CN210181590U - Mcu参数测试系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种MCU参数测试系统，包括计算单元、控制单元和测试单元，所述计算单元与所述控制单元和所述测试单元均双向通信连接，所述控制单元与目标MCU双向通信连接，所述测试单元与所述目标MCU单向通信连接，其中：计算单元，用于向所述控制单元发出状态配置指令，并响应状态反馈信息向所述测试单元发出测试指令；所述控制单元，用于响应所述状态配置指令对所述目标MCU进行配置，并向所述计算单元发送状态反馈信息；所述测试单元，用于响应所述测试指令对所述目标MCU进行测量，获取参数数据，并将所述参数数据发送给所述计算单元。本公开可以实现对单片机参数的自动测试，提高对单片机参数测量的准确性。

Description

MCU参数测试系统

技术领域

本公开涉及自动控制技术，尤其涉及一种MCU参数测试系统。

背景技术

单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医疗设备智能化管理及过程控制等领域，而为了确定单片机的质量如何，需要对单片机的参数进行测试。测试设备是一种具有屏幕数字显示和高解析度模拟指针显示的电工测量仪表集合，其可用于测量：交直流电压和电流、电阻、二极管、电路通断、电容、频率、功耗等参数。

现有技术中，通过人工操作测试设备采集数据，测试电路板的接口实现对单片机的参数及动态特性测试，例如用测试设备对检测点逐一检测电压、电流、功耗或频率值，由此确定单片机各参数指标是否符合应用要求。

然而，现有技术对单片机参数的测量不够准确。

发明内容

本公开实施例提供一种MCU参数测试系统，可以实现对单片机参数的自动测试，提高对单片机参数测量的准确性。

本公开实施例的第一方面，提供一种MCU参数测试系统，包括计算单元、控制单元和测试单元，所述计算单元与控制单元和测试单元均双向通信连接，所述控制单元与目标MCU双向通信连接，所述测试单元与所述目标MCU单向通信连接；

其中，

所述计算单元，用于向所述控制单元发出状态配置指令，并响应状态反馈信息向所述测试单元发出测试指令；

所述控制单元，用于响应所述状态配置指令对所述目标MCU进行配置，并向所述计算单元发送状态反馈信息；

所述测试单元，用于响应所述测试指令对所述目标MCU进行测量，获取参数数据，并将所述参数数据发送给所述计算单元。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述测试单元包括电压和/或电流测量装置和频率计；

所述电压和/或电流测量装置用于响应所述测试指令对所述目标MCU进行测量，获取电压数据和/或电流数据；

所述频率计用于响应所述测试指令对所述目标MCU进行测量，获取频率数据；

将所述电压数据和/或电流数据、频率数据发送给所述计算单元。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述测试单元包括至少一个电压测量装置和至少一个电流测量装置；

至少一个所述电压测量装置和至少一个所述电流测量装置用于响应所述测试指令对所述目标MCU进行测量，获取同一时刻的所述电压数据和所述电流数据，并将所述电压数据和所述电流数据发送给所述计算单元；

所述计算单元依据所述电压数据和所述电流数据获取功耗数据，并存储所述功耗数据。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述测试单元包括稳压源和信号发生器；

所述稳压源，用于响应所述测试指令对所述目标MCU提供参考电压；

所述信号发生器，用于响应所述测试指令依据所述参考电压和当前状态对所述目标MCU提供输入波形，并获取所述目标MCU的输出波形数据，将所述输出波形数据发送给所述计算单元。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述信号发生器将所述输出波形数据发送给所述计算单元之后，包括：

所述计算单元对所述输出波形数据进行AD转换处理获取ADC数据，并存储所述ADC数据。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述计算单元和所述控制单元通过USB接口连接；

所述计算单元，还用于确定所述目标MCU能否通过HID通信协议正常通信。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述控制单元在用于响应所述状态配置指令对所述目标MCU进行配置，并向所述计算单元发送状态反馈信息之前，还包括：

确定所述控制单元对所述目标MCU配置完成。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述控制单元包括控制电路板；

所述控制电路板用于响应所述状态配置指令对所述目标MCU进行配置，并向所述计算单元发送状态反馈信息。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述控制电路板与所述目标MCU通过底座电性可拆卸连接。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述底座的引脚类型及个数与所述目标MCU相同。

本公开提供的一种MCU参数测试系统，能够通过计算单元、控制单元、测试单元及目标MCU形成一个自动测试系统，其中计算单元用于发出指令控制控制单元和测试单元，首先会向控制单元发送状态配置指令，用于调整目标MCU的状态，例如休眠状态、低功率运行状态、高功率运行状态、不同频率下运行状态、关机状态等，从而测试目标MCU在不同状态下的不同参数，可以较全面的测试目标MCU的性能。调整好目标MCU的状态后，反馈给计算机单元，计算机单元向测试单元发出测试指令，开始对目标MCU进行测量，获取到对应的参数数据，且将参数数据发送给计算单元，可以对参数数据进行处理和存储。本公开可以利用多个模块实现对目标MCU参数的自动测试，提高对单片机参数测试的准确性的同时还可以提高测试效率，并且可以将测试结果存入计算单元中，便于测试人员进行分析。

附图说明

图1是本公开实施例提供的一种MCU参数测试系统的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的一种MCU参数测试系统的测试单元的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的另一种MCU参数测试系统的测试单元的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的又一种MCU参数测试系统的测试单元的结构示意图；

图5是本公开实施例提供的另一种MCU参数测试系统的结构示意图；

图6是本公开实施例提供的一种MCU参数测试系统的控制单元的结构示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

应当理解，在本公开的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本公开实施例的实施过程构成任何限定。

应当理解，在本公开中，“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本公开中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“包含A、B和C”、“包含A、B、C”是指A、B、C三者都包含，“包含A、B或C”是指包含A、B、C三者之一，“包含A、B和/或C”是指包含A、B、C三者中任1个或任2个或3个。

应当理解，在本公开中，“与A对应的B”、“与A相对应的B”、“A与B相对应”或者“B与A相对应”，表示B与A相关联，根据A可以确定B。根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其他信息确定B。A与B的匹配，是A与B的相似度大于或等于预设的阈值。

取决于语境，如在此所使用的“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。

下面以具体地实施例对本公开的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

首先对本公开所涉及的名词进行解释：

MCU：微控制单元(Microcontroller Unit)，又称单片微型计算机或者单片机。

ADC数据：指模/数转换器或者模数转换器转换后的数据，是指将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号的数据。

HID：是Human Interface Device的缩写，HID是一种USB通信协议，HID设备并不一定要有人机接口，只要符合HID协议的设备都是HID设备。USB HID类是USB设备的一个标准设备类，它属于人机交互操作的设备，用于控制计算机操作的一些方面。USB HID设备的一个好处就是操作系统自带了HID类的驱动程序，而用户无需去开发驱动程序，只要使用API系统调用即可完成通信。

单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医疗设备智能化管理及过程控制等领域，而为了确定单片机的配置如何，需要对单片机的参数进行测试。测试设备是一种具有屏幕数字显示和高解析度模拟指针显示的电工测量仪表集合，其可用于测量：交直流电压和电流、电阻、二极管、电路通断、电容、频率、功耗等参数。现有技术中，通过人工操作测试设备采集数据，测试电路板的接口实现对单片机的参数及动态特性测试，例如用测试设备对检测点逐一检测电压、电流、功耗或频率值，由此确定单片机各参数指标是否符合应用要求。然而，这种方法需要人为读取参数，主观影响因素大，容易出现读数不准确等问题，导致对单片机参数的测量不够准确，而且每读取一个参数都需要手动记录，导致数据收集不易，效率低下。

为了解决上述技术问题，本公开实施例提供的一种MCU参数测试系统，可以利用多个模块实现对目标MCU参数的自动测试，提高对单片机参数测试的准确性的同时还可以提高测试效率，并且可以将测试结果存入计算单元中，便于测试人员进行分析。

参见图1，是本公开实施例提供的一种MCU参数测试系统的结构示意图。该系统10包括计算单元11、控制单元12和测试单元13。具体如下：

其中，该系统10模块间的连接关系如下：

计算单元11与控制单元12和测试单元13均双向通信连接，控制单元12与目标MCU双向通信连接，可以理解，双向通信连接是指两者之间可以相互传输数据，例如，计算单元11可以向控制单元12和测试单元13发送信号和数据，控制单元12和测试单元13也可以向计算单元11发送信号和数据，测试设备与目标MCU单向通信连接。可以理解，单向通信连接是指两者之间只能向一方发送信号和数据，例如，测试设备可以向目标MCU发送信号和数据，而目标MCU无法向测试设备发送信号和数据。

在实际应用中，计算单元11与控制单元12之间可以通过接口连接，其中，接口类型可为USB接口14、USART接口、LAN接口或GPIB接口，也可以是其他可使得计算单元11与控制单元12可以双向通信的接口。计算单元11与测试单元13可以通过RS232接口互连，也可为I2C、HID、USART等接口。

该系统的测试过程如下：

计算单元11，用于向控制单元12发出状态配置指令，并响应状态反馈信息向测试单元13发出测试指令。用户可根据需要操作计算单元11向控制单元12发出不同的状态配置指令。

具体地，计算单元11可以包括但不限于计算机，其用于向控制单元12和测试单元13发出控制指令，可以理解，控制单元12和测试单元13在计算单元11的控制下，对目标MCU进行控制。

其中，状态配置指令用于控制目标MCU进入不同的状态，从而可以测试目标MCU在不同状态下的不同参数，从而较全面的判断目标MCU是否符合多种状态下的应用要求。

例如，目标MCU的状态可以是休眠状态、低功率运行状态、高功率运行状态、不同频率下运行状态、关机状态等等。

其中，测试指令用于控制测试单元13来执行对目标MCU的测试，需要说明的是，计算单元11是在接收到控制单元12的状态反馈信息后发出测试指令，可以理解，即在计算单元11确定控制单元12对目标MCU配置完成后，开始控制测试单元13对目标MCU进行测试，则此测试数据为当前状态下目标MCU的参数数据，例如，参数数据可以是在低功率运行状态的电压参数。

控制单元12，用于响应状态配置指令对目标MCU进行配置，并向计算单元11发送状态反馈信息。

具体地，控制单元12接收到状态配置指令开始对目标MCU进行配置，例如，接收到的状态配置指令用于指示将目标MCU的状态调整为低功率运行状态，则控制单元12会对目标MCU进行配置，使其处于低功率运行状态。

需要说明的是，在控制单元12对目标MCU进行配置完成后，对目标MCU进行检测，判断其是否处于对应的状态下，例如，控制单元12会对目标MCU进行判断当前是否处于低功率运行状态，如果是，那么会向计算单元11发送一个状态反馈信息，告知计算单元11当前状态为所需状态。

测试单元13，用于响应测试指令对目标MCU进行测量，获取参数数据，并将参数数据发送给计算单元11。

具体地，测试设备包括不同类型的测量仪器，例如，可以是测量电压、电流的装置，也可以是频率计132等，用于对目标MCU进行参数测量。

需要说明的是，在测试设备测得参数后，需要将参数数据发送给计算单元11，由计算单元11进行存储或者进一步的分析处理，以更好的去判断目标MCU是否满足应用要求。

上述实施例可以利用多个模块实现对目标MCU参数的自动测试，提高对单片机参数测试的准确性的同时还可以提高测试效率，并且可以将测试结果存入计算单元11中，便于测试人员进行分析。

在实际应用中，测评目标MCU的性能及应用要求时，需要测试的参数可以包括电流、电压、频率、功耗、ADC参数或HID测试等。

为了实现上述参数中电流、电压和频率的测试，参见图2，是本公开实施例提供的一种MCU参数测试系统的测试单元13的结构示意图。该测试单元13可以包括电压和/或电流测量装置131和频率计132，其中的电压和/或电流测量装置131可以是多功能万用表，也可以是电压计、电流计或其他可以测量电流、电压的设备等，频率计132可以为任一种能够测试目标MCU频率参数的频率计132，具体如下：

电压和/或电流测量装置131用于响应测试指令对目标MCU进行测量，获取电压数据和/或电流数据。可以理解，电压和/或电流测量装置131与目标MCU连接，在计算单元11的控制下，开始对目标MCU进行电压数据和/或电流数据的测试，从而获取到电压数据和/或电流数据。

频率计132用于响应测试指令对目标MCU进行测量，获取频率数据。可以理解，频率计132与目标MCU连接，在计算单元11的控制下，开始对目标MCU进行频率数据的测试，从而获取到频率数据。

在得到将电压数据和/或电流数据、频率数据后，需要将其发送给计算单元11进行存储或处理。

需要说明的是，本实施例中，获取到的电压数据和/或电流数据、频率数据是在目标MCU处于某种状态下测试的数据，例如，测得的数据为在目标MCU处于低功耗状态下的电压数据和/或电流数据、频率数据，将其发送给计算单元11时，计算单元11会将电压数据和/或电流数据、频率数据对应当前状态进行存储或处理。

为了实现上述参数中功耗的测试，参见图3，是本公开实施例提供的另一种MCU参数测试系统的测试单元13的结构示意图。该测试单元13可以包括至少一个电压测量装置和至少一个电流测量装置131，其中的电压、电流测量装置131可以是多功能万用表，例如，可以是至少两个万用表131，也可以是至少一个电压计和至少一个频率计，具体如下：

电压测量装置和电流测量装置131用于响应测试指令对目标MCU进行测量，获取同一时刻的电压数据和电流数据。可以理解，每个时间点的功耗是由每个时间点的电压数据和电流数据得到的，因此，电压测量装置131测量目标MCU在某个时间点的电压，利用电流测量装置131测量目标MCU在同一时刻的电流，并将电压数据和电流数据发送给计算单元11，计算单元11依据电压数据和电流数据获取功耗数据，从而得到每个时间点的功耗，并存储功耗数据。

需要说明的是，本实施例中，获取到的功耗数据是在目标MCU处于某种状态下测试的数据，例如，测得的数据为在目标MCU处于低功耗状态、运行状态、不同频率下的功耗数据，将其发送给计算单元11时，计算单元11会将功耗数据对应当前状态进行存储或处理。

为了实现上述参数中功耗的测试，参见图4，是本公开实施例提供的又一种MCU参数测试系统的测试单元13的结构示意图。该测试单元13可以包括稳压源133和信号发生器134，具体如下：

稳压源133用于响应测试指令对目标MCU提供参考电压。可以理解，稳压源133给目标MCU提供稳定的外部参考电压，为信号发生器134提供参考。

信号发生器134用于响应测试指令依据参考电压和当前状态对目标MCU提供输入波形，并获取目标MCU的输出波形数据，将输出波形数据发送给计算单元11。

在一些实施例中，在信号发生器134将输出波形数据发送给计算单元11之后，为了较直观的得到ADC数据，计算单元11可以对输出波形数据进行AD转换处理，将模拟信号处理为数字信号，获取到ADC数据，并存储ADC数据。

为了实现上述参数中的HID测试，参见图5，是本公开实施例提供的另一种MCU参数测试系统的结构示意图。该系统中，计算单元11和控制单元12通过USB接口14连接，具体如下：

计算单元11与控制单元12之间通过USB接口14连接以测试目标MCU能否通过HID通信协议正常通信。

其中，计算单元11控制控制单元12和目标MCU得电，并判断目标MCU是否能与计算单元11建立连接；控制控制单元12和目标MCU断电，并判断目标MCU是否能与计算单元11断开连接；控制目标MCU复位，并判断目标MCU是否能与计算单元11重新建立连接；若上述条件的结果全为是，则确定目标MCU能通过HID通信协议正常通信。

由于目标MCU的类型不同时，其引脚类型和引脚个数也不同，为了操作方便，参见图6，是本公开实施例提供的一种MCU参数测试系统的控制单元12的结构示意图。该系统中控制单元12包括控制电路板121，具体如下：

控制电路板121用于响应状态配置指令对目标MCU进行配置，并向计算单元11发送状态反馈信息，控制电路板121与目标MCU通过底座122电性可拆卸连接。

其中，底座122用于连接控制电路板121与目标MCU，底座122的引脚类型及个数与目标MCU相同。可以理解，控制电路板121和目标MCU均可以与底座122插接连接，例如，底座122上可以设置有供目标MCU连接的区域，在此区域上开设有供目标MCU的引脚插入的导电连接插孔123，目标MCU可以通过将引脚插入到对应的导电连接插孔123内完成与底座122的连接；再例如，控制电路板121上可以设有供底座122连接的区域，在此区域上开设有供底座122的引脚插入的导电连接插孔123，底座122可以通过将引脚插入到对应的导电连接插孔123内完成与控制电路板121的连接；从而实现控制电路板121与目标MCU通过底座122电性可拆卸连接。可以理解，当目标MCU的类型更换时，只需要更换与目标MCU对应的底座122即可实现控制电路板121与目标MCU的快速连接，操作比较方便。

如图1所示，需要说明的是，本公开所提供的MCU参数测试系统可以是通过控制设备、各测量设备和计算设备利用接口相互连接搭建而成，其中，可以根据需要选择所需的测量设备接入该MCU参数测试系统中，如图2至图5所示。该MCU参数测试系统也可以是一种集成的测试平台，各测量模块可拆卸的集成到该MCU参数测试系统中。具体的，该MCU参数测试系统可以是一种PCB板集成的测试平台，其集成了控制单元、测试单元、并通过接口以有线通信方式和计算单元连接，控制单元与计算单元的有线通信方式具体的可为USB接口14、USART接口、LAN接口或GPIB接口；测试单元与计算单元的有线通信方式具体的可为RS232接口、I2C、HID、USART等接口。控制单元、测试单元可以通过无线通信方式和计算单元连接，无线通信方式具体的可以是蓝牙、WIFI或其他可行的无线通信方式等，其中，各测量模块可以是PCB小板可拆卸的插入到该MCU参数测试系统的集成PCB板上，用户可根据需要选择所需的测量模块插入到该MCU参数测试系统的集成PCB板上。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种MCU参数测试系统，其特征在于，包括计算单元、控制单元和测试单元，所述计算单元与所述控制单元和所述测试单元均双向通信连接，所述控制单元与目标MCU双向通信连接，所述测试单元与所述目标MCU单向通信连接；

其中，

所述计算单元，用于向所述控制单元发出状态配置指令，并响应状态反馈信息向所述测试单元发出测试指令；

所述控制单元，用于响应所述状态配置指令对所述目标MCU进行配置，并向所述计算单元发送状态反馈信息；

所述测试单元，用于响应所述测试指令对所述目标MCU进行测量，获取参数数据，并将所述参数数据发送给所述计算单元。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测试单元包括电压和/或电流测量装置和频率计；

所述电压和/或电流测量装置用于响应所述测试指令对所述目标MCU进行测量，获取电压数据和/或电流数据；

所述频率计用于响应所述测试指令对所述目标MCU进行测量，获取频率数据；

将所述电压数据和/或电流数据、频率数据发送给所述计算单元。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述测试单元包括至少一个电压测量装置和至少一个电流测量装置；

至少一个所述电压测量装置和至少一个所述电流测量装置用于响应所述测试指令对所述目标MCU进行测量，获取同一时刻的所述电压数据和所述电流数据，并将所述电压数据和所述电流数据发送给所述计算单元；

所述计算单元依据所述电压数据和所述电流数据获取功耗数据，并存储所述功耗数据。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测试单元包括稳压源和信号发生器；

所述稳压源，用于响应所述测试指令对所述目标MCU提供参考电压；

所述信号发生器，用于响应所述测试指令依据所述参考电压和当前状态对所述目标MCU提供输入波形，并获取所述目标MCU的输出波形数据，将所述输出波形数据发送给所述计算单元。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述信号发生器将所述输出波形数据发送给所述计算单元之后，包括：

所述计算单元对所述输出波形数据进行AD转换处理获取ADC数据，并存储所述ADC数据。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计算单元和所述控制单元通过USB接口连接；

所述计算单元，还用于确定所述目标MCU能否通过HID通信协议正常通信。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制单元在用于响应所述状态配置指令对所述目标MCU进行配置，并向所述计算单元发送状态反馈信息之前，还包括：

确定所述控制单元对所述目标MCU配置完成。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制单元包括控制电路板；

所述控制电路板用于响应所述状态配置指令对所述目标MCU进行配置，并向所述计算单元发送状态反馈信息。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述控制电路板与所述目标MCU通过底座电性可拆卸连接。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述底座的引脚类型及个数与所述目标MCU相同。

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