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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Testen von elektronischen Geräten mit einer Messeinrichtung, die eine Anschlusseinheit und eine Bearbeitungseinheit umfasst sowie einer räumlich getrennten Steuereinrichtung mit einer zweiten Bearbeitungseinheit.
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Heutige Mess- und Auswerteanordnungen weisen neben aufwendigen Messschaltungen auch aufwendige Auswertungsprozeduren auf. So beschreibt zum Beispiel die
WO 2007/070491 A2 ein messgerätebasiertes verteiltes Auswertesystem, in dem die Auswertung der Messergebnisse in einer verteilten Architektur durchgeführt wird. Eine solche Mess- und Auswerteanordnung besteht aus einem Messgerät, z.B. einem Oszilloskop oder Spektrum-Analyzer, einem Bearbeitungs-Client und mindestens einem untergeordneten Bearbeitungselement, die durch ein Netzwerk miteinander verbunden sind. Dabei erzeugt der Bearbeitungs-Client einen Bearbeitungsauftrag, der aus einem oder mehreren Arbeitspaketen besteht, und verteilt diese Arbeitspakete an einen oder mehrere Bearbeitungselemente, die die Arbeitspakete abarbeiten und die Ergebnisse an den Bearbeitungs-Client zurückmelden. Im Messgerät selbst kann entweder der Bearbeitungs-Client oder ein untergeordnetes Bearbeitungselement angeordnet sein. Die beschriebene verteilte Architektur wird für Simulationsrechnungen basierend auf gemessenen Empfangssignalen verwendet.
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Bei der Entwicklung und insbesondere zur Abnahme wird üblicherweise mit einem Tester jedes einzelne Mobilfunkgerät auf seine Funktionstüchtigkeit hin geprüft. Der Tester umfasst dabei eine Vielzahl von Testprogrammen, um die vielfältigen Funktionen des Mobilfunkgeräts testen zu können. Durch eine Auslagerung von einzelnen Testprogrammen auf räumlich getrennte Bearbeitungseinheiten kann zwar die Dauer einer Messung bzw. eines Tests verkürzt werden. Häufig müssen jedoch unterschiedliche Messungen nacheinander durchgeführt werden, sodass eine manuelle Auswahl und ein manuelles Starten des Testablaufs sehr zeitintensiv ist. Zum anderen muss bei heutigen Testvorrichtungen eine Erweiterung der Testprogramme durch Einspielen einer neuen Software am Messgerät selbst oder durch eine aufwändige Erweiterung der Messgeräte-Hardware vorgenommen werden.
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Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Testen von elektronischen Geräten zu schaffen, die bzw. das eine leistungsstarke und zeiteffiziente Durchführung von Messungen sowie eine einfache Erweiterung der Testprogramme auch in Hinsicht auf zusätzliche Rechenleistung erlaubt.
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Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 und durch das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 8 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. Verfahrens dargestellt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Testen von elektronischen Geräten umfasst eine Messeinrichtung mit einer Anschlusseinheit zur Ein- und Ausgabe von Signalen an ein zu untersuchendes Gerät und einer ersten Bearbeitungseinheit sowie eine räumlich getrennte Steuereinrichtung mit einer zweiten Bearbeitungseinheit, wobei die Steuereinrichtung zusätzlich eine Fernsteuereinheit zur abgesetzten Steuerung der Messeinheit umfasst. Die Fernsteuereinheit in einer räumlich abgesetzten Steuereinheit ermöglicht es, die Messeinrichtung fernzusteuern, also beispielsweise aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Testabläufen einen gewünschten Testablauf auszuwählen, einen Testablauf zu starten oder mehrere Testabläufe aneinander zu hängen. Des Weiteren können Signal- und/oder Testparameter von einem Arbeitsplatz aus, der räumlich von der Testumgebung, die sich z.B. in einem elektromagnetisch abgeschirmten Raum befindet, getrennt ist, eingestellt werden. Es können ebenso über die Fernsteuereinheit Updates in die Messeinrichtung eingespeist werden und/oder gleichzeitig über die zweite Bearbeitungseinheit zusätzliche Bearbeitungskapazität zugeschaltet werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn mindestens eine räumlich getrennte Hilfs-Bearbeitungseinheit mit der Messeinrichtung verbunden ist und die erste Bearbeitungseinheit, die sich in der Messeinrichtung befindet, als Meister-Bearbeitungseinheit die mindestens eine Hilfsbearbeitungseinheit sowie die zweite Bearbeitungseinheit in der Steuereinrichtung steuert. Durch diese abgesetzte Hilfs-Bearbeitungseinheit kann in einfacher Weise zusätzliche Rechenkapazität zur Steuerung des Messablaufs und/oder zur Auswertung beigestellt werden. Die erste und/oder zweite Bearbeitungseinheit kann dabei die Steuerung des Messablaufs und die Auswertung der Messsignale durchführen. Dabei nimmt die erste Bearbeitungseinheit im Messgerät selbst die Steuerung und Verteilung von einzelnen Bearbeitungsaufgaben vor. Somit können beispielsweise eng mit dem Ein- und/oder Ausgabesignal verbundene Bearbeitungsaufgaben, wie z.B. erste Auswerteschritte, in der Messeinrichtung verbleiben, sodass die Auswertedauer nicht durch lange Übertragungszeiten großer Datenmengen an eine Hilfs-Bearbeitungseinrichtung, verlängert wird. Die erste Bearbeitungseinheit kann die Lastsituation durch kurze interne Verbindungen rasch und zeitnah ermitteln und lastabhängig Bearbeitungsaufgaben an die zweite Bearbeitungseinheit oder an die mindestens eine Hilfs-Bearbeitungseinheit auslagern.
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Alternativ ist es ebenfalls vorteilhaft, wenn mindestens eine räumliche getrennte Hilfs-Bearbeitungseinheit mit der Steuereinrichtung verbunden ist und die zweite Bearbeitungseinheit, die in der Steuereinrichtung angeordnet ist, als Meister-Bearbeitungseinheit zumindest eine Hilfs-Bearbeitungseinheit und die erste Bearbeitungseinheit steuert.
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In diesem Fall wird die Steuereinrichtung zum „Master“ und die erste Bearbeitungseinheit sowie die zumindest eine Hilfs-Bearbeitungseinheit zu einem sogenannten „Slave“. Dies ermöglicht es, die erste Bearbeitungseinheit in der Messeinrichtung mit wenig Bearbeitungskapazität auszustatten oder auch ganz zu entfernen, um Platz, z.B. Einsteckplätze, für andere Komponenten der Messeinrichtung, wie z.B. messtechnische oder Signalverarbeitungs-Komponenten, zu schaffen. Die Steuereinheit kann in Form eines üblichen Personalcomputers (PC) gebildet sein und ist somit kostengünstig und bei steigender Anforderung an Rechenleistung einfach durch ein leistungsfähigeres Modell ersetzbar. Die Anzahl und Art der Daten-Schnittstellen, können an der abgesetzten Steuereinheit als Meister-Bearbeitungseinheit einfach erweitert werden und somit können zusätzliche Hilfs-Bearbeitungseinheiten z.B. über leistungsfähigere Daten-Schnittstellen angeschlossen werden.
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Es ist von Vorteil, wenn die Messeinrichtung eine Signaleinheit umfasst, die die modulierten Hochfrequenz-Signale vom zu untersuchenden Gerät empfängt, daraus Modulationsparameter ermittelt und diese an die Meister-Bearbeitungseinheit weitergibt. Die Modulationsparameter bilden, insbesondere beim Testen von Mobilfunkgeräten, die Basisdaten, die in der Auswertung modifiziert und analysiert werden. Gibt die Signaleinheit diese Parameter direkt an die Meister-Bearbeitungseinheit weiter, so können Bearbeitungsaufgaben, die direkt die Modulationsparameter betreffen, von der Meister-Bearbeitungseinheit verteilt werden. Dadurch ist es ebenfalls möglich, Auswertungen, die auf den gleichen Modulationsparametern basieren aber unterschiedliche Funktionen testen, parallel durchführen zu lassen, indem die Meister-Bearbeitungseinheit diese Modulationsparameter vervielfältigt und an mehrere Hilfs-Bearbeitungseinheiten weiterleitet.
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Es ist von Vorteil, wenn die Meister-Bearbeitungseinheit gleiche oder unterschiedliche Teile eines Auswerteprogramms an die weiteren Bearbeitungseinheiten auslagert. Lagert die Meister-Bearbeitungseinheit gleiche Teile des Steuerungs- und/oder Auswerteprogramms an eine oder mehrere Hilfs-Bearbeitungseinheiten aus, können z.B. mehrere elektronische Geräte gleichzeitig getestet werden. Lagert dagegen die Meister-Bearbeitungseinheit unterschiedliche Teile des Steuerungs- und/oder Auswerteprogramms an weitere Hilfs-Bearbeitungseinheiten aus, wird die Testdauer durch parallele Abarbeitung unterschiedlicher Programmteile beschleunigt.
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Entsprechend löst das erfindungsgemäße Verfahren zum Testen von elektronischen Geräten die oben genannte Aufgabe durch das Senden von Signalen an ein zu untersuchendes Gerät und Empfangen von Signalen durch eine Anschlusseinheit einer Messeinrichtung wobei die Messeinrichtung durch eine Fernsteuereinheit, die in der räumlich getrennten Steuereinrichtung angeordnet ist, gesteuert wird. Somit ist eine bequeme und zeitlich optimierte Testabarbeitung möglich, um komplexe und teilweise mehrstufige Testabläufe schnell und bequem abarbeiten zu können.
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Das Steuern des Messablaufs und Auswerten der gemessenen Signale kann vorzugsweise durch eine erste Bearbeitungseinheit, die in einer Messeinrichtung angeordnet ist, und/oder durch eine zweite Bearbeitungseinheit, die in einer von der Messeinrichtung räumlich getrennten Steuereinrichtung angeordnet ist, erfolgen.
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Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Zeichnungen beispielhaft dargestellt und werden anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Darstellung;
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2 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Darstellung;
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3 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Darstellung, und
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4 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens als Flussdiagramm.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine erste Testvorrichtungsanordnung 10 mit einem zu testenden elektronischen Gerät 13 (engl. „device under test“, DUT), einer Messeinrichtung 11 und einer Steuereinrichtung 12. Die Messeinrichtung 11 umfasst eine Anschlusseinheit 14, an die ein oder auch mehrere elektronische Geräte angeschlossen sind. Die Testvorrichtungsanordnung 10 zeigt beispielsweise ein Mobilfunkendgerät, dessen verschiedene Funktionalitäten z.B. im Entwicklungsprozess und anschließend zur Abnahme getestet werden. Die Messeinrichtung 11 besitzt eine Signaleinheit 9, in der z.B. Hochfrequenzsignale erzeugt und entsprechend einem vorgegebenen Testablauf moduliert werden. Bei den häufig verwendeten Quadratur-Amplituden-Modulation-Verfahren (QAM) werden orthogonale I-/Q-Komponente zu einem komplexen Signal kombiniert. Aus empfangenen Signalen werden wiederum die I-/Q-Komponenten ermittelt und weiterverarbeitet. Solche Hochfrequenzkomponenten bestehen aus komplexen Schaltungen, die zum Schutz der übrigen Komponenten elektromagnetisch abgeschirmt sind.
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Die Messeinrichtung 11 umfasst weiterhin eine erste Bearbeitungseinheit 15, die den Ablauf der Messungen kontrolliert und für die Auswertung der Messsignale zuständig ist. Durch die vielfältigen Funktionalitäten, insbesondere der multifunktionalen Mobilfunkgeräte, und ausgefeilten Übertragungs-Funktionalitäten, wie Regelung der Sendeleistung, Fehlerkorrekturverfahren und aufwendige Modulationsverfahren, sind eine Vielzahl von unterschiedlichen Test- und Auswerteprogramme notwendig und diese bedürfen einer hohen Speicherkapazität sowie einer hohen Rechenleistung, insbesondere um die Testdauer kurz zu halten.
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Die räumlich von der Messeinrichtung 11 getrennte Steuereinrichtung 12 umfasst eine zweite Bearbeitungseinheit 16 sowie eine Fernsteuereinheit 17. Die zweite Bearbeitungseinheit 16 stellt zusätzliche Rechenleistung und Speicherkapazität zur Verfügung.
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Die beiden Bearbeitungseinheiten 15, 16 bilden eine hierarchische Steuerungsarchitektur, wobei eine Bearbeitungseinheit, hier z.B. die erste Bearbeitungseinheit 15, die Master-Rolle als Meister-Bearbeitungseinheit übernimmt, die zweite Bearbeitungseinheit 16 die Slave-Rolle übernimmt. Eine umgekehrte Rollenverteilung ist ebenfalls möglich. Die Bearbeitungseinheit 16 mit Slave-Rolle empfängt Bearbeitungsaufträge sowie Daten von der Meister-Bearbeitungseinheit 15 und sendet die Ergebnisse wieder an die Meister-Bearbeitungseinheit 15 zurück.
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Die Fernsteuereinheit 17 ist ebenfalls in der abgesetzten Steuereinheit 12 angeordnet und steuert und kontrolliert die Messeinrichtung. Über die Fernsteuereinrichtung 17 können beispielsweise ein Testablauf ausgewählt werden, Parameter dafür eingestellt werden und die Messung gestartet werden. Des Weiteren können mehrere Testabläufe parallel gesteuert werden, wenn dies von der Messeinrichtung 11 unterstützt wird. Auch können zusätzliche Programmteile auf der ersten Bearbeitungseinheit über die Fernsteuereinheit 17 installiert werden. Somit ist eine einfache Bedienung der Messeinrichtung 11 vorhanden, die einen bequemen und einfachen sowie schnellen Messablauf ermöglicht und auch Wartungsaufgaben übernimmt. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise ein handelsüblicher Personalcomputer sein, der die Fernsteuereinheit 17 und zweite Bearbeitungseinheit 16 durch Installation der entsprechenden Programmteile z.B. von der Messeinheit 11 selbst erhält. Somit kann die Testvorrichtung 10 einfach in ihrer Rechenleistung erweitert werden.
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Die Fernsteuereinheit 17 ist über eine Fernsteuer-Schnittstelle 18 mit der Messeinrichtung 11 verbunden. Als Fernsteuer-Schnittstelle 18 ist insbesondere eine Ethernet- und/oder eine USB- und/oder eine Firewire- und/oder eine GBIP-Verbindung vorhanden. Zur Verbindung der ersten Bearbeitungseinheit 15 mit der zweiten Bearbeitungseinheit 16 wird als Bearbeitungs-Schnittstelle 19 eine Ethernet- und/oder USB- und/oder Firewire-Verbindung zur seriellen Datenübertragung oder ein Datenbus gemäß dem in PCI oder PCI-X oder PCI-Express oder PXI-Standard verwendet. Der letztgenannte parallele Datenbus wird beispielsweise auch zur Verbindung der verschiedenen Einheiten 9, 14, 15 in der Messeinrichtung 11 verwendet. Die Fernsteuer-Schnittstelle 18 sowie die Bearbeitungs-Schnittstelle 19 können in getrennten Kabeln oder gemeinsam in einem physikalischen Kabel geführt sein.
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2 zeigt eine Testvorrichtungs- Anordnung 20, die aus einer Messeinrichtung 11 und der Fernsteuereinheit 12 aufgebaut ist. Die Messeinrichtung 11 umfasst wieder eine Anschlusseinheit 14, eine Signaleinheit 9 und eine erste Bearbeitungseinheit 15. An diese erste Bearbeitungseinheit 15 ist eine zusätzliche Hilfs-Bearbeitungseinheit 22 angebunden. Dabei steuert die erste Bearbeitungseinheit 15 nun die zweite Bearbeitungseinheit 16 und zusätzlich die Hilfs-Bearbeitungseinheit 22. Die erste Bearbeitungseinheit 15 bildet somit als Meister-Bearbeitungseinheit 21 den Master, die zweite Bearbeitungseinheit 16 und die Hilfs-Bearbeitungseinheit 22 arbeiten als Slave. Die erste Bearbeitungseinheit 15 steuert den ausgewählten Testablauf oder Testablaufsequenzen, die durch die Fernsteuereinheit 17 eingestellt und gestartet werden, und verteilt Bearbeitungsaufgaben an die Bearbeitungseinheiten 16, 22. Diese führen die Bearbeitung aus und liefern die Ergebnisse an die erste Bearbeitungseinheit 15 zurück.
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3 stellt eine Testvorrichtungs-Anordnung 30 dar, in der die Hilfs-Bearbeitungseinheit 22 nun an die zweite Bearbeitungseinheit 16 angebunden ist. Hier übernimmt die zweite Bearbeitungseinheit 16 die Rolle des Masters und ist somit die Meister-Bearbeitungseinheit 21. Die erste Bearbeitungseinheit 15 arbeitet nun genauso wie die Hilfs-Bearbeitungseinrichtung 22 als Slave und empfängt von der zweiten Bearbeitungseinheit 16 Bearbeitungsaufgaben, die sie abarbeitet und das Ergebnis an die zweite Bearbeitungseinheit 16 zurücksenden. Hier übernimmt nun die Steuereinheit 12 die Gesamtsteuerung der Testvorrichtung 30. Die erste Bearbeitungseinheit 15 kann auf ein Minimum reduziert werden oder auch ganz verschwinden. Dabei muss lediglich sichergestellt sein, dass die Messeinheit 11 Steuer-/Auswerteprogramme zumindest einmalig auf Bearbeitungseinheiten 16, 22 installieren kann. Der gewonnene Raum kann zur Erweiterung der Messeinheit 11 und insbesondere der Signaleinheit 9 genutzt werden.
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Die als Slave arbeitenden Bearbeitungseinheiten 15 oder 16 in 1 bzw. 16, 22 in 2 oder 15, 22 in 3, werden beispielsweise durch die jeweilige Master-Bearbeitungseinheit 16 oder 15 bzw. 15 oder 16 konfiguriert und zumindest Teile der Auswerteprogramme werden bevorzugt durch sie installiert. Somit kann die Rechenleistung einer solchen Testvorrichtung 10, 20, 30 einfach erweitert und auf mehrere physikalisch getrennte Komponenten, siehe die Bearbeitungseinheiten 15, 16, 22, verteilt werden. Dabei kann insbesondere die Steuereinrichtung 12 sowie die Hilfs-Bearbeitungseinheit 22 auf herkömmlichen Rechnern implementiert werden. Diese sind im Gegensatz zu einer hochspezialisierten Messeinrichtung 11 kostengünstig erhältlich und durch leistungsfähigere Rechner ersetzbar. Die Fernsteuereinheit 17 gewährleistet eine bedingungsfreundliche Steuerung der Messeinrichtung.
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4 zeigt einen beispielhaften Verfahrensablauf 40 zum Durchführen eines Gerätetests. Dazu wird in einem ersten Verfahrensschritt 42 eine Bearbeitungseinheit mit einer Meister-Bearbeitungseinheit verbunden. Dabei werden bei einer erstmaligen Anwendung von der Meister-Bearbeitungseinheit zumindest Teile der Bearbeitungssoftware, d.h. Steuer- und Auswerteprogramme auf der Bearbeitungseinheit installiert. Im nächsten Verfahrensschritt 43 wird die Messeinrichtung durch die Steuereinrichtung und die darin angeordnete Fernsteuereinheit ferngesteuert. Durch die Fernsteuerung können beispielsweise Parametereinstellungen der Testsignale eingerichtet oder ein Testablauf ausgewählt oder mehrere Testabläufe zu einer Testsequenz verknüpft werden.
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Ebenfalls kann der Testablauf ferngesteuert gestartet bzw. gestoppt werden. Die Steuerung des Messablaufs und die Auswertung der empfangenen Signale werden im Verfahrensschritt 44 durchgeführt. Dazu bildet die Meister-Bearbeitungseinheit Bearbeitungsaufgaben, die sie an eine oder mehrere Hilfs-Bearbeitungseinheiten 46 bzw. die erste oder zweite Bearbeitungseinrichtung, die als Slave arbeitet, verteilt. Die Hilfs-Bearbeitungseinheiten 46 melden ihre Ergebnisse an die Meister-Bearbeitungseinheit zurück, die daraus das Endergebnis des Testablaufs bildet. Dieses kann an einer Anzeigeeinheit der Messeinrichtung 11 und/oder an der Steuereinrichtung 12 angezeigt werden. Das Ende des Gerätetests 47 ist somit erreicht.
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Alle beschriebenen und/oder bezeichneten Merkmale können im Rahmen der Erfindung vorteilhaft miteinander kombiniert werden. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So können beispielsweise mehrere Hilfs-Bearbeitungseinrichtungen zur Erweiterung der Rechenkapazität der Vorrichtung eingesetzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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