CN204536452U - 一种通用自动化元器件应用验证装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种通用自动化元器件应用验证装置，该装置包括通用控制母板、专用被测元器件子板以及计算机，所述通用控制母板通过多种接口与专用被测元器件子板连接，所述专用被测元器件子板通过转接插座与被测元器件连接，所述计算机通过通信接口与通用控制母板连接实现自动化测试。本实用新型是一种通用元器件应用验证装置硬件设计。与现有技术相比，其优点和有益效果是：改变传统专用验证装置重复性设计的高成本、低效率的现状，提供一种通用化、自动测试的验证装置。满足我国元器件国产化应用进程加速、国产器件不断推陈出新、亟待验证的需求，工程运用效果好、应用方便，取得降低设计成本、提高验证效率的有益效果。

Description

一种通用自动化元器件应用验证装置

技术领域

本实用新型涉及一种测试装置，具体地，涉及一种通用自动化元器件应用验证装置。

背景技术

在航天型号元器件自主保障的需求背景下，我国元器件国产化应用进程的加速，国产器件不断推陈出新、亟待验证。新型元器件一般都没有经过航天严苛环境的测试，如果直接在卫星等航天设备中使用，很有可能会在使用过程中由于受到宇宙环境的影响而失效。为进一步降低国产元器件在型号中的使用风险，需在装机使用前开展相关应用验证工作，应用验证结论是国产元器件工程应用的重要技术支撑。

目前，应用验证工作主要是面向特定被测元器件设计专用应用验证设备，开发专用测试软件，并开展各项试验考核。暂时还没有进行自动闭环测试并且对数据进行智能分析的通用型元器件验证平台，这样就会导致元器件验证成本过高、验证周期过长等缺点。因此设计一种具有通用性的自动化验证平台对于我国航天产业具有重大意义。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种通用自动化元器件应用验证装置。

根据本实用新型提供的一种通用自动化元器件应用验证装置，包括通用控制母板、若干个专用被测元器件子板以及计算机；所述通用控制母板分别与所述计算机、专用被测元器件子板相连。

作为一种优化方案，所述通用控制母板包括差分信号控制器、中心控制器、电压控制器、模拟量采集器、数模转换器、OC指令驱动器、逻辑电平控制器；

所述中心控制器分别通过所述电压控制器、模拟量采集器、数模转换器、OC指令驱动器、逻辑电平控制器与所述专用被测元器件子板相连；

所述电压控制器的输出端还与所述模拟量采集器相连；

所述中心控制器还通过所述差分信号控制器与所述计算机相连。

作为一种优化方案，所述通用控制母板上还包括与所述专用被测元器件子板相连的电源接口、模拟量采集接口、模拟量输出接口、OC信号输出接口、逻辑电平信号接口、通信接口；

所述电压控制器通过所述电源接口与所述专用被测元器件子板相连，

所述模拟量采集器通过所述模拟量采集接口与所述专用被测元器件子板相连，

所述数模转换器通过所述模拟量输出接口与所述专用被测元器件子板相连，

所述OC指令驱动器通过所述OC信号输出接口与所述专用被测元器件子板相连，

所述逻辑电平控制器通过所述逻辑电平信号接口与所述专用被测元器件子板相连，

所述差分信号控制器通过所述通信接口与所述专用被测元器件子板相连。

作为一种优化方案，所述专用被测元器件子板包含被测元器件外围电路和转接插座；

所述被测元器件外围电路通过所述转接插座与所述被测元器件连接，所述被测元器件通过所述转接插座安装在所述专用被测元器件子板上。

作为一种优化方案，所述通用控制母板与专用被测元器件子板可拆卸相连，所述通用控制母板与专用被测元器件子板之间通过软线电气连接。

作为一种优化方案，所述中心控制器的型号为V5FX100T。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

本发明形成一种通用元器件应用验证装置硬件设计。通用自动化应用验证装置的特点，在于其对不同新型被测元器件的验证只需编写相应的测试指令即可，而控制母板是可以重复利用的，从而可以解决验证成本过高、验证周期过长、重复劳动过多等问题，通用自动化测试解决了如何高效、快速、低成本地进行元器件验证，取得了如下有益效果：

1、具有通用性、自动化测试、数据显示、智能数据诊断等功能的验证平台。

2、可以快速、高效、低成本地测试新型元器件。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为可选实施例中的一种通用自动化元器件应用验证装置连接的结构示意图；

图2为可选实施例中的一种通用自动化元器件应用验证装置的连接原理框图；

图3为可选实施例中的一种通用自动化元器件应用验证装置信号传输示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

虽然元器件在出厂时已经经过了出厂检测，但出厂检测仅适于该元器件本身的性能测试，而对于用户来说，该元器件能否满足特定的应用要求，又需要进行专门的验证过程。本实用新型提供一种通用自动化元器件应用验证装置解决如何快速、节约、全面的验证元器件，为国产元器件的工程应用提供重要的技术支撑的技术问题。这种通用性使得本实用新型具有很强的实用性。

根据本实用新型提供的一种通用自动化元器件应用验证装置，如图2所示包括通用控制母板、若干个专用被测元器件子板以及计算机，所述通用控制母板分别与所述计算机、专用被测元器件子板相连。所述通用控制母板通过多种接口与专用被测元器件子板连接，所述专用被测元器件子板通过转接插座与被测元器件连接，所述计算机安装有配套通用测试软件，并通过通信接口与通用控制母板连接。

所述通用控制母板，用于响应所述计算机的测试指令通过所述专用被测元器件子板对被测元器件发送第一测试信号，并对所述被测元器件反馈的第二测试信号进行处理获得测试数据，将该测试数据发送给所述计算机进行验证。

所述专用被测元器件子板，用于为所述第一测试信号和第二测试信号提供传输通道，以及对应安装至少一个所述被测元器件。

所述计算机，用于响应外部输入或自动向所述通用控制母板发送所述测试指令，和根据自所述通用控制母板接收的所述测试数据以及预存标准数值获得所述被测元器件的验证结果。如图1所示，本实施例提供了一种通用自动化元器件应用验证装置，通用应用验证装置采用子母板分布结构，子板与母板既可以完全分离，又可以通过螺钉锁紧，母板和子板电气连接通过软线实现。参考图1中的两个组成部分，为保证母板的重复利用，采用“子板试验、母板采集”的方式对被测元器件进行环境试验考核。

作为一种优化方案，所述中心控制器的型号为V5FX100T。

图2作为一种优化方案，所述通用控制母板包括差分信号控制器、中心控制器、电压控制器、模拟量采集器、数模转换器、OC指令驱动器、逻辑电平控制器；所述中心控制器分别通过所述电压控制器、模拟量采集器、数模转换器、OC指令驱动器、逻辑电平控制器与所述专用被测元器件子板相连；

所述电压控制器的输出端还与所述模拟量采集器相连；

所述中心控制器还通过所述差分信号控制器与所述计算机相连。

所述第一测试信号包括输出模拟电压信号、OC指令以及逻辑输出信号的一种或多种；

所述第二测试信号包括输入模拟信号和/或逻辑输入信号；

所述中心控制器用于：

通过差分信号控制器接收所述计算机发送的测试指令，

根据所述测试指令向所述电压控制器发送第一控制信号，和/或向所述模拟量采集器发送第二控制信号，和/或向所述数模转换器发送第三控制信号、和/或向所述OC指令驱动器发送第四控制信号、和/或向所述逻辑电平控制器发送第五控制信号，

根据自所述模拟量采集器，和/或逻辑电平控制器反馈的采集数据获得所述测试数据，所述采集数据包含输入数字信号、电压采集信号、逻辑输入信号、逻辑输出信号中的一种或多种，

将所述测试数据通过所述差分信号控制器发送给所述计算机；

所述电压控制器，用于根据自所述中心控制器接收的所述第一控制信号向所述模拟量采集器和专用被测元器件子板同步发送电压信号；

所述模拟量采集器，用于响应所述中心控制器的第二控制信号获取所述被测元器件的16路输入模拟信号，并将该16路输入模拟信号转换为输入数字信号，将该输入数字信号以及自所述电压控制器接收的电压采集信号分别反馈给所述中心控制器；

所述数模转换器，用于将自所述中心控制器接收的第三控制信号转换为4路输出模拟电压信号输入所述被测元器件；

所述OC指令驱动器，用于将自所述中心控制器接收的第四控制信号转换为10路OC指令输入至所述被测元器件；

所述逻辑电平控制器，用于响应自所述中心控制器接收的第五控制信号对所述被测元器件发送逻辑输出信号，并将自所述被测元器件反馈的逻辑输入信号反馈给所述中心控制器，实现逻辑电平控制。

通用应用验证装置硬件由通用控制母板和专用被测元器件子板组成。通用控制母板提供多种接口用以接受计算机的配套通用测试软件的测试指令、控制被测元器件运行、采集被测元器件输出信号并且发送测试结果至计算机，最后由计算机的配套通用测试软件获得验证结果。

作为一种优化方案，所述通用控制母板上还包括用于与所述专用被测元器件子板相连的电源接口、模拟量采集接口、模拟量输出接口、OC信号输出接口、逻辑电平信号接口、通信接口；

所述电压控制器通过所述电源接口与所述专用被测元器件子板相连，为所述专用被测元器件子板供电，

所述模拟量采集器通过所述模拟量采集接口与所述专用被测元器件子板相连，接收所述被测元器件发送的输入模拟信号，实现被测元器件的模拟量状态监测，

所述数模转换器通过所述模拟量输出接口与所述专用被测元器件子板相连，向所述被测元器件发送输出模拟信号，实现所述被测元器件的模拟信号输入，

所述OC指令驱动器通过所述OC信号输出接口与所述专用被测元器件子板相连，向所述被测元器件发送OC指令，实现所述被测元器件的OC指令输入，

所述逻辑电平控制器通过所述逻辑电平信号接口与所述专用被测元器件子板相连，与所述被测元器件进行逻辑输出信号的发送和逻辑输入信号的接收，进而实现所述被测元器件的逻辑信号输入输出，

所述差分信号控制器通过所述通信接口与所述专用被测元器件子板相连，接收所述计算机的测试指令以及向该计算机发送测试结果。

通用测试母板所包含的多种接口至少有：

电源接口：用以所述专用被测元器件子板的被测元器件供电；

模拟量采集接口：用以所述被测元器件的状态监测；

模拟量输出接口：用以所述被测元器件的采集功能验证；

OC信号输出接口：用以所述被测元器件的OC信号采集功能；

逻辑电平信号接口：用以所述被测元器件的逻辑输入输出。

异步串行通信接口：用以接受配套通用测试软件的测试指令并发送测试结果至配套通用测试软件。

通用控制母板接口覆盖范围广，可以连接多种不同专用被测元器件子板，对不同元器件进行测试，对于不同的被测元器件，只需修改计算机对应的配套通用测试软件的测试指令即可以使整套测试验证装置具有通用性。

专用被测元器件子板为不同被测元器件专用，包含被测元器件外围电路和转接插座。被测元器件外围电路用于支持被测元器件运行的基本连接要求；转接插座用于实现插拔替换被测元器件。

作为一种优化方案，所述专用被测元器件子板包含被测元器件外围电路和转接插座。所述被测元器件外围电路通过所述转接插座与所述被测元器件连接，所述被测元器件通过所述转接插座安装在所述专用被测元器件子板上。

所述被测元器件外围电路用于提供该被测元器件运行的电路，通过所述转接插座支持所述被测元器件的运行；

所述转接插座用于可插拔地将所述被测元器件安装于所述专用被测元器件子板上。

所述计算机进一步用于：

响应外部输入或自动向所述通用控制母板发送所述测试指令；

自动探测所述通用控制母板的状态，检测到所述通用控制母板准备就绪的状态下以批处理方式向所述通用控制母板发送所述测试指令；

根据自所述通用控制母板接收的测试数据以及预存标准数值自动分析被测元器件是否满足预设的功能性能要求；

自动对所述测试数据进行数据智能分析，以图形化方式显示所述测试数据和所述数据智能分析的结果，从而获得所述被测元器件的测试结果。

如图3所示，本实施例提供了一种通用自动化元器件应用验证装置，包含通用控制母板、专用被测元器件子板以及计算机，计算机安装有配套通用测试软件，所述通用控制母板通过多种接口与专用被测元器件子板连接，所述专用被测元器件子板通过转接插座与被测元器件连接，所述计算机通过通信接口与通用控制母板连接。

作为一种优化方案，所述通用控制母板与专用被测元器件子板可拆卸相连，所述通用控制母板与专用被测元器件子板之间通过软线电气连接。

通用控制母板提供多种接口用以接受所述计算机的测试指令、控制被测元器件运行、采集被测元器件输出信号并且发送测试数据至计算机，计算机通过配套通用测试软件获得被测元器件的验证结果。

专用被测元器件子板为不同被测元器件专用，包含被测元器件外围电路和转接插座。如被测元器件为处理器芯片时，所述专用被测元器件子板上的所述元器件外围电路至少包含时钟、晶振、复位电路、存储电路。每个所述专用被测元器件子板上的元器件外围电路分别是能够支持对应的所述被测元器件基本运行的最小电路。所述被测元器件外围电路用于支持被测元器件运行的基本连接要求；转接插座用于实现插拔替换被测元器件。转接座的使用可以对专用被测元器件子板起到保护作用，在被测元器件失效时，防止专用被测元器件子板上的电路损坏，仅需要拔除该转接插座更换新的元器件，无需更换整个专用被测元器件子板。

如图3所示的过程，计算机通过所述通信接口和通用控制母板连接，将测试指令发送至通用控制母板。通用控制母板接收到该测试指令进行译码，向特定接口输出信号至专用被测元器件子板，并接收子板反馈信息进行处理，将测试结果通过通信接口输出至计算机，计算机根据该测试结果和预存的标准数值获得并显示验证结果。

计算机至少具有如下功能：

功能一、发送测试指令给通用控制母板，通用控制母板收到测试指令后进行解析并输出第一测试信号至相应被测元器件子板；

功能二、响应外部输入或自动探测通用控制母板的当前状态，在通用控制母板准备好的状态下以批处理方式发送命令给通用控制母板；

功能三、接收来自通用控制母板的数据，根据测试数据自动分析被测元器件是否满足功能性能要求；

功能四、以图像化方式显示来自控制母板的测试数据，并且显示数据智能分析的验证结果。

本发明提供了一种通用自动化元器件应用验证装置，改变传统专用验证装置重复性设计的高成本、低效率的现状。可以快速、高效的验证元器件，为新型元器件工程应用和方案论证提供前期支撑。不仅使产品工程研制受益，也为厂商器件定型提供了用户支持。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (6)

1.一种通用自动化元器件应用验证装置，其特征在于，包括通用控制母板、若干个专用被测元器件子板以及计算机；所述通用控制母板分别与所述计算机、专用被测元器件子板相连。

2.根据权利要求1所述的一种通用自动化元器件应用验证装置，其特征在于，所述通用控制母板包括差分信号控制器、中心控制器、电压控制器、模拟量采集器、数模转换器、OC指令驱动器、逻辑电平控制器；

 所述中心控制器分别通过所述电压控制器、模拟量采集器、数模转换器、OC指令驱动器、逻辑电平控制器与所述专用被测元器件子板相连；

所述电压控制器的输出端还与所述模拟量采集器相连；

所述中心控制器还通过所述差分信号控制器与所述计算机相连。

3.根据权利要求2所述的一种通用自动化元器件应用验证装置，其特征在于，所述通用控制母板上还包括与所述专用被测元器件子板相连的电源接口、模拟量采集接口、模拟量输出接口、OC信号输出接口、逻辑电平信号接口、通信接口；

所述电压控制器通过所述电源接口与所述专用被测元器件子板相连，

所述模拟量采集器通过所述模拟量采集接口与所述专用被测元器件子板相连，

所述数模转换器通过所述模拟量输出接口与所述专用被测元器件子板相连，

所述OC指令驱动器通过所述OC信号输出接口与所述专用被测元器件子板相连，

所述逻辑电平控制器通过所述逻辑电平信号接口与所述专用被测元器件子板相连，

所述差分信号控制器通过所述通信接口与所述专用被测元器件子板相连。

4.根据权利要求1所述的一种通用自动化元器件应用验证装置，其特征在于，所述专用被测元器件子板包含被测元器件外围电路和转接插座；

所述被测元器件外围电路通过所述转接插座与所述被测元器件连接，所述被测元器件通过所述转接插座安装在所述专用被测元器件子板上。

5.根据权利要求1所述的一种通用自动化元器件应用验证装置，其特征在于，所述通用控制母板与专用被测元器件子板可拆卸相连，所述通用控制母板与专用被测元器件子板之间通过软线电气连接。

6.根据权利要求2所述的一种通用自动化元器件应用验证装置，其特征在于，所述中心控制器的型号为V5FX100T。