CN1818883A - 一种用于测试mips处理器的设备 - Google Patents

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CN1818883A CN 200510007633 CN200510007633A CN1818883A CN 1818883 A CN1818883 A CN 1818883A CN 200510007633 CN200510007633 CN 200510007633 CN 200510007633 A CN200510007633 A CN 200510007633A CN 1818883 A CN1818883 A CN 1818883A
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张瑾
贺今朝
胡伟武
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Abstract

本发明提供一种用于测试MIPS处理器的设备。本发明采用测试主板与处理器分离的方式,该设备包括处理器子卡和测试主板两部分,该测试主板和处理器子卡之间通过SLOT1插槽连接。处理器子卡封装有待测的MIPS处理器、处理器倍频跳线电路和上电逻辑时序电路。处理器子卡根据不同封装、不同管脚排布的MIPS处理器进行封装,封装的处理器子卡的输出信号的排布应与测试主板的SLOT1插槽的信号输入排布方式相一致;从而每一次MIPS处理器设计升级后,只需要重新封装相应的处理器子卡就可以测试,而不需要更新整个设备。本发明的设备可以针对不同封装类型的MIPS处理器进行测试。

Description

一种用于测试MIPS处理器的设备
技术领域
本发明涉及一种测试微处理器的设备,特别是涉及一种用于测试无内部互锁流水级的微处理器(Microprocessor without Interlocked Piped Stages,以下简称MIPS处理器)的设备。
背景技术
随着国内CPU设计水平的不断上升,对于测试CPU的电气特性指标,评估CPU的运行速度具有重要意义。目前,测试一款MIPS处理器的运行状况,通常的做法是针对该处理器设计一套开发板,将处理器运行在该开发板上,来测试MIPS处理器的各项性能指标。由于MIPS处理器的封装类型有很多种,而且同一封装的信号引脚排列也有很多种组合,但是每一种开发板只能针对同一封装类型、同一信号引脚排列的MIPS处理器。出于散热等因素的考虑,有时同一设计版本的MIPS处理器进行封装设计时需要设计成不同的封装,或是调整相应的信号引脚排列,这就给开发板设计带来很多不便,需要针对不同的MIPS处理器封装和信号引脚排列设计出不同的开发板出来,这样会造成设计周期和设计成本的增加。
因此,为解决MIPS处理器设计不断升级过程中总体性能测试的难题,对于新产品的快速批量生产起到评估和测试的作用,需要一种通用的测试平台,能够对不同封装、不同引脚排列的MIPS处理器进行测试。
发明内容
本发明的目的是为了克服目前测试MIPS处理器的设备不具有通用性的缺点,提供一款设计周期短、设计成本低的多种MIPS处理器通用的测试设备。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案如下:
本发明提供的用于测试MIPS处理器的设备,如图1所示,包括处理器子卡和测试主板两部分,该测试主板和处理器子卡之间通过SLOT1插槽连接;如图5所示,所述处理器子卡封装了待测的MIPS处理器12、处理器倍频跳线电路14和上电逻辑时序电路13,这些部件按照常规方式连接;如图4所示,所述测试主板包括北桥芯片组1、与北桥芯片组相连接的至少一个内存插槽2和南桥芯片9、与南桥芯片连接的至少一个IDE硬盘插座7、处理器核电压电路4、系统时钟电路8和SLOT1插槽3,这些部件按照常规方式连接;所述SLOT1插槽3插接所述处理器子卡。
该设备还包括至少一个PCI插槽10,可插接外接设备;还包括一I/O接口插座11,可通过该接口与外接设备进行数据通信;还包括USB接口设备及鼠标、键盘等人机接口设备。
该设备工作时,将处理器子卡插入测试主板的插槽,设置测试主板上的系统时钟频率和处理器子卡上的倍频跳线可以测试处理器稳定工作的极限频率;调节测试主板上的处理器核心工作电压电路,可以测试处理器稳定工作的实际功耗。
本发明所提供的测试处理器的设备,其有益效果是:采用测试主板和待测试的处理器相分离的方式,测试主板上的处理器接口采用SLOT1插槽,通过插接处理器子卡的方式来测试处理器的性能。这样做的的好处是每一次处理器设计升级后,只需要重新封装相应的处理器子卡就可以进行测试,而不需要象传统的用开发板测试处理器一样更新整个测试设备,从而大大降低设计成本、缩短设计周期。
附图说明
图1是该测试设备结构图;
图2是该设备的主板结构框图;
图3是测试设备的MIPS处理器和SLOT1插槽的接口信号示意图;
图4是MIPS处理器测试主板印刷电路板结构图;
图5是MIPS处理器子卡印刷电路板结构图。
图面说明:
图4中
1表示GT64240北桥芯片组;     2表示SDRAM内存插槽;
3表示SLOT1插槽;             4表示CPU核心电压电路;
5表示ATX电源插座;           6表示电源开关;
7表示IDE硬盘插座;           8表示系统时钟电路;
9表示INTEL 82371南桥芯片;   10表示32位PCI插槽;
11表示I/O接口插座。
图5中
12表示MIPS处理器;           13表示上电逻辑时序电路;
14表示CPU倍频跳线电路;      15表示处理器子卡金手指。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种用于测试MIPS处理器的设备,如图1所示,该设备包括:基于MIPS处理器的测试主板和MIPS处理器子卡两部分,测试主板和MIPS处理器子卡通过SLOT1插槽连接;MIPS处理器子卡上封装有MIPS处理器和可设置的处理器倍频跳线电路。如图4所示,所述基于MIPS处理器的测试主板包括:
北桥芯片组1,采用MARVELL公司的GT64240芯片组,该芯片组支持SYSAD总线的MIPS处理器,支持133MHz,64位的SDRAM接口,双通道的64位PCI接口和一个32位的BIOS接口;
通过北桥芯片组1的PCI总线连接的南桥芯片9,采用INTEL 82371芯片;
与北桥芯片组1相连接的两个内存插槽2;
SLOT1处理器插槽3;
处理器核电压电路4,采用ON Semiconductor公司的CS51313芯片;
ATX电源插座5;
电源开关6;
系统时钟电路8;
南桥芯片9,采用82371EB芯片;
IDE硬盘插座7与南桥芯片9连接,用于插接IDE硬盘(图中未示出)。
如图5所示,所述MIPS处理器子卡是一块基于SLOT1插槽的转接卡,支持SYSAD总线接口,其接口的信号见附图3所示。该子卡中除了封装需要测试的MIPS处理器12外,还有一个为满足时序要求设计的逻辑电路13,另外设置倍频关系的跳线电路14也安置在该子卡上,还包括用于与测试主板插接的子卡金手指15。
该设备工作过程为:将图5中的子卡金手指15插接到图2中的SLOT1插槽3,ATX插座5连接到ATX电源(图中未示出),按下电源开关6就可以测试处理器子卡。为测试MIPS处理器的实际功耗,可以在图4中设置CPU核电压电路4的编程电压值,启动测试主板,运行正常后,用万用表测试该电路输出的电压值,具体方法是:将一块万用表测量档设置在直流电压位置,红黑表笔跨接(并联)在图5中MIPS处理器12的电压输入点和地之间,对于处理器有多种不同的电源引脚(如核电压1.8V和IO电压3.3V),要分别测量不同的电源电压,即可测量出处理器核心电压值,根据公式:
P=U*I=(U1*Ipad*n1)+(U2*Ipad*n2)+…
式中U1,U2为处理器不同的驱动电压值,Ipad为每个电源引脚的供电电流值,这个电流值根据处理器的数据手册查找,n1,n2为不同驱动电压的引脚数,这些数值根据处理器的封装引脚数取值,如果处理器有多种不同电源输入引脚,就要将所有的电源输入引脚的功耗都叠加在一起,这样就可以推算出MIPS处理器的实际功耗。
处理器核电压电路4的设置方法为5位的编码开关设置,通过组成不同的编码值来生成不同的电压值,其设置如表1所示:
                                         表1  CS51313编码开关设定输出电压值
编码开关                                     输出电压 单位
               75C<TJ<125C                  25C<TJ<75C
  VID4   VID3   VID2   VID1   VID0   Min   Typ   Max   Min   Typ   Max   Unit
  1   0   0   0   0   3.483   3.525   3.567   3.455   3.525   3.596   V
  1   0   0   0   1   3.384   3.425   3.466   3.357   3.425   3.494   V
  1   0   0   1   0   3.285   3.325   3.365   3.259   3.325   3.392   V
  1   0   0   1   1   3.186   3.225   3.264   3.161   3.225   3.290   V
  1   0   1   0   0   3.087   3.125   3.163   3063   3.125   3.188   V
  1   0   1   0   1   2.989   3.025   3.061   2.965   3.025   3.086   V
  1   0   1   1   0   2.890   2.925   2.960   2.875   2.925   2.975   V
  1   0   1   1   1   2.791   2.825   2.859   2.777   2.825   2.873   V
  1   1   0   0   0   2.692   2.725   2.758   2.679   2.725   2.771   V
  1   1   0   0   1   2.594   2.625   2.657   2.580   2.625   2.670   V
  1   1   0   1   0   2.495   2.525   2.555   2.482   2.525   2.568   V
  1   1   0   1   1   2.396   2.425   2.454   2.389   2.425   2.461   V
  1   1   1   0   0   2.297   2.325   2.353   2.290   2.325   2.360   V
  1   1   1   0   1   2.198   2.225   2.252   2.192   2.225   2.258   V
  1   1   1   1   0   2.099   2.125   2.151   2.093   2.125   2.157   V
  0   0   0   0   0   2.050   2.075   2.100   2.044   2.075   2.106   V
  0   0   0   0   1   2.001   2.025   2.049   1.995   2.025   2.055   V
  0   0   0   1   0   1.953   1.975   1.997   1.945   1.975   2.005   V
  0   0   0   1   1   1.904   1.925   1.946   1.896   1.925   1.954   V
  0   0   1   0   0   1.854   1.875   1.896   1.847   1.875   1.903   V
  0   0   1   0   1   1.805   1.825   1.845   1.798   1.825   1.852   V
  0   0   1   1   0   1.755   1.775   1.795   1.748   1.775   1.802   V
  0   0   1   1   1   1.706   1.725   1.744   1.699   1.725   1.751   V
  0   1   0   0   0   1.656   1.675   1.694   1.650   1.675   1.700   V
  0   1   0   0   1   1.607   1.625   1.643   1.601   1.625   1.649   V
  0   1   0   1   0   1.558   1.575   1.593   1.551   1.575   1.599   V
  0   1   0   1   1   1.508   1.525   1.542   1.502   1.525   1.548   V
  0   1   1   0   0   1.459   1.475   1.491   1.453   1.475   1.497   V
  0   1   1   0   1   1.409   1.425   1.441   1.404   1.425   1.446   V
  0   1   1   1   0   1.360   1.375   1.390   1.354   1.375   1.396   V
  0   1   1   1   1   1.310   1.325   1.340   1.305   1.325   1.345   V
  1   1   1   1   1   1.225   1.250   1.275   1.225   1.250   1.275   V
为测试MIPS处理器的工作频率,可以通过设置图4中的系统时钟电路8和设置图5中的处理器倍频跳线电路14来实现。MIPS处理器的实际工作频率为Freq=系统时钟频率*CPU倍频跳线,系统时钟的最大频率为133MHz,倍频跳线的设置如表2所示。设置好频率跳线后,启动测试主板,在Linux操作环境下运行测试软件,分别测试MIPS处理器工作的各项指标,评测出处理器在不同频率组合下的最佳性能指标。
             表2处理器变频跳线设置
  CLKSEL2   CLKSEL1   CLKSEL0   倍频数
  0   0   0   1x
  0   0   1   2x
  0   1   0   2.5x
  0   1   1   3x
  1   0   0   3.5x
  1   0   1   4x
  1   1   0   4.5x
  1   1   1   5x
本发明提供的测试设备的突出优点是每一次MPIS处理器设计升级后,只需要重新绘制相应的处理器子卡,使得处理器子卡上的输出信号排列顺序与测试主板上插接处理器子卡的SLOT1插槽的输入相一致就可以测试,而不需要更新整个设备,可以减少了设计成本和设计周期。
实施例2
该测试设备还包括与北桥芯片1的PCI总线连接的用于AC97声卡控制的CMI8738芯片,可以实现对处理器进行多媒体方面的测试。
实施例3
该设备还包括连接在北桥芯片1的PCI总线上的四个PCI插槽,如图4中10所示,这些插槽可以插接如显卡,网卡等外围设备(图中未示出)。
实施例4
如图2所示,该设备还包括与南桥芯片9连接的USB设备,可以实现对测试设备进行数据传输或控制。
实施例5
如图2所示,该设备还包括与南桥芯片9的ISA总线连接的W83977超级I/O芯片,该芯片上可连接一I/O接口插座、软盘(Floppy)插座、串并口以及鼠标和键盘等人机接口设备,用于与外接设备之间进行数据传输和人机交互控制。

Claims (10)

1.一种用于测试MIPS处理器的设备,其特征在于,包括处理器子卡和测试主板两部分,该测试主板和处理器子卡之间通过SLOT1插槽连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于测试MIPS处理器的设备,其特征在于,所述处理器子卡封装有待测的MIPS处理器、处理器倍频跳线电路和上电逻辑时序电路,三者之间按照常规方式连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于测试MIPS处理器的设备,其特征在于,所述测试主板,包括北桥芯片组、与北桥芯片组相连接的至少一个内存插槽和南桥芯片、与南桥芯片连接的至少一个IDE硬盘插座、处理器核电压电路、系统时钟电路和SLOT1插槽,这些部件按照常规方式连接;所述SLOT1插槽插接所述处理器子卡。
4.根据权利要求2所述的一种用于测试MIPS处理器的设备,其特征在于,所述处理器子卡根据不同封装、不同管脚排布的MIPS处理器进行封装,封装的处理器子卡的输出信号的排布与测试主板的SLOT1插槽的信号输入排布方式相一致。
5.根据权利要求3所述的一种用于测试MIPS处理器的设备,其特征在于,所述测试主板还包括一与北桥芯片组的PCI总线连接的、用于声卡控制的芯片,实现对处理器进行多媒体方面的测试。
6.根据权利要求3所述的一种用于测试MIPS处理器的设备,其特征在于,所述测试主板还包括至少一个PCI插槽,可插接如显卡、声卡等外接设备。
7.根据权利要求3或5或6所述的一种用于测试MIPS处理器的设备,其特征在于,所述测试主板还包括一与南桥芯片的ISA总线连接的超级I/O芯片,该芯片上可连接一I/O接口插座、软盘(Floppy)插座、串并口以及鼠标和键盘等人机接口设备,用于与外接设备之间进行数据传输和人机交互控制。
8.根据权利要求3或5或6所述的一种用于测试MIPS处理器的设备,其特征在于,所述测试主板还包括一与南桥芯片连接的USB设备,实现对测试设备进行数据传输或控制。
9.根据权利要求7所述的一种用于测试MIPS处理器的设备,其特征在于,所述测试主板还包括一与南桥芯片连接的USB设备,实现对测试设备进行数据传输或控制。
10.根据权利要求5所述的一种用于测试MIPS处理器的设备,其特征在于,所述测试主板还包括至少一个PCI插槽,可插接如显卡、声卡等外接设备。
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Contract record no.: 2010990000062

Assignee after: Longxin Zhongke Technology Co., Ltd.

Assignee before: Beijing Loongson Zhongke Technology Service Center Co., Ltd.

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model