CN207817089U - 一种多设备测试转换装置及其系统 - Google Patents

Abstract

一种多设备测试转换装置及其系统，所述的多设备测试管理系统包括控制器和两套多设备测试转换装置，其中，控制器通过其中一套多设备测试转换装置与待测试设备组通信连接，控制器通过另外一套多设备测试转换装置与测试仪器组通信连接。多设备测试转换装置采用单片机作为多路管理单元和多路选择单元的控制中心，可有效提高多路管理单元和多路选择单元在转换待测试设备的电气链路时的转换效率。此外该装置在控制器的调配下可智能地建立待测试设备的电气链路，而测试仪器在控制器的调配下可智能地建立测试仪器的电气链路，使得待测试设备和其对应的测试仪器之间的电气链路的建立过程实现自动化和智能化，解决了手动建立电气链路时测试效率低下的问题。

Description

一种多设备测试转换装置及其系统

技术领域

本发明涉及一种多设备测试转换装置及其系统。

背景技术

对于待出厂产品或者待维修产品的测试作业是判断产品优劣或者判断故障点的必要过程。有些待测试设备需要进行多种不同的测试，不同的测试使用的测试仪器也不同，这就要求一方面要控制待测试设备输出与当前测试对应的测试数据，另一方面还要将待测试设备连接到与当前测试对应的测试仪器。通常情况下，待测试设备设计有一个测试通道输出端口，用于输出测试数据，有多个测试通道控制端口，用于控制哪种测试数据从测试通道输出端口输出到测试仪器。这种情况下，如果输出的测试数据与测试仪器不对应，将导致错误的测试结果。以往的测试作业多采用人工操作的方式将待测试设备和相对应的测试仪器之间进行电气连接，然后对待测试设备进行逐台检测。对每台待测试设备进行测试的过程中，工作人员都要执行连线、运行测试脚本、切换测试通道的步骤，重复而繁杂的劳动容易造成操作失误，并且测试效率低下。

为解决批量待测试设备进行人工测试时测试效率低下的问题，专利文献(201520307365.9)提供了一种多设备测试管理装置。该多设备测试管理装置包括了一种转换设备，通过此转换设备将待测试设备和测试仪器相连接，依据控制器的指令将待测试设备的测试数据传输至于相匹配的测试仪器，进而完成测试过程。该专利文献中提到的转换设备的核心单元是电压转换电路、比较电路和优先编码器相配合的信号控制电路，该信号控制电路虽然能够匹配待测试设备和测试仪器之间的电气链路，但台式直流电源的存在使得整个装置便携性较差，也导致编程复用和电路扩展性较差的问题，当增加更多的待测试设备时，就需要扩展信号控制电路，从而使得该信号控制电路的电路结构变得更加复杂。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供另一种方案，实现对批量化的待测试设备进行自动转换并提高待测试设备的整体测试效率。为解决上述问题，本发明提供了一种基于多设备测试转换装置及其系统。

本发明的目的之一是建立待测试设备或测试仪器与外部控制器之间的通信链路，因此，提供了一种多设备测试转换装置，用于控制待测试设备中的一路测试数据到合适的测试仪器，所述待测试设备包括多个用于输出测试数据的测试通道输出端口和一个测试通道控制端口，测试通道控制端口用于控制哪种测试数据从哪一个测试通道输出端口输出，所述转换装置包括单片机、多路选择单元和多路管理单元；所述单片机与所述多路选择单元和所述多路管理单元通信连接，该单片机用于接收外部控制器的测试命令并发出控制命令给所述多路管理单元和所述多路选择单元；所述多路选择单元用于与待测试设备的测试通道控制端口信号连接，该多路选择单元根据所述单片机的控制命令使能所述待测试设备的测试通道控制端口，以使待测试设备的输出与该使能测试通道控制端口对应的测试数据至对应的测试通道输出端口；所述多路管理单元的信号输入端口用于与所述待测试设备的测试通道输出端口通信连接，其信号输出端口用于和所述测试仪器通信连接，该多路管理单元根据所述单片机的控制命令选择信号输入端口中的一个端子连接到信号输出端口，以使得所述待测试设备与所述测试仪器之间建立电气链路。

所述多路管理单元包括译码器和继电器组；所述译码器与所述单片机和所述继电器组通信连接，该译码器用于编译控制命令并根据编译后数字信号序列控制继电器组的通断状态；所述继电器组的信号输入端口与所述待测试设备信号连接，所述继电器组的信号输出端口与所述测试仪器信号连接，所述继电器组用于建立所述待测试设备和所述测试仪器之间的电气链路。

所述多设备测试转换装置还包括电压转换电路，所述电压转换电路用于为所述单片机、所述多路管理单元和所述多路选择单元供电。

本发明的目的之二是建立待测试设备和测试仪器之间的电气链路，因此，提供了一种多设备测试转换系统，一种多设备测试转换系统，包括第一多设备测试转换装置、第二多设备测试转换装置和控制器，所述第一多设备测试转换装置和所述第二多设备测试转换装置均为上述的多设备测试转换装置；所述第一多设备测试转换装置与所述控制器通信连接，用于根据所述控制器的测试命令建立待测试设备与所述所述控制器之间的通信链路；所述第二多设备测试转换装置与所述控制器通信连接，用于根据所述控制器的测试命令建立测试仪器与所述控制器之间的通信链路。

所述第一多设备测试转换装置与所述第二多设备测试转换装置信号连接，两者配合控制并用于根据所述控制器的测试命令建立待测试设备与测试仪器之间的电气链路。

根据上述实施例的多设备测试管理系统，多设备测试管理装置和多个测试仪器由控制器统一控制，多设备管理装置在控制器的调配下可智能地建立待测试设备的电气链路，而测试仪器在控制器的调配下可智能地建立测试仪器的电气链路，从而使得待测试设备和其对应的测试仪器之间的电气链路建立过程实现自动化、智能化，进而实现待测试设备和其对应的测试仪器之间的数据通信功能。当测试完成一个待测试设备时，控制器继续控制多设备管理装置建立下一个待测试设备的电气链路，达到新电气链路的快速建立效果，最终提高测试过程的测试效率。

附图说明

图1为一种多设备测试转换系统的结构示意图；

图2为另一种多设备测试转换系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

实施例一、多设备测试转换装置，如图1所示。

在本实施例中，多设备测试转换装置A1包括单片机101、多路管理单元102、多路选择单元103和电压转换电路104。其中，多路管理单元102包括译码器1021和继电器组1022，该译码器1021具有一个信号输入端口和多个信号输出端口，该继电器组1022由并联组成的多个继电器组成，每个继电器具有一个信号输入端口、一个信号信号输出端口和一个控制端口；多路选择单元103包括一个控制端口、一个信号输出端口和多个信号输入端口，其具有多路信号的选择功能，优选地采用多路选择器。

在本实施例中，待测试设备组A3包括N个待测试设备，每个待测试设备包括一个测试通道控制端口和多个测试通道输出端口(每个测试通道输出端口用于输出一种测试数据)，测试通道控制端口能够识别不同类型的通道使能信号，根据识别结果使得该通道使能信号对应的一测试通道输出端口处于使能状态，处于使能状态时的测试通道输出端口具有通信功能。假如待测试设备组A3中待测测试设备A31的一个测试通道输出端口处于使能状态，则待测试设备A31将通过该测试通道输出端口输出测试数据，测试数据可以以电压信号、电流信号或者频率信号的形式传输。

电压转换电路104具有多等级的直流电流和直流电压输出能力，其根据外部电子部件的需要，分别为单片机101、多路管理单元102和多路选择单元103提供直流电能(部分供电线路在图1中未标出)。

单片机101与外部的控制器A2通信连接，接收来自控制器A2的测试命令，单片机101与多路管理单元102、多路选择单元103通信连接并向两者发送控制命令，该控制命令是单片机101依据所述的测试命令编译而成，具有多路管理单元102和多路选择单元103易于接收和识别的特点，该控制命令可根据接口类型以串行或者并行的方式发送。

译码器1021是多路管理单元102的部件之一，其信号输入端口与单片机101通信连接，该译码器1021的信号输出端口与继电器组1022中各继电器的控制端口信号连接并形成一一对应的连接关系，译码器1021用于编译来自单片机101的控制命令并根据编译后的数字信号序列控制继电器组通断状态。

继电器组1022用于与待测试设备组A3(待测试设备组A3包括N个待测试设备)信号连接，每个待测试设备具有一个测试通道控制端口和多个测试通道输出端口，继电器组1022中每个继电器的信号输入端口对应连接一个待测试设备的测试通道输出端口，而各继电器的信号输出端口均与第二多设备测试转换装置A4(多设备测试转换装置A1和第二多设备测试转换装置A4具有形同结构)中继电器组的各信号输入端口(该继电器组中的各信号输入端口均连接一起)连接。

多路选择单元103的信号输入端口与单片机101信号连接，其信号输出端口与待测试设备组A3的各测试通道控制端口一一对应连接。多路选择单元103的信号输出端口与外部的控制器A2通信连接，该多路选择单元103可根据单片机101的控制命令建立一个待测试设备组A3和控制器A2之间的通信链路。多路选择单元103接收来自单片机101的控制命令并根据该控制命令建立一个信号输入端口和信号输出端口的通信链路，由于多路选择单元103所建立的通信链路具有唯一性，因此，多路选择单元103同一时间只能接收控制器A2发送通道使能信号并使能待测试设备组A3中对应的测试通道输出端口。这种方式可有效避免待测试设备组A3的多个测试通道输出端口同时被使能的现象。

在本实施例中，译码器1021接收来自单片机101的控制命令并将该控制命令编译成数字信号序列，该数字信号序列到达继电器组1022的控制端口时，继电器组1022根据该数字信号序列控制对应的继电器的开关进行切换工作，继电器组1022中的一个继电器将处于导通状态，其余继电器将处于断开状态。与处于导通状态的继电器相连接的待测试设备组A3的测试通道输出端口(该测试通道输出端口和已被使能的测试通道控制端口应当属于同一台待测试设备)即和第二多设备测试转换装置A4的继电器组之间建立电气链路，此时，控制器A2控制待测设备输出测试数据。

在另一个实施例中，可选用其他控制单元替代单片机101，可作为控制单元的部件有FPGA、MCU、PLC、CPU等。

实施例二、多设备测试转换系统，如图1所示。

在本实施例中，多设备测试转换系统包括多设备第一多设备测试转换装置A1、控制器A2、待测试设备组A3、第二多设备测试转换装置A4和测试仪器组A5。控制器A2和多设备测试转换装置A1的连接关系以及待测试设备组A3和多设备测试转换装置A1之间的连接关系参考实施例一，这里不再一一说明。第二多设备测试转换装置A4和第一多设备测试转换装置A1具有相同的结构，这里不再详细说明，第二多设备测试转换装置A4的继电器组的信号输入端口均与第一多设备测试转换装置A1中继电器组1022的各信号输出端口连接，第二多设备测试转换装置A4的继电器组的信号输出端口与测试仪器组A5(具有多个测试仪器，每个测试仪器均具有多个通信端口和一个通信控制端口，通信控制端口用于根据端口使能信号使能通信端口，每个通信端口允许输入一种类型的测试数据，对应一种具有特定测试类型的测试功能)的各通信端口一一对应连接。第二多设备测试转换装置A4的多路选择器的信号输入端口与控制器A2连接，其信号输出端口与测试仪器组A5的各通信控制端口一一对应连接，第二多设备测试转换装置A4中诸如单片机、多路选择器和继电器组与控制器A2的连接关系可参考第一多设备测试转换装置A1，这里不再详细说明。

在本实施例中，控制器A2向单片机101发送测试命令，单片机101接收到测试命令后对测试命令进行编码，然后向多路选择单元103和译码器1021分别发送控制命令。

多路选择单元103接收到来自单片机101的控制命令后，根据控制命令建立待测试设备组A3中相应的测试通道控制端口和控制器A2之间的通信链路，此时，该测试通道控制端口接收到来自控制器A2的通道使能信号以使得对应的测试通道输出端口处于使能状态，从而使得该测试通道输出端口的具有通信功能。待测试设备组A3开启其测试通道输出端口的通信功能的过程可参考实施例一，这里不再具体说明。

译码器102接收到控制命令后将该控制命令编译成一组具有特定指令的数字信号序列，继电器组104根据该数字信号序列改变自身的开断状态。此时，继电器组104将和处于通信状态的待测试设备(该待测试设备因其测试通道输出端口开启通信功能而处于通信状态)之间建立电气链路，为便于说明各个设备之间的通信过程，将继电器组104(或者第一多设备测试装置A1)和待测试设备组A3之间的电气链路称之为第一电气链路，该第一电气链路可实现通信功能，可将待测试设备组A3输出的测试数据传输至第二多设备测试装置A4。

在本实施例中，控制器A2向第二多设备测试转换装置A4发送测试命令，第二多设备测试转换装置A4根据该控制命令建立测试仪器组A5中一个相关测试仪器和第二多设备测试装置A4之间的控制通信链路以使能相关测试仪器的通信端口，并根据该测试命令建立该测试仪器与第二多设备测试装置A4之间的电气链路，建立控制通信链路和电气通信链路的过程可参考实施例一，这里不再进行一一说明。为便于说明各个设备之间的通信过程，将第二多设备测试装置A4和测试仪器组A5之间的电气链路称之为第二电气链路。

在第一电气链路和第二电气链路建立之后将实现一待测试设备和其相对应的测试仪器之间的通信功能，待测试设备组A3向测试仪器组A5发送测试数据，完成两者之间的测试工作。一个待测试设备的一种测试任务完成后，控制器A2向第一多设备测试转换装置A1和第二多设备测试转换装置A4发送新测试命令，第一多设备测试转换装置A1使能该待测试设备的下一个测试通道输出端口，第二多设备测试转换装置A4控制另一个测试仪器与其建立新的第二电气链路，进而开始新的测试工作。一个待测试设备的全部测试任务完成后，控制器A2向第一多设备测试转换装置A1和第二多设备测试转换装置A4发送新测试命令，第一多设备测试转换装置A1控制另一个待测试设备与其建立新的第一电气链路，第二多设备测试转换装置A4控制另一个测试仪器与其建立新的第二电气链路，进而开始新的测试工作。

在本实施例中，单片机101应具备USB控制功能，能够完成USB底层收发以及USB协议层处理等工作，使得单片机101与控制器101之间具有更有效的通讯功能。

在另一个实施例中，采用第一多路选择器取代译码器1021和继电器组1022，采用第二多路选择器取代第二多设备测试转换装置中的译码器和继电器组，第一多路选择器的控制端口连接单片机101，其信号输入端口与待测试设备组A3的测试通道控制端口一一对应连接，其信号输出端口与第二多设备测试转换装置A4中第二多路选择单元的信号输出端口连接，第二多路选择单元的各信号输入端口与测试仪器组A5的各通信端口一一连接。第一多路选择器和第二多路选择器均可根据单片机101的控制命令实现待测试设备到对应测试仪器之间的导通状态。

在另一个实施例中，多设备测试转换装置A1不包括译码器1021，即继电器组104的控制端口直接与单片机101的IO引脚进行连接。该实施例中，需要单片机101的多个IO引脚，并与继电器组的控制端一一连接，每个IO引脚控制一个继电器的开断状态，因此，该实施例适用于继电器组104的继电器个数较少的情况。该实施例虽然将继电器个数以及与继电器相连接的待测试设备个数限定在一个较少的范围内，但是，省却了译码器1021，有助于降低成本和简化电路结构。

在另一个实施例中，单片机101为具有更强通讯功能和数据处理能力的功能模块，比如支持USB 2.0协议的EZ-USB FX2LP系列芯片，或者支持USB 3.0协议的EZ-USB FX3/GX3系列芯片。采用该类型的功能模块时，有助于进一步提升第一多设备测试转换装置A1和第二多设备测试转换装置A4的扩展性。

实施例三、多设备测试转换系统，如图2所示。

本实施例中提供的多设备测试转换系统相比实施例二中提供的多设备测试转换系统，区别特征在于本实施例中提供的多设备测试转换系统包括一个单片机2010，即第一多设备测试转换装置(图2中未标示，包括第一多路选择器2031、第一译码器2011、第一继电器组2021和单片机201)和第二多设备测试转换装置(图2中未标示，包括第二多路选择器2032、第二译码器2012、第二继电器组2022和单片机201)共用单片机2010。

在本实施例中，控制器A2和第一多设备测试转换装置A1的各个器件之间的连接关系以及第一多设备测试转换装置A1的各个器件与待测试设备组A3之间的连接关系可详见实施例二，这里不再一一说明。控制器A2和第二多设备测试转换装置A4的各个器件之间的连接关系以及第二多设备测试转换装置A4的各个器件与测试仪器组A5之间的连接关系可参照实施例二，这里也不再一一说明。

在本实施例中，控制器A2根据运行测试脚本并向单片机2010发送测试命令，单片机2010接收到测试命令后对测试命令进行编码，然后向第一多路选择器2031和第一译码器2011分别发送控制命令。第一多路选择器2031接收到控制命令后将打开相应的数据通信通道，控制器A2将和待测试设备之间建立第一通信链路以使能该待测试设备的一测试通道输出端口，从而使得该测试通道输出端口具有通信功能。第一译码器2011接收到控制命令后将该控制命令编译成一组具有特定指令的数字信号序列，第一继电器组2021根据该数字信号序列改变自身的开断状态，建立待测试设备组A3中已开启通信功能的测试通道输出端口和第二继电器2022之间的第一电气链路。

与此同时，单片机2010在收到测试命令之后向第二多路选择器2032和第二译码器2012分别发送控制命令。第二多路选择器2032接收到控制命令后将打开相应的数据通信通道，控制器A2将和一测试仪器之间建立第二通信链路，以使能该测试仪器的一通信端口并根据使能状态开启该通信端口的通信功能。第二译码器2012接收到控制命令后将该控制命令编译成一组具有特定指令的数字信号序列，第二继电器组2022根据该数字信号序列改变自身的通断状态，建立测试仪器A5中已处于开启通信功能的通信端口和第二继电器2022之间的第二电气链路。在第一电气链路和第二电气链路建立完成之后，待测试设备组A3中特定待测试设备和测试仪器组A5中特定测试仪器之间就具有了数据传输功能，控制器A2控制与其建立通信链路的待测设备输出测试数据，同时控制与其建立通信链路的测试仪器接收测试数据，从而完成测试仪器对待测试设备的测试工作。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (5)

1.一种多设备测试转换装置，用于控制待测试设备中的一路测试数据到合适的测试仪器，所述待测试设备包括多个用于输出测试数据的测试通道输出端口和一个测试通道控制端口，测试通道控制端口用于控制哪种测试数据从哪一个测试通道输出端口输出，其特征在于，所述转换装置包括单片机、多路选择单元和多路管理单元；

所述单片机与所述多路选择单元和所述多路管理单元通信连接，该单片机用于接收外部控制器的测试命令并发出控制命令给所述多路管理单元和所述多路选择单元；

所述多路选择单元用于与待测试设备的测试通道控制端口信号连接，该多路选择单元根据所述单片机的控制命令使能所述待测试设备的测试通道控制端口，以使待测试设备的输出与该使能测试通道控制端口对应的测试数据至对应的测试通道输出端口；

所述多路管理单元的信号输入端口用于与所述待测试设备的测试通道输出端口通信连接，其信号输出端口用于和所述测试仪器通信连接，该多路管理单元根据所述单片机的控制命令选择信号输入端口中的一个端子连接到信号输出端口，以使得所述待测试设备与所述测试仪器之间建立电气链路。

2.如权利要求1所述的多设备测试转换装置，其特征在于，所述多路管理单元包括译码器和继电器组；

所述译码器与所述单片机和所述继电器组通信连接，该译码器用于编译控制命令并根据编译后数字信号序列控制继电器组的通断状态；

所述继电器组的信号输入端口与所述待测试设备信号连接，所述继电器组的信号输出端口与所述测试仪器信号连接，所述继电器组用于建立所述待测试设备和所述测试仪器之间的电气链路。

3.如权利要求2所述的多设备测试转换装置，其特征在于，还包括电压转换电路，所述电压转换电路用于为所述单片机、所述多路管理单元和所述多路选择单元供电。

4.一种多设备测试转换系统，其特征在于，包括第一多设备测试转换装置、第二多设备测试转换装置和控制器，所述第一多设备测试转换装置和所述第二多设备测试转换装置均为权利要求1至3任一项所述的多设备测试转换装置；

所述第一多设备测试转换装置与所述控制器通信连接，用于根据所述控制器的测试命令建立待测试设备与所述控制器之间的通信链路；

所述第二多设备测试转换装置与所述控制器通信连接，用于根据所述控制器的测试命令建立测试仪器与所述控制器之间的通信链路。

5.如权利要求4所述的一种多设备测试转换系统，其特征在于，所述第一多设备测试转换装置与所述第二多设备测试转换装置信号连接，两者配合控制并用于根据所述控制器的测试命令建立待测试设备与测试仪器之间的电气链路。