CN207835452U - 一种带有MRR故障模拟器的PNoC测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有MRR故障模拟器的PNoC测试装置，通过矩阵键盘输入模块输入目标测试矢量，然后通过测试矢量检验模块的选择按键来选择测试矢量的筛选方式，从而准确生成目标测试矢量，提高了测试矢量生成的准确性，从而提高模拟故障的效率；同时通过设置的矩阵键盘输入模块，根据MRR故障模拟器实际相连的模拟光路由器，输入模拟光路由器的输入端口数、输出端口数和MRR故障模拟器控制矢量的端口数，然后通过中央控制器进行测试响应分析，最后将所故障检测的结果在LED显示模块上显示。与现有技术相比，它不仅能快速进行测试矢量生成算法的性能评估，还能根据使用者的工作地点进行移动、携带，具有结构简单、体积小巧、成本低、方便实用的特点。

Description

一种带有MRR故障模拟器的PNoC测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种PNoC(Photonic Network-On-Chip，光片上网络)测试装置，具体涉及一种带有MRR(Micro-Ring Resonators，微环谐振器)故障模拟器的PNoC测试装置。

背景技术

随着硅-光集成技术及工艺的发展，使得高性能、低功耗和低时延的PNOC成为可能。但PNOC中的关键光设备MRR(Micro-Ring Resonators，微环谐振器)对温度的波动非常敏感，极易发生故障；同时，由于MRR复杂的工艺，使其很容易发生制造缺陷。经试验证明，单个MRR的故障会导致所需传输的信息误传，甚至丢失。因此，若MRR发生故障，将会导致PNOC的性能和可靠性急剧下降，甚至完全瘫痪。如何进行有效的MRR故障检测是提高PNOC可靠性的关键。现有技术中，应用在PNOC的MRR故障检测装置较少，如公开号为106888050A的中国发明专利申请公开了一种PNoC中MRR故障检测装置及方法，针对由于制造缺陷以及MRR对温度高度波动敏感而造成的故障，首先建立故障模型，并且设计一种由包括激光器阵列、测试矢量发生器、控制矢量发生器、数据耦合器、待测的MRR和方形盒所构成的PNOC架构，通过数据耦合器将测试数据耦合到光路当中，通过控制MRR的开和关状态，对采集到的测试响应分析，进行故障分析和诊断。该种故障检测装置在应用过程存在如下缺陷：

该故障检测装置通过测试矢量发生器产生测试矢量，然后通过数据耦合器将测试矢量耦合到激光光路中。测试矢量发生器在生成对应的测试矢量时无法根据实际需求来生成出准确的故障模型；同时也无法根据与MRR故障模拟器实际相连的光路由器来准确地输入光路由器的输入端口数、输出端口数以及MRR故障模拟器控制矢量的端口数。即对生成的测试矢量无法进行检验与评估，难以获得准确性高、针对性强的测试矢量，大大降低了设备的故障模拟效率。

实用新型内容

针对上述的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带有MRR故障模拟器的PNoC测试装置，它能根据需求，对测试矢量进行检验与评估以获得针对性强的故障类型，具有模拟故障效率高、结构简单、设备体积小巧的特点。

为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种带有MRR故障模拟器的PNoC测试装置，包括MRR故障模拟器，所述MRR故障模拟器连接有模拟光路由器，还包括中央控制器、LED显示模块、上位机和测试矢量检验模块，所述中央控制器的输入端连接有矩阵键盘输入模块、其输出端与LED显示模块连接，所述上位机通过无线通信模块与中央控制器的I/O接口连接；

所述MRR故障模拟器的测试激励端分别与测试矢量检验模块和中央控制器连接，MRR故障模拟器的测试响应输出端与中央控制器连接，所述测试矢量检验模块根据目标故障类型实时生成准确的测试矢量并接收中央控制器发来的执行控制指令。

上述方案中，所述测试矢量检验模块包括选择按键、第一测试矢量筛选器、第二测试矢量筛选器和用于存储测试矢量发生器生成的测试矢量的存储模块，第一测试矢量筛选器和第二测试矢量筛选器的输入端均与选择按键连接、第一测试矢量筛选器和第二测试矢量筛选器的输出端均与存储模块连接、第一测试矢量筛选器和第二测试矢量筛选器的控制端均与中央控制器连接，所述存储模块的输出端与MRR故障模拟器的测试激励端连接。

上述方案中，为加快目标测试矢量的检验生成效率，第一测试矢量筛选器是为以存储模块作为筛选数据库的穷举算法筛选器，第二测试矢量筛选器为以存储模块作为筛选数据库的遗传算法或生物地理进化算法筛选器。

上述方案中，所述采用的中央控制器可以为单片机或PLC芯片。

本实用新型的有益效果为：

1)本实用新型首先根据故障模拟类型通过矩阵键盘输入模块输入目标测试矢量，然后通过测试矢量检验模块的选择按键来选择测试矢量的筛选方式，即通过第一测试矢量筛选器和第二测试矢量筛选器来对内部存储有测试矢量的存储模块进行筛选与检验，从而准确生成目标测试矢量，大大提高了测试矢量生成的准确性，从而大大提高测试装置的模拟故障率。

2)通过设置的矩阵键盘输入模块，根据MRR故障模拟器实际相连的模拟光路由器，输入模拟光路由器的输入端口数、输出端口数和MRR故障模拟器控制矢量的端口数，然后通过中央控制器和上位机进行测试响应分析，最后将所故障检测的结果在LED显示模块上显示。与现有技术相比，它不仅能快速进行测试矢量生成算法的性能评估，还能根据使用者的工作地点进行移动、携带，具有结构简单、体积小巧、成本低、方便实用的特点。

附图说明

图1为带有MRR故障模拟器的PNoC测试装置的组成系统框图。

具体实施方式

如图1所示，一种带有MRR故障模拟器的PNoC测试装置，包括MRR故障模拟器，所述MRR故障模拟器连接有模拟光路由器。所不同的是：还包括中央控制器、LED显示模块、上位机和测试矢量检验模块。

所述中央控制器的输入端连接有矩阵键盘输入模块、其输出端与LED显示模块连接。所述矩阵键盘输入模块用于输入测试故障类型(即目标测试矢量)、模拟光路由器的输入端口数与输出端口数以及MRR故障模拟器控制矢量的端口数。所述LED显示模块用于显示故障检测的结果。所述上位机通过无线通信模块与中央控制器的I/O接口连接，实现数据的无线共享与远程的遥控功能。本实施例中，所采用的中央控制器为单片机或PLC芯片。当然，也可以是其他具有编程控制功能芯片。

所述MRR故障模拟器的测试激励端分别与测试矢量检验模块和中央控制器连接，MRR故障模拟器的测试响应输出端与中央控制器连接。即MRR故障模拟器的测试激励端只有同时接收到测试矢量检验模块和中央控制器发来的两个信号才会启动故障模拟工作。

所述测试矢量检验模块根据目标故障类型实时生成准确的测试矢量并接收中央控制器发来的执行控制指令。所述测试矢量检验模块的组成，具体包括选择按键、第一测试矢量筛选器、第二测试矢量筛选器和用于存储测试矢量发生器生成的测试矢量的存储模块。第一测试矢量筛选器和第二测试矢量筛选器的输入端均与选择按键连接、第一测试矢量筛选器和第二测试矢量筛选器的输出端均与存储模块连接、第一测试矢量筛选器和第二测试矢量筛选器的控制端均与中央控制器连接，所述存储模块的输出端与MRR故障模拟器的测试激励端连接。

其中，第一测试矢量筛选器是以存储模块作为筛选数据库的穷举算法筛选器，即在中央控制器内存储有穷举算法的控制运行程序，而穷举算法程序在密码箱和计算机筛分软件上均有较成熟的应用。因此，作为第一测试矢量筛选器涉及到的控制运行程序为可直接烧录使用的现有技术，在依托相应的中央控制器、选择按键、相关连接电路板是可直接应用至本筛选模块中的。同理，第二测试矢量筛选器为以存储模块作为筛选数据库的遗传算法或生物地理进化算法筛选器。即在中央控制器内存储有遗传算法与生物地理进化的控制运行程序，而遗传算法与生物地理进化程序已在很多精密加工行业上有较成熟的应用。因此，遗传算法与生物地理进化控制程序并属于本发明的改进点，而对现有技术的直接使用。

本实用新型在使用时：

1)首先，通过矩阵键盘输入模块向中央控制器内输入故障类型，例如带1故障模型、带0故障模型，中央控制器根据故障类型生成与第一测试矢量筛选器和第二测试矢量筛选器相对应的筛分控制信号；

2)操作者根据故障类型，通过选择按键选择第一测试矢量筛选器或第二测试矢量筛选器，由第一测试矢量筛选器或第二测试矢量筛选器准确筛分出目标测试矢量并输出至MRR故障模拟器上的测试激励端上；

3)根据与MRR故障模拟器实际相连的模拟光路由器，通过矩阵键盘输入模块输入模拟光路由器的实际输入端口数、输出端口数以及MRR故障模拟器控制矢量的端口数；并由中央控制器输入至MRR故障模拟器上的测试激励端上；

4)MRR故障模拟器上接收到目标测试矢量信号与中央控制器发来的信号后进行故障模拟测试工作，并将测试响应结果由MRR故障模拟器上的测试激励端输出至中央控制器内，最后由中央控制器对测试响应结果进行分析，得出测试结果，并计算出故障覆盖率，最后在LED显示模块上显示。

所述MRR故障模拟器的组成与故障测试工作原理均与本申请人于2017年3月9日申请，公开号为CN106888050A的一种PNoC中MRR故障检测装置及方法相同，在此不再详述。

以上仅为说明本实用新型的实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种带有MRR故障模拟器的PNoC测试装置，包括MRR故障模拟器，所述MRR故障模拟器连接有模拟光路由器，其特征在于：还包括中央控制器、LED显示模块、上位机和测试矢量检验模块，所述中央控制器的输入端连接有矩阵键盘输入模块、其输出端与LED显示模块连接，所述上位机通过无线通信模块与中央控制器的I/O接口连接；

所述MRR故障模拟器的测试激励端分别与测试矢量检验模块和中央控制器连接，MRR故障模拟器的测试响应输出端与中央控制器连接，所述测试矢量检验模块根据目标故障类型实时生成准确的测试矢量并接收中央控制器发来的执行控制指令。

2.根据权利要求1所述的带有MRR故障模拟器的PNoC测试装置，其特征在于：所述测试矢量检验模块包括选择按键、第一测试矢量筛选器、第二测试矢量筛选器和用于存储测试矢量发生器生成的测试矢量的存储模块，第一测试矢量筛选器和第二测试矢量筛选器的输入端均与选择按键连接、第一测试矢量筛选器和第二测试矢量筛选器的输出端均与存储模块连接、第一测试矢量筛选器和第二测试矢量筛选器的控制端均与中央控制器连接，所述存储模块的输出端与MRR故障模拟器的测试激励端连接。

3.根据权利要求2所述的带有MRR故障模拟器的PNoC测试装置，其特征在于：第一测试矢量筛选器为以存储模块作为筛选数据库的穷举算法筛选器，第二测试矢量筛选器为以存储模块作为筛选数据库的遗传算法或生物地理进化算法筛选器。

4.根据权利要求1所述的带有MRR故障模拟器的PNoC测试装置，其特征在于：所述中央控制器为单片机或PLC芯片。