3接口连接且第二接口单元与硬盘连接时，通过第一接口单元向U.3接口的输入设备判断引脚输入电平信号，以基于硬盘背板与硬盘之间通过第一接口单元和第二接口单元的通信情况，对硬盘背板进行测试。

在一种可选的方式中，第二接口单元包括第一子接口单元和第二子接口单元，第一子接口单元用于与SAS/SATA硬盘连接，第二子接口单元用于与NVME硬盘连接；测试电路还包括模式切换开关和信号切换开关，模式切换开关和信号切换开关均与控制单元电连接，信号切换开关电连接于第一接口单元和第二接口单元之间；控制单元用于在模式切换开关处于第一状态时，通过第一接口单元向输入设备判断引脚中的第一引脚和第二引脚均输入低电平信号，并控制信号切换开关导通第一接口单元和与SAS/SATA硬盘连接的第一子接口单元之间的通信线路，以基于硬盘背板与SAS/SATA硬盘之间通过第一接口单元和第一子接口单元的通信情况，对硬盘背板连接SAS/SATA硬盘进行测试；控制单元还用于在模式切换开关处于第二状态时，通过第一接口单元向输入设备判断引脚的第一引脚输入低电平信号，向第二引脚输入高电平信号，并控制信号切换开关导通第一接口单元和与NVME硬盘连接的第二子接口单元之间的通信线路，以基于硬盘背板与NVME硬盘之间通过第一接口单元和第二子接口单元的通信情况，对硬盘背板连接NVME硬盘进行测试。

在一种可选的方式中，第一接口单元具有一组第一通信引脚和三组第二通信引脚，一组第一通信引脚和三组第二通信引脚用于与U.3接口上的四组第三通信引脚连接；信号切换开关具有一个固定端和两个切换端，其中三组第二通信引脚均与第二子接口单元连接，第一通信引脚与固定端连接，两个切换端分别与第一子接口单元和第二子接口单元连接；控制单元用于在模式切换开关处于第一状态时，控制信号切换开关导通固定端和与第一子接口单元连接的切换端之间的线路；控制单元还用于在模式切换开关处于第二状态时，控制信号切换开关导通固定端和第二子接口单元连接的切换端之间的线路。

在一种可选的方式中，第二接口单元用于与适配M.2接口的SAS/SATA硬盘连接；当第二接口单元与SAS/SATA硬盘连接时，控制单元用于通过第一接口单元向输入设备判断引脚中的第一引脚和第二引脚均输入低电平信号，以基于硬盘背板与SAS/SATA硬盘之间通过第一接口单元和第二接口单元的通信情况，对硬盘背板连接SAS/SATA硬盘进行测试；或，第二接口单元用于与适配M.2接口的NVME硬盘连接；当第二接口单元与NVME硬盘连接时，控制单元还用于通过第一接口单元向输入设备判断引脚中的第一引脚输入低电平信号，向第二引脚输入高电平信号，以基于硬盘背板与NVME硬盘之间通过第一接口单元和第二接口单元的通信情况，对硬盘背板连接NVME硬盘进行测试。

在一种可选的方式中，测试电路还包括电源负载单元和显示单元，电源负载单元与第一接口单元电连接，电源负载单元和显示单元均与控制单元电连接；电源负载单元用于通过第一接口单元接收U.3接口的电源输出引脚输入的电流；控制单元用于在电源负载单元接收电流时，检测电源负载单元的电压值，显示单元用于显示电压值。

在一种可选的方式中，电源负载单元包括运算放大器、mos管和精密电阻，mos管的源极用于通过第一接口单元连接于U.3接口的电源输出引脚，mos管的漏极连接于精密电阻的一端，精密电阻的另一端接地；运算放大器的正向输入端与控制单元连接，运算放大器的反向输入端连接于精密电阻与mos管的漏极之间，运算放大器的输出端与mos管的栅极连接；控制单元用于向运算放大器的正向输入端输入高电平信号，并检测mos管的源极侧的电压值，以对硬盘背板进行测试。

在一种可选的方式中，控制单元用于向运算放大器的正向输入端输入恒定的高电平信号，并检测mos管的源极侧的电压值，以对硬盘背板进行高负荷工作状态测试；控制单元还用于向运算放大器的正向输入端输入波动的高低电平信号，并检测mos管的源极侧的电压值，以对硬盘背板进行持续读写状态测试。

在一种可选的方式中，电源负载单元的数量为多个，至少部分电源负载单元用于通过第一接口单元连接于U.3接口的5V电源输出引脚，其余至少部分电源负载单元用于通过第一接口单元连接于U.3接口的12V电源输出引脚；测试电路还包括电源切换开关，电源切换开关与控制单元电连接，控制单元用于在电源切换开关处于第三状态时，控制5V电源输出引脚和与其连接的电源负载单元导通，以对硬盘背板的5V电源进行测试，控制单元用于在电源切换开关处于第四状态时，控制12V电源输出引脚和与其连接的电源负载单元导通，以对硬盘背板的12V电源进行测试。

在一种可选的方式中，测试电路还包括温度传感器，温度传感器与控制单元电连接，温度传感器用于采集测试电路的温度，并将采集到的温度发送给控制单元，控制单元用于将采集到的温度发送给显示单元进行显示。

根据本申请实施例的另一方面，提供了一种硬盘背板接口的测试设备，该测试设备包括如上述任意实施例中的测试电路和适配M.2接口的硬盘，测试电路的第二接口单元与硬盘连接。

本申请实施例通过使用测试电路作为转换件，将测试电路的一端与U.3接口的硬盘背板连接，另一端与适配M.2接口的硬盘连接，使得适配M.2接口的硬盘可用于U.3接口的测试，从而降低测试成本；且测试时，只需要从硬盘背板上拔插测试电路上用于与U.3接口连接的接口即可，无需反复拔插硬盘，从而有效避免了硬盘因反复多次从测试主板上拔插致使硬盘损坏的情况。

上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

附图仅用于示出实施方式，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本申请实施例提供的硬盘背板接口的测试电路的电路示意图；

图2示出了本申请实施例提供的U.3接口的结构示意图；

图3示出了本申请又一实施例提供的硬盘背板接口的测试电路的电路示意图；

图4示出了本申请又一实施例提供的硬盘背板接口的测试电路的电路示意图；

图5示出了本申请又一实施例提供的硬盘背板接口的测试电路的电路示意图；

图6示出了本申请实施例提供的电源负载单元160的电路示意图；

图7示出了本申请又一实施例提供的硬盘背板接口的测试电路的电路示意图；

图8示出了本申请又一实施例提供的硬盘背板接口的测试电路的电路示意图。

具体实施方式中的附图标号如下：

100、测试电路；

110、第一接口单元；111、第一通信引脚；112-114、第二通信引脚；120、第二接口单元；121、第一子接口单元；122、第二子接口单元；130、控制单元；140、模式切换开关；150、信号切换开关；160、电源负载单元；161、第一电源负载单元；162、第二电源负载单元；170、显示单元；180、电源切换开关；190、温度传感器；

200、U.3接口；

210、输入设备判断引脚；211、第一引脚；212、第二引脚；220、信号引脚；230、电源输出引脚；231、5V电源输出引脚；232、12V电源输出引脚；

300、硬盘；310、SAS/SATA硬盘；320、NVME硬盘。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施例。虽然附图中显示了本申请的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。

目前市面上越来越多的服务器配载U.3接口，服务器在设计和使用过程中都会使用到硬盘。U.3接口在U.2接口的基础上发展而来，相比于U.2接口，U.3接口的兼容性更强，U.3的设备端接口支持NVMe硬盘、SAS硬盘和SATA硬盘等，且不同的硬盘只需要在U.3接口的设备端接口上连接相同的四组引脚，就可以在同一插槽下互换使用。

在未来的应用中，越来越多的硬盘开始采用U.3接口，对于U.3接口的测试也成为重点考虑的事项。服务器完成生产组装，在出厂之前都需要对各种接口进行测试。针对U.3接口的测试，即将硬盘接入U.3接口进行读写等功能测试。而直接适配U.3接口的硬盘的成本高，且长期采用硬盘直接对U.3接口进行测试，在测试时的多次拔插会导致硬盘容易损坏，增加测试成本。

基于此，本申请发明人发现可以单独设计一套测试电路，使用测试电路作为转换件，将测试电路的一端与U.3接口的硬盘背板连接，另一端与适配M.2接口的硬盘连接，使得适配M.2接口的硬盘可用于U.3接口的测试，从而降低测试成本；且测试时，只需要从硬盘背板上拔插测试电路上用于与U.3接口连接的接口即可，无需反复拔插硬盘，从而有效避免了硬盘因反复多次从测试主板上拔插致使硬盘损坏的情况。

本申请适用于对U.3接口进行测试，其中，U.3接口可以配置在服务器上，还可以配置在存储系统(例如硬盘驱动器)、存储设备(例如光存储设备、磁带库)以及存储控制器等设备上。

具体请参阅图1，图1示出了本申请实施例提供的硬盘背板接口的测试电路的电路示意图，如图1所示，硬盘背板接口的测试电路100包括：第一接口单元110、第二接口单元120和控制单元130。第一接口单元110用于与硬盘背板的U.3接口200连接；第二接口单元120为M.2接口，用于与适配M.2接口的硬盘300连接，第二接口单元120与第一接口单元110电连接；控制单元130与第一接口单元110电连接，用于在第一接口单元110与硬盘背板的U.3接口200连接且第二接口单元120与硬盘300连接时，通过第一接口单元110向U.3接口200的输入设备判断引脚210输入电平信号，以基于硬盘背板与硬盘300之间通过第一接口单元110和第二接口单元120的通信情况，对硬盘背板进行测试。

其中，硬盘背板为带有U.3接口200的背板，本申请实施例中的测试对象为硬盘背板上的U.3接口200。在计算机硬件中，主板(Motherboard)是计算机的核心组件，它集成了CPU、内存、显卡、网卡等各种芯片和插槽，负责连接并控制计算机中的各个硬件设备；背板(BackPlane)主要用于连接主板和机箱内部的各种设备，如电源、硬盘、风扇等。背板为这些设备提供电源接口、数据接口和信号接口，使它们能够与主板进行通信和协作。适配U.3接口的外部硬盘300通过U.3接口200与硬盘背板插接，从而实现与主板的通信，使得主板可以读写插接的硬盘300。

M.2接口是一种高速磁盘接口，常见的有B模式和M模式两种插槽。M.2接口支持SATA、PCI-E等通道。U.3接口是一种较新的硬盘接口技术标准。它支持SATA-Express规范，还能兼容SAS、SATA等规范。U.3接口相当于四通道版本的SATA-Express接口，带宽更高，性能更好。然而，目前U.3接口的固态硬盘较少，支持该接口的主板也不多，尚未普及。因此，相比于适配U.3接口的硬盘，适配M.2接口的硬盘成本更低。

图2是本申请实施例提供的U.3接口的结构示意图，如图2所示，信号引脚220包括PCIe0、PCIe1、PCIe2和PCIe3四组信号引脚，PCIe0包括信号引脚S1-S7，PCIe1包括信号引脚S8-S14，PCIe2和PCIe3一起包括信号引脚S15-S28，P7-P9为5V电源输出引脚231，P13-P15为12V电源输出引脚232，P4和P10为输入设备判断引脚210，其中，P4为第一引脚211，P10为第二引脚212。

在硬盘背板接口的测试电路100通过第一接口单元110插接到硬盘背板上的U.3接口200，测试所用的适配M.2接口的硬盘300通过第二接口单元120插接到硬盘背板接口的测试电路100之后，控制单元130通过与第一接口单元110的电连接，向U.3接口200的输入设备判断引脚210输入电平信号，以向硬盘背板对应的主板表示接入的硬盘300的设备种类，从而通过对应的信号引脚220发送与该设备种类对应的测试信号。在主板发送测试信号后，硬盘背板上的与信号引脚220中与测试信号对应的引脚将信号传输到第一接口单元110，第一接口单元110通过与第二接口单元120的电连接，将测试信号传输到插接在第二接口单元120的硬盘300上，由此建立硬盘背板与硬盘300之间的传输通路，并通过内置在主板中的测试程序对硬盘300的读写类功能进行测试，例如对硬盘300读写速度的测试，以完成硬盘背板上U.3接口200的功能测试。

U.3接口200与硬盘300之间通过测试电路100传输数据，即将测试电路100作为中间件，在测试时只需要从硬盘背板上拔插测试电路100即可，从而有效避免了硬盘300因多次从硬盘背板上拔插致使的硬盘300损坏的情况。且将测试电路100的第一接口单元110与U.3接口200的硬盘背板连接，第二接口单元120与适配M.2接口的硬盘300连接，使得适配M.2接口的硬盘300可用于U.3接口200的测试，从而降低测试成本。

优选地，可以将测试电路100集成于板卡上，其中，板卡是印制电路板(简称PCB板)的一种。进一步地，板卡大小优选为2.5寸标准硬盘尺寸，使得板卡可以被测试人员轻松插拔到硬盘背板的U.3接口200上。

优选地，第一接口单元100选用厚度为30u”(微英寸)的金手指，以提高第一接口单元100的耐磨性。

优选地，控制单元130选用现场可编程门阵列，即FPGA(Field Programmable GateArray)，以进一步降低测试电路100的成本。

需要指出的是，本申请实施例中并不对第二接口单元120的设计数量进行限定。

当第二接口单元120处的接口数量为多个时，请参阅图3，图3示出了本申请又一实施例提供的硬盘背板接口的测试电路的电路示意图。具体地，第二接口单元120包括第一子接口单元121和第二子接口单元122，第一子接口单元121用于与SAS/SATA硬盘310连接，第二子接口单元122用于与NVME硬盘320连接；测试电路100还包括模式切换开关140和信号切换开关150，模式切换开关140和信号切换开关150均与控制单元130电连接，信号切换开关150电连接于第一接口单元110和第二接口单元120之间；控制单元130用于在模式切换开关140处于第一状态时，通过第一接口单元110向输入设备判断引脚中的第一引脚211和第二引脚212均输入低电平信号，并控制信号切换开关150导通第一接口单元110和与SAS/SATA硬盘310连接的第一子接口单元121之间的通信线路，以基于硬盘背板与SAS/SATA硬盘310之间通过第一接口单元110和第一子接口单元121的通信情况，对硬盘背板连接SAS/SATA硬盘310进行测试；控制单元130还用于在模式切换开关140处于第二状态时，通过第一接口单元110向输入设备判断引脚210的第一引脚211输入低电平信号，向第二引脚212输入高电平信号，并控制信号切换开关150导通第一接口单元110和与NVME硬盘320连接的第二子接口单元122之间的通信线路，以基于硬盘背板与NVME硬盘320之间通过第一接口单元110和第二子接口单元122的通信情况，对硬盘背板连接NVME硬盘320进行测试。

当第二接口单元120处的接口数量为多个时，使用第一子接口单元121连接SAS/SATA硬盘310，使用第二子接口单元122连接NVME硬盘320。其中，第一子接口单元121的数量可设置为多个以同时连接多个SAS/SATA硬盘310，第二子接口单元122的数量也可以设置为多个以同时连接多个NVME硬盘320，从而避免测试时因某个硬盘损坏导致的测试无法正常进行的情况。图3中以使用一个第一子接口单元121连接一个SAS/SATA硬盘310，使用一个第二子接口单元122连接一个NVME硬盘320为例，对本申请实施例进行说明。

如图3所示，当使用一个第一子接口单元121连接一个SAS/SATA硬盘310，使用一个第二子接口单元122连接一个NVME硬盘320时，测试人员通过模式切换开关140选择正在进行测试的硬盘种类，即，测试人员设置模式切换开关140处于第一状态以使测试电路100执行SAS/SATA硬盘310的测试用例对U.3接口200进行测试；测试人员设置模式切换开关140处于第二状态以使测试电路100执行NVME硬盘320的测试用例对U.3接口200进行测试。

优选地，模式切换开关140可设置为跳帽，测试人员可以通过设置跳帽位置为“0”使模式切换开关140处于第一状态以表示当前接入的进行测试的硬盘为SAS/SATA硬盘310；测试人员可以通过设置跳帽位置为“1”使模式切换开关140处于第二状态以表示当前接入的进行测试的硬盘为NVME硬盘320。

在测试人员设置模式切换开关140的状态后，控制单元130向输入设备判断引脚210的第一引脚211和第二引脚212发送与当前接入的进行测试的硬盘种类对应的信号以向主板表示当前测试所用的硬盘种类。当模式切换开关140处于第一状态时，当前接入的进行测试的硬盘为SAS/SATA硬盘310，控制单元130通过第一接口单元110向输入设备判断引脚中的第一引脚211和第二引脚212均输入低电平信号以向主板表示当前测试所用的硬盘种类为SAS/SATA硬盘；当模式切换开关140处于第二状态时，当前接入的进行测试的硬盘为NVME硬盘320，控制单元130通过第一接口单元110向输入设备判断引脚210的第一引脚211输入低电平信号，向第二引脚212输入高电平信号以向主板表示当前测试所用的硬盘种类为NVME硬盘。

主板在通过输入设备判断引脚210接收到接入的硬盘种类信息之后，主板通过对应的信号接口发送与该硬盘总类对应的测试信号，当接入的是SAS/SATA硬盘310时，主板通过第一通信引脚111和测试电路100实现与SAS/SATA硬盘310的通信，从而完成测试；当接入的是NVME硬盘320时，主板通过第一通信引脚111、第二通信引脚112-114和测试电路100实现与NVME硬盘320的通信，从而完成测试。其中，测试电路100还需要控制主板与多个硬盘之间通信通路的通断，以确保主板与当前测试硬盘的通信通路为通路，与其他的测试硬盘的通信通路为断路。当前测试硬盘为SAS/SATA硬盘310时，控制单元130需要控制信号切换开关150导通第一接口单元110和与SAS/SATA硬盘310连接的第一子接口单元121之间的通信线路，以基于硬盘背板与SAS/SATA硬盘310之间通过第一接口单元110和第一子接口单元121的通信情况，对硬盘背板连接SAS/SATA硬盘310进行测试；当前测试硬盘为NVME硬盘320时，控制单元130需要控制信号切换开关150导通第一接口单元110和与NVME硬盘320连接的第二子接口单元122之间的通信线路，以基于硬盘背板与NVME硬盘320之间通过第一接口单元110和第二子接口单元122的通信情况，对硬盘背板连接NVME硬盘320进行测试。

SAS/SATA硬盘310和NVME硬盘320与主板进行通信需要使用到U.3接口200上的大部分引脚，因此，使用SAS/SATA硬盘310和NVME硬盘320两种硬盘即可覆盖U.3接口200的功能测试所需要的大部分测试用例。而本申请实施例也可以设置第二接口单元120包含更多的子接口单元，用于连接更多种类的硬盘，以覆盖更多的测试用例，提高对U.3接口200进行功能测试的完整性。

在第二接口单元120的多个子接口单元处同时接入多个硬盘300，通过设置模式切换开关140的状态即可选择其中一个硬盘完成测试，使得对一个U.3接口200进行测试的测试过程中无需拔插测试电路100，仅通过调整模式切换开关140的状态即可完成整个测试过程的多种硬盘的测试用例，提高了测试的便利性。

信号切换开关150可以采用控制U.3接口200的所有的信号引脚220与当前测试硬盘300之间为通路，与其他测试硬盘300之间为断路的设计方式；信号切换开关150也可以采用控制U.3接口200的被共用的信号引脚220与当前测试硬盘300之间为通路，被共用的信号引脚220与其他测试硬盘300之间为断路的设计方式。

图4示出了本申请又一实施例提供的硬盘背板接口的测试电路的电路示意图。请参阅图4，第一接口单元110具有一组第一通信引脚和三组第二通信引脚，一组第一通信引脚和三组第二通信引脚用于与U.3接口200上的四组第三通信引脚连接；信号切换开关150具有一个固定端和两个切换端，其中三组第二通信引脚均与第二子接口单元122连接，第一通信引脚与固定端连接，两个切换端分别与第一子接口单元121和第二子接口单元122连接；控制单元130用于在模式切换开关140处于第一状态时，控制信号切换开关150导通固定端和与第一子接口单元121连接的切换端之间的线路；控制单元130还用于在模式切换开关140处于第二状态时，控制信号切换开关150导通固定端和第二子接口单元122连接的切换端之间的线路。

其中，U.3接口200上的四组第三通信引脚分别为如图2所示的PCIe0、PCIe1、PCIe2和PCIe3四组信号引脚。PCIe0与第一接口单元110上的第一通信引脚连接，PCIe1、PCIe2和PCIe3依次与第一接口单元110上的三组第二通信引脚连接。SAS/SATA硬盘310在与主板通信时，需要使用U.3接口200中的PCIe0线路，NVME硬盘320在与主板通信时，需要使用U.3接口200中的PCIe0、PCIe1、PCIe2和PCIe3四组线路。因此，SAS/SATA硬盘310和NVME硬盘320共用PCIe0线路，进而可以将信号切换开关150设置在第一通信引脚与第二接口单元120之间，即如图4所示，将仅NVME硬盘320使用的三组第二通信引脚均与第二子接口单元122连接，对于需要共用的第一通信引脚，将其与信号切换开关150的固定端连接，信号切换开关150的两个切换端分别与第一子接口单元121和第二子接口单元122连接。

在SAS/SATA硬盘310和NVME硬盘320同时接入测试电路100对U.3接口200进行测试时，若选择的当前测试硬盘为SAS/SATA硬盘310(模式切换开关140处于第一状态)，则控制单元130控制信号切换开关150导通固定端和与第一子接口单元121连接的切换端之间的线路，以使PCIe0与SAS/SATA硬盘310之间的通信路线为通路；若选择的当前测试硬盘为NVME硬盘320(模式切换开关140处于第一状态)，则控制单元130控制信号切换开关150导通固定端和与第二子接口单元122连接的切换端之间的线路，以使PCIe0与NVME硬盘320之间的通信路线为通路。

信号切换开关150采用控制U.3接口200的被共用的信号引脚220与当前测试硬盘300之间为通路，被共用的信号引脚220与其他测试硬盘300之间为断路的设计方式，可以简化测试电路100的内部结构，进一步降低测试成本。

需要指出的是，本申请实施例中仅以使用一个第一子接口单元121连接一个SAS/SATA硬盘310，使用一个第二子接口单元122连接一个NVME硬盘320为例，并未对第一子接口单元121和第二子接口单元122的数量进行限定，若是多个SAS/SATA硬盘310和/或NVME硬盘320同时接入测试电路100，则进一步地可以在第二接口单元120的每一个接口处额外设置信号开关，在确定使用某一个接口的硬盘300进行测试后，通过控制额外设置的开关使得仅该接口与U.3接口200之间为通路，以使用其中的一个硬盘300进行测试。

当第二接口单元120处的接口数量为一个时，在一种可选的方式中，第二接口单元120用于与适配M.2接口的SAS/SATA硬盘310连接；当第二接口单元120与SAS/SATA硬盘310连接时，控制单元130用于通过第一接口单元110向输入设备判断引脚210中的第一引脚211和第二引脚212均输入低电平信号，以基于硬盘背板与SAS/SATA硬盘310之间通过第一接口单元110和第二接口单元120的通信情况，对硬盘背板连接SAS/SATA硬盘310进行测试；或，第二接口单元120用于与适配M.2接口的NVME硬盘320连接；当第二接口单元120与NVME硬盘320连接时，控制单元130还用于通过第一接口单元110向输入设备判断引脚210中的第一引脚211输入低电平信号，向第二引脚212输入高电平信号，以基于硬盘背板与NVME硬盘320之间通过第一接口单元110和第二接口单元120的通信情况，对硬盘背板连接NVME硬盘320进行测试。

当第二接口单元120处仅有一个接口时，测试电路100中仅需要控制单元130通过第一接口单元110向输入设备判断引脚210中的第一引脚211和第二引脚212输入与接入的硬盘300对应电平信号即可开展对U.3接口200的测试工作。

将硬盘300直接接入U.3接口200，在不额外添加测试所用装置的情况下，只能对U.3接口200进行功能测试。为了兼顾测试用例的全面性和测试设备的简便，需要使测试电路100可以对U.3接口200进行电源测试。

图5示出了本申请又一实施例提供的硬盘背板接口的测试电路的电路示意图，请参阅图5，测试电路100还包括电源负载单元160和显示单元170，电源负载单元160与第一接口单元110电连接，电源负载单元160和显示单元170均与控制单元130电连接；电源负载单元160用于通过第一接口单元110接收U.3接口200的电源输出引脚230输入的电流；控制单元130用于在电源负载单元160接收电流时，检测电源负载单元160的电压值，显示单元170用于显示电压值。

硬盘300工作时，需要通过U.3接口200的电源输出引脚230从主板获取电能，若U.3接口200处的供电能力不足，则会导致电源输出引脚230通过U.3接口200输出的电压值偏低，电压值甚至可能降低到无法满足其他设备正常工作的程度。因此，需要对U.3接口200进行电源测试。

使用测试电路100作为硬盘300和U.3接口200的中间件，可以通过在测试电路100中内置电源负载单元160去接收U.3接口200的电源输出引脚230输出的电流，并在使用控制单元130检测电源负载单元160的电压值之后，通过显示单元170显示从U.3接口200流出的电流的电压值，从而便利地对U.3接口200的供电能力进行测试，以确保实际使用中U.3接口200流出的电流的电压值在正常范围。若显示单元170处显示的电压值超过正常范围，则认为U.3接口200未通过电源测试，若显示单元170处显示的电压值未超过正常范围，则认为U.3接口200通过电源测试。未通过电源测试的U.3接口200其电压负载能力不稳定，实际使用中可能存在供电问题。

优选地，可以将电源输出引脚230输出电压值的5％范围浮动的电压值设置为电压值的正常范围，例如，若是对5V电源输出引脚231进行测试，则可将显示单元170显示的电压值的正常范围设置为4.75V～5.25V，若是12V电源输出引脚232，则可将显示单元170显示的电压值的正常范围设置为11.4V～12.6V。

图6示出了本申请实施例提供的电源负载单元160的电路示意图，请参阅图6，电源负载单元160包括运算放大器U、mos管Q和精密电阻R，mos管Q的源极用于通过第一接口单元110连接于U.3接口200的电源输出引脚230，mos管Q的漏极连接于精密电阻R的一端，精密电阻R的另一端接地；运算放大器U的正向输入端与控制单元130连接，运算放大器U的反向输入端连接于精密电阻R与mos管Q的漏极之间，运算放大器U的输出端与mos管Q的栅极连接；控制单元130用于向运算放大器U的正向输入端输入高电平信号，并检测mos管Q的源极侧的电压值，以对硬盘背板进行测试。

电流从U.3接口200的电源输出引脚230流向第一接口单元110后，电流通过如图6所示的Vin端流入电源负载单元160，在电源负载单元160中，电流经由mos管Q的源极后从mos管Q的漏极流向精密电阻R；运算放大器U的正向输入端与控制单元130连接，运算放大器U的反向输入端连接于精密电阻R与mos管Q的漏极之间，运算放大器U的输出端与mos管Q的栅极连接，使得控制单元130可以通过输出的高电平信号模拟硬盘300工作时候的电源负载单元160的电路电流，从而对硬盘背板上的U.3接口200进行电源测试。

如图6所示，精密电阻R可以由定值电阻R1和变压电阻R2并联形成，以实现精密电阻R阻值为预设阻值。通过设计精密电阻R的阻值和控制运算放大器U正向输入端的电平以控制电源负载单元160电路中的电流值，从而模拟硬盘300工作时的电流值，通过模拟硬盘300工作时的电流值执行U.3接口200的电源测试的测试用例，可以使测试结果更贴合实际情况。

为了使测试结果进一步贴合硬盘300的实际工作情况，在一种可选的方式中，控制单元130用于向运算放大器U的正向输入端输入恒定的高电平信号，并检测mos管Q的源极侧的电压值，以对硬盘背板进行高负荷工作状态测试；控制单元130还用于向运算放大器U的正向输入端输入波动的高低电平信号，并检测mos管Q的源极侧的电压值，以对硬盘背板进行持续读写状态测试。

硬盘300处于不同工作状态时，电路中会有不同情况的电流。例如，当硬盘300处于不间断地持续读写状态时，即硬盘300进入高负荷工作状态，此时电路的电流为稳定电流；而当硬盘300间歇性读写时，即硬盘300进入持续读写状态，此时电路中的电流为波动电流。因此，可以通过控制单元130向运算放大器U的正向输入端输入恒定的高电平信号，以对硬盘背板进行高负荷工作状态测试，通过控制单元130向运算放大器U的正向输入端输入波动的高低电平信号，以对硬盘背板进行持续读写状态测试。

通过控制单元130向运算放大器U的正向输入端输入输入不同的高电平信号，以模拟硬盘300不同的工作状态，从而对硬盘300不同工作状态下U.3接口200输出电流的电压值进行检测，以使电源测试的测试结果更贴合实际情况。

优选地，波动的高低电平信号为正弦方波信号。进一步地，当控制单元130设置为FPGA时，高电平信号为3.3V的电平信号。

需要指出的是，本申请实施例并未对电源负载单元的数量进行限定。在对电源输出引脚230进行测试的时候，既需要对5V电源输出引脚231进行测试，又需要对12V电源输出引脚232进行测试，而5V电源输出引脚231输出的电流在实际工作中会流向SAS/SATA硬盘310以对SAS/SATA硬盘310供电，12V电源输出引脚232输出的电流会流向NVME硬盘320以对NVME硬盘320供电。而SAS/SATA硬盘310工作时的电流小于NVME硬盘320工作时的电流，因此，当设置电源负载单元为一个时，需要设置精密电阻R为可调节的，对5V电源输出引脚231进行测试时，精密电阻R的阻值偏小，而对12V电源输出引脚232进行测试时，需要设置的精密电阻R的阻值偏大，以使测试结果更贴合实际情况。

图7示出了本申请又一实施例提供的硬盘背板接口的测试电路的电路示意图，请参阅图7，电源负载单元160的数量为多个，至少部分电源负载单元161用于通过第一接口单元110连接于U.3接口200的5V电源输出引脚231，其余至少部分电源负载单元162用于通过第一接口单元110连接于U.3接口200的12V电源输出引脚232；测试电路100还包括电源切换开关180，电源切换开关180与控制单元130电连接，控制单元130用于在电源切换开关180处于第三状态时，控制5V电源输出引脚231和与其连接的电源负载单元161导通，以对硬盘背板的5V电源进行测试，控制单元130用于在电源切换开关180处于第四状态时，控制12V电源输出引脚232和与其连接的电源负载单元162导通，以对硬盘背板的12V电源进行测试。

当电源负载单元160的数量为多个时，如图7所示，第一电源负载单元161与5V电源输出引脚231连接，第二电源负载单元162与12V电源输出引脚232连接。其中，第一电源负载单元161的精密电阻R的阻值小于第二电源负载单元162中精密电阻的阻值。测试人员通过电源切换开关180选择当前测试的是5V电源输出引脚231还是12V电源输出引脚232，当第二接口单元120中的当前测试硬盘300为SAS/SATA硬盘310时，测试人员设置电源切换开关180为第三状态，以对5V电源输出引脚231进行测试；当第二接口单元120中的当前测试硬盘300为NVME硬盘320时，测试人员设置电源切换开关180为第四状态，以对12V电源输出引脚232进行测试。

优选地，电源切换开关180可设置为跳帽，测试人员可以通过设置跳帽位置为“0”使电源切换开关180处于第三状态以表示对5V电源输出引脚231进行测试；测试人员可以通过设置跳帽位置为“1”使电源切换开关180处于第四状态以表示对12V电源输出引脚232进行测试。

在测试人员设置电源切换开关180的状态后，控制单元130在电源切换开关180处于第三状态时，控制5V电源输出引脚231和与其连接的电源负载单元161导通，以对硬盘背板的5V电源进行测试；控制单元130在电源切换开关180处于第四状态时，控制12V电源输出引脚232和与其连接的电源负载单元162导通，以对硬盘背板的12V电源进行测试。

设计电源负载单元160的数量为多个，使得在测试的时候不需要调节精密电阻R的阻值，从而提高测试的便捷性。

图8示出了本申请又一实施例提供的硬盘背板接口的测试电路的电路示意图，请参阅图8，测试电路100还包括温度传感器190，温度传感器190与控制单元130电连接，温度传感器190用于采集测试电路100的温度，并将采集到的温度发送给控制单元130，控制单元130用于将采集到的温度发送给显示单元170进行显示。

除了功能测试和电源测试，判断一个U.3接口200的工作状态，还可以通过温度判断，若测试电路100的温度和主板的温度均超过各自的预设温度，即使功能测试和电源测试正常，则该接口也很有为异常接口。因此，为了进一步扩大U.3接口200的测试范围，还可以将温度传感器190安装到测试电路100上采集测试电路100的温度，对U.3接口200进行温度测试。其中，测试电路100的预设温度可设置为0度～55度。

优选地，温度传感器190可以设置在测试电路100上靠近第一接口单元110的位置，当测试电路100设置有外壳时，温度传感器190可以安装在测试电路100的内部。

需要指出的是，本申请实施例中温度测试不仅可以单独执行，还可以和电源测试一起执行，以使显示单元170同时显示温度值和电压值，从而综合温度值和电压值一起判断U.3接口是否通过测试。

根据本申请实施例的另一方面，提供了一种硬盘背板接口的测试设备，该测试设备包括如上述任意实施例中的测试电路100和适配M.2接口的硬盘300，测试电路100的第二接口单元120与硬盘300连接。

在此提供的算法或显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本申请实施例也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本申请的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本申请的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本申请并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本申请的示例性实施例的描述中，本申请实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。

本领域技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。上述实施例中的步骤，除有特殊说明外，不应理解为对执行顺序的限定。

Claims (10)

1.一种硬盘背板接口的测试电路，其特征在于，所述测试电路包括：

第一接口单元，用于与硬盘背板的U.3接口连接；

第二接口单元，为M.2接口，用于与适配M.2接口的硬盘连接，所述第二接口单元与所述第一接口单元电连接；

控制单元，与所述第一接口单元电连接，用于在所述第一接口单元与硬盘背板的U.3接口连接且所述第二接口单元与硬盘连接时，通过所述第一接口单元向所述U.3接口的输入设备判断引脚输入电平信号，以基于所述硬盘背板与所述硬盘之间通过所述第一接口单元和所述第二接口单元的通信情况，对所述硬盘背板进行测试。

2.根据权利要求1所述的测试电路，其特征在于，所述第二接口单元包括第一子接口单元和第二子接口单元，所述第一子接口单元用于与SAS/SATA硬盘连接，所述第二子接口单元用于与NVME硬盘连接；

所述测试电路还包括模式切换开关和信号切换开关，所述模式切换开关和所述信号切换开关均与所述控制单元电连接，所述信号切换开关电连接于所述第一接口单元和所述第二接口单元之间；

所述控制单元用于在所述模式切换开关处于第一状态时，通过所述第一接口单元向所述输入设备判断引脚中的所述第一引脚和所述第二引脚均输入低电平信号，并控制所述信号切换开关导通所述第一接口单元和与所述SAS/SATA硬盘连接的所述第一子接口单元之间的通信线路，以基于所述硬盘背板与所述SAS/SATA硬盘之间通过所述第一接口单元和所述第一子接口单元的通信情况，对所述硬盘背板连接SAS/SATA硬盘进行测试；

所述控制单元还用于在所述模式切换开关处于第二状态时，通过所述第一接口单元向所述输入设备判断引脚的所述第一引脚输入低电平信号，向所述第二引脚输入高电平信号，并控制所述信号切换开关导通所述第一接口单元和与所述NVME硬盘连接的所述第二子接口单元之间的通信线路，以基于所述硬盘背板与所述NVME硬盘之间通过所述第一接口单元和所述第二子接口单元的通信情况，对所述硬盘背板连接NVME硬盘进行测试。

3.根据权利要求2所述的测试电路，其特征在于，所述第一接口单元具有一组第一通信引脚和三组第二通信引脚，一组所述第一通信引脚和三组所述第二通信引脚用于与所述U.3接口上的四组第三通信引脚连接；

所述信号切换开关具有一个固定端和两个切换端，其中三组所述第二通信引脚均与所述第二子接口单元连接，所述第一通信引脚与所述固定端连接，两个所述切换端分别与所述第一子接口单元和所述第二子接口单元连接；

所述控制单元用于在所述模式切换开关处于所述第一状态时，控制所述信号切换开关导通所述固定端和与所述第一子接口单元连接的切换端之间的线路；

所述控制单元还用于在所述模式切换开关处于所述第二状态时，控制所述信号切换开关导通所述固定端和所述第二子接口单元连接的切换端之间的线路。

4.根据权利要求1所述的测试电路，其特征在于，所述第二接口单元用于与适配M.2接口的SAS/SATA硬盘连接；当所述第二接口单元与SAS/SATA硬盘连接时，所述控制单元用于通过所述第一接口单元向所述输入设备判断引脚中的第一引脚和第二引脚均输入低电平信号，以基于所述硬盘背板与所述SAS/SATA硬盘之间通过所述第一接口单元和所述第二接口单元的通信情况，对所述硬盘背板连接SAS/SATA硬盘进行测试；或，

所述第二接口单元用于与适配M.2接口的NVME硬盘连接；当所述第二接口单元与NVME硬盘连接时，所述控制单元还用于通过所述第一接口单元向所述输入设备判断引脚中的所述第一引脚输入低电平信号，向所述第二引脚输入高电平信号，以基于所述硬盘背板与所述NVME硬盘之间通过所述第一接口单元和所述第二接口单元的通信情况，对所述硬盘背板连接NVME硬盘进行测试。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的测试电路，其特征在于，所述测试电路还包括电源负载单元和显示单元，所述电源负载单元与所述第一接口单元电连接，所述电源负载单元和所述显示单元均与所述控制单元电连接；

所述电源负载单元用于通过所述第一接口单元接收所述U.3接口的电源输出引脚输入的电流；

所述控制单元用于在所述电源负载单元接收电流时，检测所述电源负载单元的电压值，所述显示单元用于显示所述电压值。

6.根据权利要求5所述的测试电路，其特征在于，所述电源负载单元包括运算放大器、mos管和精密电阻，所述mos管的源极用于通过所述第一接口单元连接于所述U.3接口的所述电源输出引脚，所述mos管的漏极连接于所述精密电阻的一端，所述精密电阻的另一端接地；

所述运算放大器的正向输入端与所述控制单元连接，所述运算放大器的反向输入端连接于所述精密电阻与所述mos管的漏极之间，所述运算放大器的输出端与所述mos管的栅极连接；

所述控制单元用于向所述运算放大器的正向输入端输入高电平信号，并检测所述mos管的源极侧的电压值，以对所述硬盘背板进行测试。

7.根据权利要求6所述的测试电路，其特征在于，所述控制单元用于向所述运算放大器的正向输入端输入恒定的高电平信号，并检测所述mos管的源极侧的电压值，以对所述硬盘背板进行高负荷工作状态测试；

所述控制单元还用于向所述运算放大器的正向输入端输入波动的高低电平信号，并检测所述mos管的源极侧的电压值，以对所述硬盘背板进行持续读写状态测试。

8.根据权利要求7所述的测试电路，其特征在于，所述电源负载单元的数量为多个，至少部分所述电源负载单元用于通过所述第一接口单元连接于所述U.3接口的5V电源输出引脚，其余至少部分所述电源负载单元用于通过所述第一接口单元连接于所述U.3接口的12V电源输出引脚；

所述测试电路还包括电源切换开关，所述电源切换开关与所述控制单元电连接，所述控制单元用于在所述电源切换开关处于第三状态时，控制所述5V电源输出引脚和与其连接的所述电源负载单元导通，以对所述硬盘背板的5V电源进行测试，所述控制单元用于在所述电源切换开关处于第四状态时，控制所述12V电源输出引脚和与其连接的所述电源负载单元导通，以对所述硬盘背板的12V电源进行测试。

9.根据权利要求5所述的测试电路，其特征在于，所述测试电路还包括温度传感器，所述温度传感器与所述控制单元电连接，所述温度传感器用于采集所述测试电路的温度，并将采集到的温度发送给所述控制单元，所述控制单元用于将所述采集到的温度发送给所述显示单元进行显示。

10.一种硬盘背板接口的测试设备，其特征在于，所述测试设备包括如权利要求1-9中任意一项所述的测试电路和适配M.2接口的硬盘，所述测试电路的所述第二接口单元与所述硬盘连接。