DE112021003847T5

DE112021003847T5 - Zubehör für test- und messinstrumente mit rekonfigurierbarer verarbeitungskomponente

Info

Publication number: DE112021003847T5
Application number: DE112021003847.8T
Authority: DE
Inventors: W. Case Charles; Daniel G. Knierim; Joshua J. O'Brien; Josiah A. BARTLETT; Julie A. Campbell
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 2020-07-20
Filing date: 2021-07-19
Publication date: 2023-04-27
Also published as: JP2023535406A; CN116324438A; WO2022020275A1; US20240069094A1; US11815548B2; US20220018896A1; TW202208873A

Abstract

Ein neues Testsystem umfasst eine programmierte Vorrichtung mit einem Eingangsanschluss zum Empfangen eines Signals zum Testen oder Messen an der programmierten Vorrichtung und ein umprogrammierbares Testzubehör mit einem Ausgang, der mit dem Eingangsanschluss der programmierten Vorrichtung verbunden ist. Das umprogrammierbare Testzubehör umfasst ferner einen Testanschluss, der so strukturiert ist, dass er ein oder mehrere Testsignale von einer zu testenden Vorrichtung (Device Under Test, DUT) aufnehmen kann, sowie einen umprogrammierbaren Prozessor. Der umprogrammierbare Prozessor kann ferner umprogrammierbare Standards und Protokolle, umprogrammierbare Trigger und Marginerkennung, umprogrammierbares Verbindungstraining, umprogrammierbares Handshaking und umprogrammierbare Setup- und Steuereinrichtungen für das DUT und die programmierte Vorrichtung oder beide enthalten.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Diese Offenbarung bezieht sich auf Test- und Messsysteme, wie Oszilloskope und andere Messvorrichtungen, und insbesondere auf eine Test- und Messsonde oder ein Zubehörteil, das Teil des Systems ist und eine rekonfigurierbare Verarbeitungskomponente hat.
HINTERGRUND
Eine Mess- oder Testsonde stellt eine physische und elektrische Verbindung zwischen einem Testpunkt auf einer zu messenden Vorrichtung und einer Messvorrichtung, z. B. einem Oszilloskop, her. Die zu messende Vorrichtung, die als zu testende Vorrichtung (DUT) bezeichnet wird, kann über spezielle Anschlusspunkte verfügen, an denen die Messsonde angebracht werden kann, oder es kann eine Messspitze einer Sonde verwendet werden, um verschiedene Stellen des DUT zur Messung zu kontaktieren. Messsonden unterscheiden sich in ihrer Komplexität, wobei die einfachsten Sonden kaum mehr als Drähte sind, die das Messobjekt mit einem Messeingang des Oszilloskops verbinden, während komplexere Sonden aktive Schaltungen enthalten können, um das Signal des Messobjekts zu modifizieren, bevor ein Testsignal an das Oszilloskop weitergeleitet wird. Eine Differential-Oszilloskop-Sonde enthält beispielsweise einen Differenzverstärker, der zwei Differenzsignale subtrahiert und ein einziges Signal an das Oszilloskop liefert, das die Differenzmessung darstellt.
Moderne Sonden werden im Allgemeinen auf der Grundlage der gewünschten Parameter des zu testenden DUTs, wie Strom und Spannung, ausgewählt. Wie bereits erwähnt, können Differenzsonden verwendet werden, um Differenzsignale in ein einziges Signal umzuwandeln, das die Unterschiede in den gemessenen Signalen darstellt. Einige Sonden isolieren das DUT vom Oszilloskop und können so die Gleichtaktstörung erheblich reduzieren. Andere Sonden sind Logikanalysator-Sonden, die digitale Signale von einem DUT zur Analyse durch das Oszilloskop erfassen.
Obwohl Oszilloskop-Sonden nützliche Funktionen für den Test verschiedener DUTs bieten, ist es ein ständiges Ziel, die Leistung und die Fähigkeiten der Sonden zu verbessern.
Figurenliste

1 ist ein Beispiel für ein funktionelles Blockdiagramm, das ein Testsystem mit einem umprogrammierbaren Test- und Messzubehör gemäß den Ausführungsformen der Erfindung zeigt.
2 ist ein Beispiel für ein funktionales Blockdiagramm, das ein Testsystem mit einem umprogrammierbaren Test- und Messzubehör zeigt, das mit einem Tablet, Computer oder Mobiltelefon verbunden ist, gemäß den Ausführungsformen der Erfindung.
3 ist ein Beispiel für ein funktionelles Blockdiagramm, das die aktualisierbaren Funktionen des umprogrammierbaren Test- und Messzubehörs gemäß den Ausführungsformen der Erfindung zeigt.
4 ist ein Beispiel für ein funktionelles Blockdiagramm, das die aktualisierbaren Funktionen des Verbindungs-Trainings und des Handshake-Protokolls des umprogrammierbaren Test- und Messzubehörs gemäß den Ausführungsformen der Erfindung zeigt.
5 ist ein Beispiel für ein funktionelles Blockdiagramm, das ein umprogrammierbares Test- und Messzubehör zeigt, das so strukturiert ist, dass es mehrere eingehende Signale verwalten und mehrere ausgehende Signale erzeugen kann, gemäß Ausführungsformen der Erfindung.
6 ist ein Beispiel für ein funktionelles Blockdiagramm, das ein umprogrammierbares Test- und Messzubehör mit erweiterten Funktionen gemäß den Ausführungsformen der Erfindung zeigt.

BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der Offenlegung umfassen im Allgemeinen ein umprogrammierbares oder rekonfigurierbares Test- und Messinstrumentezubehör, wie z. B. eine Messsonde, die vom Benutzer aktualisiert werden kann.
1 ist ein Beispiel für ein Funktionsblockdiagramm, das ein Testsystem 10 mit einem umprogrammierbaren Test- und Messzubehör 100 gemäß Ausführungsformen der Erfindung zeigt. Verschiedene Funktionen, die in den Funktionsblockdiagrammen dargestellt sind, wie z. B. in den 1 bis 3, können sich auf separate Hardware beziehen, die spezifische Funktionen ausführt, oder sie können in der Praxis als verschiedene Funktionen implementiert werden, die auf einer geeignet programmierten Vorrichtung möglich sind, wie nachstehend im Detail beschrieben. Das Zubehör 100 koppelt eine zu testende Vorrichtung (Device Under Test, DUT) 20 an ein Test- und Messinstrument 200, um in erster Linie Informationen über das DUT 20 an das Oszilloskop weiterzuleiten, obwohl das Zubehör 100 auch Signale messen und/oder charakterisieren kann, die im DUT auftreten, und diese Informationen ebenfalls an das Instrument weiterleiten kann. Bei dem DUT 20 kann es sich um jede Art von Vorrichtung handeln, das elektrische oder optische Signale erzeugt, die der Benutzer zu analysieren wünscht. Das DUT 20 kann analoge oder digitale Signale oder eine Kombination dieser Signale erzeugen und sie über einen Kommunikationskanal 21 an das Zubehör 100 senden. Der Kommunikationskanal 21 kann drahtgebunden oder drahtlos sein. Der Kommunikationskanal 21 kann einen einzelnen oder mehrere Kommunikationspfade umfassen, die vom Zubehör 100 empfangen werden. Der Kommunikationskanal 21 kann mit einer bestimmten Frequenz arbeiten, so dass die Daten vom Zubehör 100 immer auf demselben Kanal empfangen werden. Wie weiter unten beschrieben, kann der Benutzer jeweils ein einzelnes vom DUT ausgegebenes Signal testen oder mehrere Signale gleichzeitig, z. B. auf einem Bus oder einem mehrphasigen Signal. Einzelheiten zu den zu testenden Signalen sind unten aufgeführt.
Die Signale des DUTs werden von dem umprogrammierbaren Test- und Messzubehör 100 empfangen, das auch als Sonde oder einfach als Zubehör 100 bezeichnet wird. Im Allgemeinen empfängt das Zubehör 100 die Signale des DUTs 20 und leitet sie an das Test- und Messinstrument 200 weiter. Das Zubehör 100 kann das Signal vom DUT 20 prüfen und das Signal charakterisieren, bevor es an das Instrument 200 weitergeleitet wird. In einigen Ausführungsformen kann das Zubehör 100 eine Analyse des Signals vom DUT 20 durchführen und das ursprüngliche Signal vom DUT ohne Änderung an das Instrument 200 weiterleiten. Auf diese Weise kann das Zubehör 100 eine Analyse des Signals des DUTs 20 durchführen, die vom Instrument 200 getrennt ist. In anderen Ausführungsformen leitet das Zubehör 100 sowohl seine Charakterisierung als auch das Originalsignal an das Instrument 200 weiter. Viele verschiedene Optionen werden im Folgenden im Detail beschrieben.
Das Test- und Messinstrument 200 ist über einen Kommunikationskanal 201 mit einem oder mehreren Anschlüssen 202 mit dem Zubehör 100 verbunden. Bei den Anschlüssen 202 kann es sich um ein beliebiges elektrisches Signalisierungsmedium handeln, das auch Empfänger, Sender und/oder Transceiver umfassen kann. Die von dem Instrument 200 zu messenden oder zu analysierenden Signale können von dem DUT 20 oder von dem Zubehör 100 stammen. Wie oben beschrieben, empfängt das Instrument 200 in einigen Ausführungsformen ein Originalsignal vom DUT 20, das das Zubehör 100 durchlaufen hat, zusammen mit einer Charakterisierung oder Information über das Signal. Wie der Kommunikationskanal 21 kann auch der Kommunikationskanal 201 einen einzelnen oder mehrere Kommunikationspfade umfassen, die vom Instrument 200 empfangen werden. Das Instrument 200 kann Informationen auf dem Kommunikationskanal 201 mit einer bestimmten Frequenz abtasten, so dass zeitbasierte Daten vom Instrument 200 auf demselben Kanal über die Zeit empfangen werden.
Obwohl in 1 der Einfachheit halber nur ein Prozessor 206 dargestellt ist, können, wie ein Fachmann verstehen wird, anstelle eines einzigen Prozessors 206 auch mehrere Prozessoren 206 unterschiedlichen Typs in Kombination verwendet werden. Der eine oder die mehreren Prozessoren 206 können so ausgebildet sein, dass sie Anweisungen aus dem Speicher 208 ausführen und beliebige Analysen der empfangenen Signale durchführen. Der Speicher 208 kann als Prozessor-Cache, Direktzugriffsspeicher (RAM), Nur-Lese-Speicher (ROM), Festkörperspeicher, Festplattenlaufwerk(e) oder ein anderer Speichertyp implementiert sein. Der Speicher 208 dient als Medium zum Speichern von Daten, Computerprogrammprodukten und anderen Anweisungen. Das Test- und Messinstrument 200 kann zusätzliche Hardware und/oder Prozessoren enthalten, abhängig von dem jeweiligen Zubehör 100 oder dem DUT 20, an das es angeschlossen ist.
Die Benutzereingänge 214 sind mit dem einen oder mehreren Prozessoren 206 verbunden. Zu den Benutzereingängen 214 können Menütasten, eine Tastatur, eine Maus, ein Touchscreen, eine programmierbare Schnittstelle und/oder andere Bedienelemente gehören, die ein Benutzer zur Interaktion mit dem Instrument 200 verwenden kann. Die Benutzereingaben 214 können verwendet werden, um bestimmte Tests oder Analysen für die Signale des Zubehörs 100 auszuwählen und um ausgewählte Parameter bereitzustellen, die vom Instrument 200 verwendet werden sollen.
Bei der Anzeige 210 kann es sich um einen digitalen Bildschirm, eine Kathodenstrahlröhre oder einen anderen Monitor zur Anzeige von Wellenformen, Messungen und anderen Daten für einen Benutzer handeln. Während die Komponenten des Test- und Messinstruments 200 so dargestellt sind, dass sie in das Test- und Messinstrument 200 integriert sind, wird ein Fachmann verstehen, dass jede dieser Komponenten außerhalb des Testinstruments 200 liegen kann und auf jede herkömmliche Weise mit dem Testinstrument 200 verbunden werden kann (z. B. durch verdrahtete und/oder drahtlose Kommunikationsmedien und/oder -mechanismen). In einigen Konfigurationen kann beispielsweise die Anzeige 210 von dem Test- und Messinstrument 200 entfernt sein, und das Instrument kann Signale über ein Kommunikationsnetzwerk (nicht dargestellt) an die separate Ausgangsanzeige senden. In einigen Ausführungsformen kann der Benutzer über ein Netzwerk, z. B. das Internet, eine Verbindung mit dem Instrument 200 herstellen. In solchen Fällen können Tastatur und Maus des Benutzercomputers als Benutzereingabe 214 und das Display des Benutzercomputers als Ausgabedisplay verwendet werden.
Obwohl das Instrument 200 hier der Einfachheit halber als Oszilloskop bezeichnet wird, kann es sich bei dem Instrument um eine beliebige Test- und Messvorrichtung handeln, wie z. B. ein Oszilloskop, einen Logik-Analysator, einen Leistungsanalysator, einen Spektrum-Analysator oder einen Vektor-Netzwerkanalysator oder eine andere Test- und/oder Messvorrichtung.
In anderen Ausführungsformen kann das Zubehör 100 in Verbindung mit einem Personal Computer, einem Mobiltelefon oder einem Tablet 300 verwendet werden, wie z. B. das in 2 dargestellte Messsystem 11. In 2 sind das DUT 20 und das Zubehör 100 identisch mit dem von 1, mit der Ausnahme, dass das Zubehör 100 mit einer Vorrichtung gekoppelt ist, das typischerweise nicht mit Messsignalen in Verbindung gebracht wird, wie z. B. ein Computer, Telefon oder Tablet 300. Obwohl Ausführungsformen der Erfindung auch mit anderen tragbaren Computergeräten funktionieren können, wird in 2 ein Computertablett 300 beschrieben. Das Tablet 300 enthält viele der gleichen Funktionen wie ein Messinstrument 200, außer dass das Tablet normalerweise nicht zum Messen von Signalen ausgebildet ist. Das Tablet 300 umfasst einen Prozessor 306 und einen Speicher 308. Die Benutzereingabe 314 und das Ausgabedisplay 310 sind in der Regel als Touchscreen ausgeführt, wie allgemein bekannt ist.
Eine Testanwendung 312 kann auf das Tablet 300 geladen werden, indem Standardanwendungstechniken verwendet werden, wie z.B. durch den App Store von Apple, Inc. oder durch Google Play auf einem ANDROID-Gerät. Die Testanwendung 312 kann vom Benutzer ausgewählt werden, so wie der Benutzer eine E-Mail oder eine Wetteranwendung öffnen würde. Die Testanwendung 312 ist so programmiert, dass sie den Prozessor 306 veranlasst, bestimmte Funktionen auf der Grundlage der vom Zubehör 100 empfangenen Signale auszuführen. Die Testanwendung 312 kann mit oszilloskopähnlichen Funktionen programmiert werden, wie z. B. Triggern, Margindetektoren, Verfahren zur Identifizierung und Analyse von Daten gemäß verschiedenen Protokollen und Standards usw. Das Zubehör 100 könnte Funktionen und Hardware enthalten, die in der herkömmlichen Hardware der angeschlossenen Vorrichtung 300 nicht vorhanden oder möglich sind. Ein Messsystem wie das System 11 in 2 würde es einem Benutzer ermöglichen, sein Tablet 300 aufzurüsten, um beispielsweise die Möglichkeit zu haben, Signale von einem DUT zu erfassen und nach einem vorausgebildeten Kriterium auszulösen. Mit einem System wie dem System 11 könnte ein Benutzer anspruchsvolle Messungen auf einer Vorrichtung durchführen, das bereits über ein Display, einen Computerprozessor und einen Ein-/Ausgang verfügt.
Das Zubehör 100 kann mit dem Tablet 300 über einen Kommunikationskanal 301 verbunden werden, der ein eingebauter oder typischer Kommunikationskanal für Tablets ist. Die Kommunikationskanäle 301 können ein USB-Kabel, eine Lightning-Schnittstelle, einen Telefonanschluss oder einen der drahtlosen Kommunikationskanäle wie WiFi oder BLUETOOTH verwenden. Im Betrieb könnte die Testanwendung 312, die auf dem Tablet 300 läuft, Signale des DUTs vom Zubehör 100 empfangen und Ausgangsanzeigen, Messdaten, Diagramme, Grafiken usw. erzeugen, die es dem Benutzer ermöglichen, Informationen über das DUT 20 zu visualisieren, zu speichern oder anderweitig zu verwenden.
In einigen Ausführungsformen kann das Zubehör 100 Signale vom DUT 20 mit hoher Geschwindigkeit erfassen, sie im Speicher speichern und die Daten dann auf das Tablet 300 übertragen. In anderen Ausführungsformen erfasst das Zubehör 100 Daten vom DUT 20 und verwendet dann das Tablet 300, um die erfassten Daten in der Cloud oder in einem anderen Netzwerk zur weiteren Verarbeitung zu speichern.
Zurück zu 1: Im Gegensatz zu früheren Sonden oder Zubehörteilen ist das Zubehör 100 eine umprogrammierbare oder rekonfigurierbare Vorrichtung. Insbesondere enthält das Zubehör 100 einen Prozessor 110, bei dem es sich u. a. um einen Mikrocontroller, ein Field Programmable Gate Array (FPGA) oder einen System-on-Chip (SoC) handeln kann. Der Prozessor 110 wird hier als Prozessor 110 bezeichnet, unabhängig davon, in welcher physischen Form er oder die Verarbeitungsfunktion tatsächlich implementiert ist.
Der Prozessor 110 enthält eine Umprogrammierungsfunktion 114, die über einen Aktualisierungskanal 116 von einer Umprogrammierungseinrichtung oder einem Umprogrammierer 118 Anweisungen zur Umprogrammierung empfängt. Der Aktualisierungskanal 116 kann drahtgebunden oder drahtlos sein. Mit anderen Worten, um den umprogrammierbaren Prozessor 110 umzuprogrammieren, kann der Benutzer ihn über eine drahtlose Verbindung, wie Wifi oder BLUETOOTH, mit der Umprogrammiervorrichtung 118 verbinden, oder der Benutzer kann das Zubehör 100 an eine Umprogrammiervorrichtung 118 anschließen. Bei der Umprogrammiervorrichtung 118 kann es sich um ein Host- Instrument, wie das Instrument 200, oder um eine andere Vorrichtung handeln. In einigen Fällen kann die Umprogrammiervorrichtung 118 ein Computer sein. In einigen Ausführungsformen könnte die Umprogrammierung über die Kommunikationskanäle 21 oder 201 erfolgen, anstatt einen separaten und dedizierten Kanal 116 im Zubehör 100 zur Aktualisierung des umprogrammierbaren Prozessors 110 zu haben.
Wie bereits erwähnt, beziehen sich die verschiedenen in Funktionsblockdiagrammen dargestellten Funktionen auf Funktionen, die von den verschiedenen Vorrichtungen ausgeführt werden, und nicht auf die Vorrichtungen selbst. Zum Beispiel kann die Umprogrammiervorrichtung 114 der 1 und 2 durch Funktionen, Prozeduren, Operationen oder Programme implementiert werden, die von dem umprogrammierbaren Prozessor 110 ausgeführt werden. Die Aktualisierung des umprogrammierbaren Prozessors 110 kann die Aktualisierung des Prozessors 110, z. B. eines FPGA, auf ein völlig neues Design oder Programm oder die Änderung nur eines Teils eines bestehenden Designs oder Programms umfassen. In einigen Ausführungsformen kann der Prozessor 110 beim Einschalten eine Selbstprüfung durchführen und sich automatisch aktualisieren, wenn eine neuere Version des Prozessors 110 existiert und verfügbar ist. In anderen Ausführungsformen bestimmt der Benutzer, wann und ob der Prozessor 110 aktualisiert werden soll. Das Zubehör 100 ist eine strombetriebene Vorrichtung und umfasst eine Stromversorgung 190 oder ist mit dieser verbunden.
Das Zubehör 100 kann optional eine Benutzerschnittstelle 170 enthalten, über die ein Benutzer das umprogrammierbare Zubehör 100 bedienen kann. Die Benutzerschnittstelle kann aus einem einfachen Satz von einer oder mehreren Tasten und einer Ausgangs-LED zur Bestätigung des Status bestehen, oder die Benutzerschnittstelle 170 kann menügesteuert sein. In einigen Ausführungsformen kann die Benutzerschnittstelle 170 auf einer anderen Vorrichtung arbeiten und dazu dienen, Konfigurations- oder Betriebsbefehle an das umprogrammierbare Zubehör 100 zu senden. Die Benutzerschnittstelle 170 kann auch vom Benutzer verwendet werden, um das gesamte oder einen Teil des umprogrammierbaren Zubehörs 100 umzuprogrammieren.
Zusätzlich oder als Teil des Prozessors 110, der programmierbar ist, umfasst das Zubehör 100 auch datenorientierte Funktionen, die ebenfalls programmierbar oder aktualisierbar sein können. Beispielsweise umfasst eine umprogrammierbare Funktion 120 verschiedene Standards, Protokolle und Funktionen, die umprogrammierbar sein können oder aktualisiert werden können, wenn die verschiedenen Standards aktualisiert werden. Andere Funktionen oder Parameter, die mit Daten vom DUT 20 arbeiten, können in einem umprogrammierbaren Trigger 130 gespeichert und aktualisiert werden. Obwohl nur von einem umprogrammierbaren Trigger 130 die Rede ist, umfasst diese umprogrammierbare Funktion auch andere Fehlerdetektoren, Fehlereinfügungen und Margindetektoren. Spezifische Beispiele und Implementierungsdetails werden weiter unten beschrieben. Zu den weiteren umprogrammierbaren und aktualisierbaren Funktionen gehören die Verbindungstrainings- und Handshake-Funktionen 140. Eine weitere Gruppe von Funktionen 150, die umprogrammierbar und aktualisierbar sein können, sind Funktionen, mit denen das Instrument 200 oder das DUT 20 eingerichtet werden kann. In einigen Ausführungsformen kann diese Gerätesteuerung von bestimmten Daten abhängig sein, die vom DUT 20 empfangen werden. Wie oben beschrieben, können alle oder einige der Funktionen des Zubehörs 100 durch den umprogrammierbaren Prozessor 110 implementiert werden. In anderen Ausführungsformen können die Funktionen innerhalb des Zubehörs 100 separate Hardware-, Software- oder Firmware-Prozesse sein, die in Verbindung mit dem umprogrammierbaren Prozessor 110 arbeiten. Diese Funktionen können aktualisiert werden, wenn der umprogrammierbare Prozessor 110 aktualisiert wird, oder diese Funktionen können einzeln und getrennt von Aktualisierungen des umprogrammierbaren Prozessors 110 aktualisiert werden.
Einzelheiten zu diesen verschiedenen programmierbaren Funktionen und Merkmalen eines Test- und Messzubehörs, wie dem Zubehör 100, werden im Folgenden beschrieben.
3 ist ein beispielhaftes funktionelles Blockdiagramm, das Beispielfunktionen eines umprogrammierbaren Test- und Messzubehörs 400 zeigt, das eine Implementierung des Zubehörs 100 der 1 und 2 sein kann. Wie oben beschrieben, enthält das umprogrammierbare Zubehör 400 in einigen Ausführungsformen ursprünglich eine Reihe von Funktionen 420. Zu den dargestellten Funktionen gehören die Grundfunktionen 421, die erweiterte Funktion 1, die erweiterte Funktion 2 und die erweiterte Funktion n, um zu verdeutlichen, dass eine beliebige Anzahl unterschiedlicher oder separater Funktionen 420 Teil des umprogrammierbaren Zubehörs 400 sein und von diesem verwendet werden kann. In einigen Ausführungsformen sind die Grundfunktionen 421 im Lieferumfang des umprogrammierbaren Basiszubehörs 400 enthalten, wobei der Benutzer die Möglichkeit hat, weitere Erweiterungsfunktionen zu erwerben oder zu installieren. Einige der Funktionen sind nur verfügbar, wenn der Benutzer eine zusätzliche Gebühr bezahlt und die Funktion erwirbt, wie die Funktionen 424 und 426, die mit einem Schlosssymbol dargestellt sind, um anzuzeigen, dass für die Installation dieser Funktionen eine Gebühr zu entrichten ist. In diesem Beispiel können die Grundfunktionen 421 und die Erweiterungsfunktion 428, Funktion n, von jedem Benutzer des umprogrammierbaren Zubehörs 400 frei genutzt werden. In einigen Ausführungsformen sind die Grundfunktionen 421 immer installiert, und die anderen Funktionen können je nach Wahl des Benutzers installiert werden. Wie bereits erwähnt, können einige der erweiterten Funktionen, wie z. B. die erweiterte Funktion 428, kostenlos zur Verfügung gestellt werden, während einige erweiterte Funktionen, wie z. B. die erweiterten Funktionen 424 und 426, separat gegen eine zusätzliche Gebühr erworben werden müssen. Um kostenpflichtige erweiterte Funktionen zu installieren, zahlt der Käufer eine Gebühr und erhält einen Schlüssel oder Code, um nur diese erweiterten Funktionen „freizuschalten“. Oder der Käufer erhält eine Datei, mit der er das Zubehör 400 neu programmieren kann, um die Funktionen hinzuzufügen oder das gesamte Zubehör so umzuprogrammieren, dass es sowohl die Basis- als auch die Erweiterungsfunktionen enthält. Besondere Beispiele für erweiterte Erweiterungsfunktionen 424, 426, für die zusätzliche Gebühren anfallen können, sind z. B. die Analyse der Verbindungsauslastung und die Flusssteuerungsfunktionen, wobei der Hersteller jedoch festlegen kann, dass diese spezielle Funktion je nach Wunsch des Herstellers entweder in den Grundfunktionen oder in den erweiterten Funktionen enthalten ist.
Jede Funktion 420 enthält eine Versionsangabe oder eine andere Kennung, die dem Benutzer anzeigt, welche Version installiert ist. Der Benutzer kann die aktuellsten Versionen der Funktionen überprüfen, um sicherzustellen, dass er oder sie die neueste Version verwendet. Einige Funktionen 420 können automatisch auf die neueste Version aktualisiert werden, wenn eine Verbindung zu einem Master-Umprogrammierungssystem hergestellt wird, während andere Funktionen nur auf Anfrage des Benutzers aktualisiert werden können. Die Funktionen 420 können einzeln oder als Gruppe aktualisiert werden. In einigen Ausführungsformen berechtigt der Kauf einer Funktion, z. B. der Erweiterungsfunktion 424, den Benutzer für einen bestimmten Zeitraum zu allen Aktualisierungen der Funktion. In einigen Ausführungsformen sind für die Funktionen 420 regelmäßig Lizenz- oder andere Gebühren zu entrichten, damit die Funktionen auf dem umprogrammierbaren Zubehör 400 aktiv bleiben. In 3 befindet sich der Satz der Grundfunktionen 421 in der fünften Version, während die anderen Funktionen nicht so oft aktualisiert worden sind. V0 als Version, wie z. B. Version 427 der erweiterten Funktion 2, 426, zeigt an, dass die Funktion nicht auf diesem bestimmten umprogrammierbaren Zubehör 400 installiert ist.
Neben der Bereitstellung fortschrittlicher Funktionen bietet die Einbeziehung eines Prozessors 410 oder anderer Elemente des umprogrammierbaren Zubehörs 400, die umprogrammierbar sind, viele Vorteile. Ein Vorteil ist, dass das Zubehör 400 aktualisiert werden kann, um Fehler (Bugs) oder Probleme zu beheben, die im Zubehör 400 nach dem Kauf durch den Benutzer festgestellt wurden. Herkömmliche Vorrichtungen können nach der Auslieferung an den Benutzer nicht mehr verändert werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass verschiedene Versionen des Zubehörs 400 hergestellt werden können, die zwar alle die gleiche Hardware haben, aber jeweils unterschiedliche Funktionen bieten, je nachdem, welche Funktionen der Benutzer ursprünglich ausgewählt hat. Ein solches System, das für den Benutzer personalisiert werden kann, kann den Lagerbestand erheblich reduzieren, da nur „generisches“ oder grundlegendes umprogrammierbares Zubehör 400 auf Lager gehalten werden muss, verglichen mit nicht programmierbaren Systemen, die einen Lagerbestand an umprogrammierbarem Zubehör 400 in allen möglichen Konfigurationen erfordern würden. Wenn ein Benutzer ein Zubehörteil 400 kauft, könnte er das Zubehörteil 400 in seiner einfachsten Konfiguration sowie die Datei oder den Code erhalten, mit der/dem das umprogrammierbare Zubehörteil 400 so umprogrammiert werden kann, dass es zu dem System passt, das der jeweilige Benutzer gekauft hat.
Ein weiterer Vorteil der vom Benutzer individuell auswählbaren Funktionen 420 ist, dass der Benutzer ein umprogrammierbares Zubehör 400 auswählen kann, das einen minimalen Satz von Funktionen zu entsprechend niedrigen Kosten enthält. Ein solches konfigurierbares Zubehör 400 ermöglicht es dem Benutzer, nur die von ihm benötigten Ressourcen und Funktionen zu erwerben, anstatt ein teureres System zu kaufen, das Fähigkeiten oder Funktionen enthält, die der Benutzer nicht benötigt.
Ein weiterer Vorteil eines umprogrammierbaren Zubehörs, wie z. B. des Zubehörs 400, besteht darin, dass das Zubehör weniger wahrscheinlich veraltet, da seine Funktionen und Protokolle im Zuge des technischen Fortschritts aktualisiert werden können. Die Aktualisierung von Merkmalen und Funktionen wurde oben unter Bezugnahme auf die Funktionen 420 beschrieben. Das umprogrammierbare Zubehör 400 kann auch die Möglichkeit bieten, Daten vom DUT 20 (1 und 2) auf der Grundlage von Datenprotokollstandards zu analysieren oder zu charakterisieren, wie z. B. Peripheral Computer Interconnect Express (PCIe), High-Definition Multimedia Interface (HDMI), Serial Peripheral Interface (SPI) und Enhanced Serial Peripheral Interface (eSPI), Universal Serial Bus (USB) und Display Port (DP). Andere Protokollstandards, die von dem umprogrammierbaren Zubehör verwendet werden, können Inter-Integrated Circuit (I2C), MIPI I3C, RS-232/422/485/LTART, System Power Management Interface Protocol (SPMI), Controller Area Network (CAN), Controller Area Network Flexible Data-Rate (CAN FD), Local Interconnect Network (LIN), FlexRay, Single Edge Nibble Transmission (SENT), Peripheral Sensor Interface (PSI5), Clock eXtension Peripheral Interface (CXPI), Automotive Ethernet, MIPI C-PHY, MIPI D-PHY, Ethernet 10/100, Audio (I2S/LJ/RJ/TDM), MIL-STD-1553, ARINC 429, Spacewire, 8B/10B-Codierung, NRZ-Codierung, Manchester-Codierung, Serial Voltage Identification Debug (SVID), Synchronous Data Link Control (SDLC), 1-Wire und Management Data Input/Output (MDIO) sowie zukünftige Versionen dieser Protokolle oder zusätzliche Protokolle, sobald sie entwickelt sind. Ausführungsformen der Erfindung können aktualisierbare oder umprogrammierbare Protokollstandards 430 umfassen. Wie oben beschrieben, enthält jeder Protokollstandard, wie z. B. Protokollstandard 1, 431 und Protokollstandard n, 438, seine eigene Version oder eine Liste von Versionen, die auf dem umprogrammierbaren Zubehör 400 vorhanden sind. Einige Protokolle, wie z. B. Protokollstandard 3, 436, können nur beim Kauf freigeschaltet werden. Durch die Möglichkeit, das umprogrammierbare Zubehör 400 zu aktualisieren, kann das Zubehör auf dem neuesten Stand bleiben, wenn sich die Protokolle weiterentwickeln, einschließlich neuer Protokolle oder neuer Versionen von Protokollen, die vor der Veröffentlichung des umprogrammierbaren Zubehörs 400 noch nicht eingeführt waren.
4 ist ein Beispiel für ein funktionales Blockdiagramm, das die Handshaking- und Verbindungstrainingsfunktionen eines umprogrammierbaren Test- und Messzubehörs 500 veranschaulicht, bei dem es sich um eine Implementierung des Zubehörs 100 der 1 und 2 handeln kann.
Die Signale vieler standardbasierter Kommunikationskanäle können von einem DUT 20 erfasst und mit einer Messvorrichtung, z. B. einem Oszilloskop, analysiert werden. Um Sender auf solchen Kanälen gründlich zu testen, soll ein Testsystem in der Lage sein, mit einem Datensender im DUT 20 in Echtzeit zu kommunizieren oder einen Handshake durchzuführen, um den Sender in verschiedene Modi zu versetzen, z. B. mit Verbindungs-Training- oder Beam-Forming-Protokollen.
Dieses Handshaking muss unter Umständen schneller erfolgen, als dies mit der Nachbearbeitung der erfassten Daten im Oszilloskop 200 möglich wäre (1). Außerdem mag das Handshaking-Protokoll zum Zeitpunkt der Entwicklung eines Oszilloskops noch nicht bekannt oder fertiggestellt sein, so dass die entsprechende Hardware im Oszilloskop 200 möglicherweise nicht vorhanden ist.
Dieses Handshaking kann in einem programmierbaren Testzubehör, wie dem umprogrammierbaren Zubehör 500, implementiert werden, das als Teilnehmer am Kommunikationskanal zwischen dem DUT 20 und dem Messinstrument, wie dem Oszilloskop 200, fungiert. Mit anderen Worten: Das Zubehör 500 kann Daten vom DUT 20 empfangen und analysieren und sowohl seine Charakterisierung der Daten als auch die Daten selbst vom DUT an das Instrument zur Analyse durch das Instrument, z. B. das Oszilloskop 200 oder das Tablet 300, weiterleiten.
Das programmierbare Zubehör 500 implementiert die zeitkritischen Handshaking-Protokolle 530. 4 zeigt, dass das programmierbare Zubehör 500 mehrere verschiedene Protokolle 530 umfasst, die jeweils einzeln aktualisiert und verwaltet werden können. Und wie oben für die Funktionen beschrieben, können die verschiedenen Handshaking-Protokolle 530 im Feld aktualisiert werden, wenn neue Protokolldetails in einen neuen oder bestehenden Standard implementiert werden. In ähnlicher Weise implementiert das programmierbare Zubehör 500 das Verbindungstraining für verschiedene Systeme. Verbindungs-Training, wie es hier verwendet wird, bezieht sich auf ein Zubehörteil, das Signale vom DUT 20 empfängt, diese Signale analysiert und Signale und/oder Daten an das DUT zurücksendet, um das DUT in einen gewünschten Modus zu zwingen, z. B. einen Loopback-Modus. Dies kann sich von einem Handshake-Protokoll unterscheiden, das sich darauf beziehen kann, dass das programmierbare Zubehör 500 Daten vom DUT 20 empfängt und Daten und/oder Signale zurücksendet, um das DUT 20 zu veranlassen, einen Kommunikationskanal mit einer bestimmten Datenrate, aber im gleichen Gerätemodus aufzubauen.
Im Betrieb empfängt das programmierbare Zubehör 500 zunächst Daten vom DUT 20 und analysiert die Daten, indem es sie mit definierten Datenstandards vergleicht oder überprüft. Dann verwendet das programmierbare Zubehör 500 seine gespeicherten Verbindungstrainings 520 und/oder Handshake-Protokolle 530, um Signale von seinen E/A-Anschlüssen 102 zu erzeugen und an das DUT 20 zu senden, um den Sender im DUT in die gewünschte(n) Testbedingung(en) zu versetzen. Nachdem das programmierbare Zubehör 500 das Setup des DUTs abgeschlossen hat, kann das programmierbare Zubehör 500 die Signale vom DUT 20 an das Instrument 200 weiterleiten, das dann die Kommunikationssignale vom DUT erfasst und analysiert. Wie bereits erwähnt, kann das programmierbare Zubehör 500 nicht nur die Daten direkt vom DUT 20 an das Instrument senden, sondern dem Instrument 200 auch die mit dem DUT vereinbarten Parameter mitteilen, oder, mit anderen Worten, das programmierbare Zubehör 500 kann dem Instrument auch mitteilen, in welchem Modus das DUT arbeitet, oder andere Informationen über das DUT, nachdem es durch das programmierbare Zubehör 500 in diesen Modus versetzt wurde.
Da die endgültige Analyse an dem mit dem Messinstrument, z. B. dem Oszilloskop 200, erfassten Signal durchgeführt wird, muss das programmierbare Zubehör 500 keine so hohe Signaltreue aufweisen wie das Oszilloskop.
Ein weiteres Problem bei der Verwendung eines Oszilloskops 200 als Instrument zum Test eines Kommunikationskanalsenders eines DUT 20 ist die begrenzte Erfassungslänge eines Oszilloskops. Moderne Hochgeschwindigkeitsoszilloskope haben aufgrund ihres begrenzten Speichers und ihrer extrem schnellen Erfassungsgeschwindigkeit eine begrenzte Erfassungslänge. Die gewünschte Bitfehlerrate (BER) für einen Kanal eines zu testenden DUT 20 ist oft so niedrig, dass die Chance, einen Fehler in einer einzigen Erfassung durch das Oszilloskop 200 zu erfassen, sehr gering ist. Nach der Erfassung durchgeführte Analyseroutinen des Oszilloskops 200 extrapolieren häufig Messungen von Kanalparametern auf einen Erfassungsdatensatz, der keine Fehler enthält, und versuchen, die Wahrscheinlichkeit von Fehlern in längeren Zeiträumen vorherzusagen, als das Oszilloskop erfassen konnte.
Ein programmierbares Testzubehör, wie das umprogrammierbare Zubehör 100 der und , umfasst einen Triggermodus 130, um das Zubehör in einen Fehlerdetektor- oder Marginüberwachungsmodus zu versetzen. In einem solchen Modus prüft das umprogrammierbare Zubehör 100 die vom DUT 20 empfangenen Daten, gibt sie aber erst dann an das Oszilloskop 200 weiter, wenn die vordefinierte Triggerbedingung erfüllt ist. In einigen Ausführungsformen leitet das umprogrammierbare Zubehör 100 die Daten vom DUT 20 an das Oszilloskop 200 weiter und überwacht gleichzeitig die Daten, um dem Oszilloskop 200 anzuzeigen, wann die Triggerbedingung erfüllt ist. Sobald die Triggerbedingung erfüllt ist, teilt das umprogrammierbare Zubehör 100 dem Oszilloskop 200 mit, dass die Triggerbedingung erfüllt wurde, und leitet die Daten vom DUT 20 an das Oszilloskop 200 weiter (oder fährt mit der Weiterleitung fort). In diesem Modus fungiert das Zubehör 100 als Trigger, um das Oszilloskop zu veranlassen, mit der Aufzeichnung von Daten des DUTs 20 zu beginnen.
Zu den im Fehlerdetektor 130 gespeicherten und durch das umprogrammierbare Zubehör 100 bedienbaren Triggern gehören Bitfehler, Spannungsverletzungen, Zeitfehler usw. Die Aufnahme eines solchen Fehlererkennungsmodus in das umprogrammierbare Zubehör 100 erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass die ungünstigsten Bedingungen auf dem Kommunikationskanal erfasst und analysiert werden, wodurch die Extrapolationsfehler der derzeitigen Methoden minimiert werden. Wie bei anderen Funktionen können die Trigger, Spannen (Margins) und anderen Fehlerdetektoren 130 nach Wunsch des Benutzers aktualisiert oder neu programmiert werden, oder wenn bestimmte Protokolle oder Standards mit neuen oder aktualisierten Triggern, Spannen und anderen Fehlerbedingungen aktualisiert werden.
Für bidirektionale oder andere Mehrsender-Kanalstandards könnte das umprogrammierbare Zubehör 100 den/die aktiven Sender im DUT 20 in Echtzeit verfolgen und das Oszilloskop 200 auslösen, um die Kommunikationssignale des gewünschten Senders zu erfassen.
DUTs haben oft viele Signalspuren, die gemessen werden müssen, aber oft misst die Erfassungshardware nur einige wenige Signale auf einmal. Außerdem befinden sich die Signalspuren oft in einem konzentrierten Bereich, was die Messung der einzelnen Spuren erschwert.
5 ist ein Beispiel für ein funktionelles Blockdiagramm, das ein umprogrammierbares Test- und Messzubehör 600 zeigt, das so strukturiert ist, dass es mehrere eingehende Signale verwalten kann, gemäß Ausführungsformen der Erfindung. DUT 30 ist ein Beispiel für ein DUT mit mehreren Signalspuren in einem Kommunikationskanal 31. Die Signalspuren des Kommunikationskanals werden an E/A-Ports 620 des umprogrammierbaren Zubehörs 600 akzeptiert. Das umprogrammierbare Zubehör 600 umfasst einen Multiplexer (MLTX) 630, der mit den E/A-Ports 620 gekoppelt und so strukturiert ist, dass er eine oder mehrere der eingehenden Signalleitungen für weitere Operationen einzeln auswählt.
Insbesondere in Fällen, in denen der umprogrammierbare Prozessor 610 ein FPGA ist, kann das umprogrammierbare Zubehör 600 zum Routen von Signalen verwendet werden, da ein FPGA-Prozessor viele konfigurierbare Ein- und Ausgänge sowie eine interne Verarbeitung hat. FPGAs können anwendungsspezifische E/A-Zellen auf demselben Chip oder als Plättchen in einem Multichip-Modul enthalten. Darüber hinaus kann ein durch ein FPGA implementierter umprogrammierbarer Prozessor einen oder mehrere SERDES-Blöcke 640, RF-Transceiver 650 und andere spezifische Arten von E/A enthalten. In Kombination können diese Blöcke, die im umprogrammierbaren Prozessor 610 enthalten sind, so ausgebildet werden, dass ein Eingangssignal vom DUT 30 abgetastet oder gemessen und/oder am Ausgang des FPGA rekonstruiert wird, bevor es an ein Instrument, z. B. das Oszilloskop 200, gesendet wird. Darüber hinaus ist es oft wünschenswert, ein DUT abzutasten und den Ausgang an mehrere verschiedene Vorrichtungen zu senden, z. B. an ein Oszilloskop, einen Logikanalysator, einen Leistungsanalysator, einen Spektrumanalysator oder einen Vektor-Netzwerkanalysator. Das umprogrammierbare Zubehör 600 umfasst ferner einen Ausgangstreiber 660, der so strukturiert ist, dass er ein Ausgangssignal, z. B. ein vom MUX 630 ausgewähltes Ausgangssignal oder ein anderes Signal, das an das Instrument gesendet wird, aufnimmt und das Ausgangssignal zu einem Satz von Ausgangssignalen 661 dupliziert, um es an eine oder alle der oben genannten anderen Arten von Vorrichtungen zur Auswertung von Daten und Signalen zu senden, z. B. an einen Logikanalysator, Leistungsanalysator, Spektrumanalysator oder Vektornetzwerkanalysator.
Neuere DUTs, wie z. B. das DUT 30 in 5, können Daten enthalten, die mittels Chord-Signalisierung gesendet werden. Die Chord-Signalisierung ist mit der Differenzial-Signalisierung verwandt. Ein Standard-Differenzsignal liefert ein Datenbit auf zwei korrelierten Leitungen, während die Chord-Signalisierung mehrere Bits auf mehreren korrelierten Leitungen liefert, alle gleichzeitig. Die Chord-Signalisierung kann als mehrphasiges Differenzial-Signalisierungsschema betrachtet werden, ist jedoch komplizierter und bereitet Schwierigkeiten bei der Dekodierung und Interpretation für Vorrichtungen mit herkömmlichen Kanälen und Triggern. Das umprogrammierbare Zubehör 600 umfasst einen Polyphaser-/Chord-Decoder 670. Der Decoder 670 empfängt Signale von mehreren Eingangsports 620 oder dem MUX 630 gleichzeitig und dekodiert die empfangenen Signale in Daten, die an den Prozessor 610 und weiter an das Oszilloskop 200 weitergeleitet werden können. In einigen Ausführungsformen kann der MUX 630 alle korrelierten Drähte, die ein Chord-Signal tragen, gemeinsam an den Decoder 670 weiterleiten. Ähnlich wie oben beschrieben, kann das umprogrammierbare Zubehör 600 dem Instrument neben den Daten selbst auch Messinformationen und andere Charakterisierungen über die dekodierten Chord-Daten liefern. Ferner kann ein Chord-Trigger 680 nach der Dekodierung der Chord-Daten feststellen, dass eine Triggerbedingung erfüllt wurde, und ein Triggersignal oder ein Fehlerbedingungssignal auf der Grundlage des dekodierten Chord-Signals erzeugen, wie oben für Standard-Trigger beschrieben.
Ein Vorteil des Chord-Decoders 670 und des Chord-Triggers 680 in einem rekonfigurierbaren System ist, dass die Decoder- und Triggerfunktionen aktualisiert werden können, wenn sich die Standards für Chorddaten weiterentwickeln. Beispielsweise kann ein umprogrammierbares Zubehörteil 600 zunächst mit einem Chord-Decoder 670 programmiert werden, der fünf Bits auf sechs korrelierten Leitungen gleichzeitig dekodiert, wie z. B. die CNRZ-5-Kodierung. Wenn dann ein neuer Chord-Decoder entwickelt wird, der noch mehr Bits auf mehr korrelierten Drähten gleichzeitig dekodiert, könnte der Chord-Decoder 670 auf den neuen Multi-Draht-Dekoder aktualisiert werden. Außerdem könnte der MLTX 630 aktualisiert werden, um die neue Gruppe korrelierter Signaldrähte an den aktualisierten Decoder 670 zu senden.
Ähnlich wie bei der oben beschriebenen Chord-Dekodierung können der Dekodierer 670 und der Trigger 680 alternativ oder zusätzlich so strukturiert sein, dass sie eine Mehrschwellen-Signalisierung, z. B. eine PAM4-Kodierung, interpretieren. Einer der Vorteile eines umprogrammierbaren Zubehörs 600 besteht darin, dass das Zubehör 600 kontinuierlich aktualisiert werden kann, wenn sich die Datenübertragungsverfahren und -protokolle weiterentwickeln.
Bei Hochleistungsanwendungen kann der Erfassungspfad des Testsystems, wie z. B. das System 10 in 1, häufig auf der Grundlage des vom DUT empfangenen Eingangssignals eingestellt werden, um ihn hinsichtlich Rauschen, Abtastrate, Bandbreite, Triggerpegel und anderer Parameter zu optimieren. Dies ist entweder ein manueller Prozess oder wird durch eine im Instrument enthaltene Schaltung oder Logik durchgeführt.
Ausführungsformen der Erfindung, wie z. B. das umprogrammierbare Zubehör 100, umfassen einen umprogrammierbaren Prozessor 110, der Daten analysieren kann, wenn sie vom DUT 20 empfangen werden. Nach Abschluss der Analyse sendet der umprogrammierbare Prozessor 110 und/oder eine Setup-Steuerfunktion 150 (1 und 2) über die E/A-Anschlüsse 102 ein Signal an das DUT 20 oder über den Kommunikationskanal 201 ein Signal an das Instrument 200, um entweder das DUT 20 oder das Instrument 200 zu modifizieren oder zu konfigurieren. In der in 2 dargestellten Ausführungsform können Signale vom DUT 20, die vom programmierbaren Zubehör 100 analysiert werden, die Setup-Steuerfunktion 150 veranlassen, zusätzlich zum Senden von Signalen von den E/A-Ports 102 zum Setup oder zur Konfiguration des DUTs 20 Konfigurationsanweisungen über den Kommunikationskanal 301 an das Tablet 300 zu senden.
Beispielsweise kann das Zubehör 100 Informationen an das Instrument 200 übertragen, um die in den US-Patenten Nr. 10.502.763 und 10.432.434 beschriebenen Geräuschreduzierungssysteme zu konfigurieren, die US-Patente, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Einige vorhandene Sonden führen einige Operationen an Daten von einem DUT durch. Diese vorhandenen Sonden können Optionen zur Verstärkungsregelung enthalten oder Daten von differentieller in unsymmetrische Signalisierung umwandeln. Andere Sonden können eine Frequenzmischung durchführen, und einige führen eine optisch-elektrische Umwandlung durch. In all diesen Fällen gehen einige von der Sonde empfangene Informationen verloren, deren Synchronisierung mit der Erfassung durch die Messvorrichtung wünschenswert sein kann. Gemäß einigen Ausführungsformen der Offenlegung enthält ein umprogrammierbares Zubehörteil 700 eine Synchronisationsfunktion 790 zum Senden und Empfangen von Synchronisationssignalen über eine Leitung oder einen Bus 791 zu und von einem Messinstrument. Dieses Synchronisationssignal ist außerdem mit dem Trigger und den Steuersystemen des Oszilloskops verbunden, wie z. B. den umprogrammierbaren Triggern 130 und der umprogrammierbaren Setup-/Steuerungsfunktion 150 der 1 und 2. Diese Funktionalität eines Synchronisationssignals ermöglicht es dem Instrument, z. B. einem Oszilloskop, Einstellungen zu ändern und zusätzliche Informationen auf der Grundlage der im umprogrammierbaren Zubehör 700 erfassten Aktivität zu erzeugen. Nehmen wir zum Beispiel an, dass das umprogrammierbare Zubehör 700 die umprogrammierbaren Trigger 130 und die umprogrammierbare Setup-/Steuerungsfunktion 150 der 1 und 2 enthält. Dann kann das umprogrammierbare Zubehör 700 im Betrieb Signale und Daten vom DUT 30 überwachen, um nach Triggerbedingungen zu suchen. Beispielsweise kann das umprogrammierbare Zubehör 700 ein Paar von Differenzsignalen, die an den E/A-Ports 720 vom DUT 30 empfangen werden, auf einen großen Gleichtaktimpuls überwachen. Wenn dann ein solcher Impuls auftritt, der den programmierten Schwellenwert überschreitet, kann der Trigger 130 wie oben beschrieben ein Triggersignal an das Instrument senden. Das Triggersignal kann als Signal auf der Synchronisationsleitung 791 gesendet werden, um dem Instrument mitzuteilen, dass der Gleichtaktimpuls seinen programmierten Schwellenwert zu einem bestimmten Zeitpunkt überschritten hat. Dieses Triggersignal kann parallel zu dem dekodierten Differenzsignal gesendet werden. Ähnliche Synchronisations- oder Triggersignale könnten erzeugt werden, wenn der Fehlerdetektor 130 z. B. feststellt, dass ein HF-Mischfrontend 650 eines umprogrammierbaren Zubehörs eine Bereichsüberschreitung festgestellt hat. Der Fehlerdetektor 130 soll alle Formen der Fehlererkennung umfassen und ist nicht auf bestimmte Fehlertypen beschränkt. In einem solchen Fall könnte die Synchronisationskontrolle 790 dem Instrument durch ein Signal auf der Synchronisationsleitung 791 mitteilen, dass die Bereichsüberschreitung aufgetreten ist. Zusätzlich zur Benachrichtigung des Instruments, dass eine solche Bereichsüberschreitung aufgetreten ist, könnte das umprogrammierbare Zubehör 700 seine Setup-/Steuerungsfunktion 150 aufrufen, die durch die Bereichsüberschreitung ausgelöst wird, um die Verstärkung im HF-Mischer 650 im umprogrammierbaren Zubehör automatisch anzupassen.
Ebenso gibt es Anwendungen für die Synchronisation zwischen dem Instrument und einem oder mehreren Zubehörteilen, unabhängig davon, ob die Zubehörteile programmierbar sind oder nicht. So kann beispielsweise ein einzelnes Instrument mit mehreren programmierbaren Zubehörteilen gekoppelt sein, und die Latenzzeit zwischen jedem Zubehörteil und dem Instrument kann für jedes Zubehörteil unterschiedlich sein. Erfindungsgemäße Ausführungen verwenden ein Synchronisationssignal auf der Synchronisationsleitung 791, um die Latenzzeit zwischen jedem mit dem Instrument verbundenen Zubehör zu messen. Im Betrieb sendet das Instrument eine Echtzeitflanke an jedes der an das Instrument gekoppelten Zubehörteile über die Synchronisationsleitung 791. Das Zubehör, z. B. das umprogrammierbare Zubehör 700, empfängt das Echtzeitflankensignal und sendet ein Rücksignal an das Instrument zurück. Das Instrument misst die Verzögerung zwischen dem Senden und Empfangen des Synchronisationssignals auf jedem seiner Kanäle, d. h. für jedes der angeschlossenen Zubehörteile. Auf der Grundlage der Verzögerung bzw. der relativen Verzögerung kann das Instrument dann so ausgebildet werden, dass es die relative Verzögerung ausgleicht oder beseitigt, z. B. durch Verschieben oder Verzögern der von einigen Zubehörteilen empfangenen Signale, so dass sie alle relativ zueinander zur gleichen Zeit ankommen. In einer Ausführungsform erwartet das Instrument eine bestimmte Verzögerung von einem Zubehörteil und prüft lediglich das Synchronisationssignal, um sicherzustellen, dass die Verzögerung der Erwartung entspricht. In einem solchen System würde das Instrument nur dann Änderungen vornehmen, wenn die Verzögerung außerhalb der erwarteten Verzögerung liegt.
In anderen Ausführungsformen kann das umprogrammierbare Zubehör 700 die Synchronisationssteuerung in Verbindung mit dem DUT 30 verwenden. Zum Beispiel kann das umprogrammierbare Zubehör 700 ein Synchronisationssignal erzeugen und es über die E/A-Anschlüsse 720 an das DUT 30 senden. Dann überwacht das umprogrammierbare Zubehör 700 die vom DUT 30 empfangenen Signale, um festzustellen, wann oder ob das DUT 30 als Reaktion auf den Empfang des Synchronisationssignals eine Antwort gegeben hat. Auf diese Weise kann das umprogrammierbare Zubehör 700 zur Erkennung und Messung von Zeitbereichsreflexion oder Zeitbereichsübertragung (TDR/TDT) verwendet werden. Wenn mehrere umprogrammierbare Zubehörteile 700 mit demselben DUT 30 verbunden sind, kann ein von einem umprogrammierbaren Zubehörteil 700 gesendetes Synchronisationssignal von einem anderen umprogrammierbaren Zubehörteil 700 erfasst werden. Oder ein von einem umprogrammierbaren Zubehörteil 700 gesendetes Synchronisationssignal kann eine Reaktion im DUT 30 hervorrufen, die von einem oder mehreren anderen umprogrammierbaren Zubehörteilen überwacht wird, von denen jedes oder alle Informationen an ein einziges Instrument senden. Das Instrument kann dann die Daten von den umprogrammierbaren Zubehörteilen 700 analysieren, um festzustellen, ob der Synchronisationsimpuls oder ein anderer Stimulus von einem der umprogrammierbaren Zubehörteile 700 das DUT 30 zu einer bestimmten Reaktion veranlasst hat. Dieses Verfahren kann z. B. in einem Test- und Messsystem zur Charakterisierung eines Datenbusses verwendet werden.
Das Senden eines Signals von dem umprogrammierbaren Zubehör 700, um eine Reaktion im DUT 30 auszulösen, kann über die oben beschriebene Synchronisationsfunktion hinausgehen. Wie in 6 dargestellt, enthält das umprogrammierbare Zubehör 700 einen Analog-Digital-Wandler (ADC) 750 sowie einen Digital-Analog-Wandler (DAC) 770. Eine solche Konfiguration ermöglicht es dem umprogrammierbaren Zubehör 700, gleichzeitig eine geschlossene Regelschleife und eine Erfassung des DUTs 30 bereitzustellen. Mit anderen Worten, das umprogrammierbare Zubehör 700 kann durch Verwendung des ADC 750 und des DAC 770 ein Signal vom DUT 30 empfangen, das Signal in einem Modifikator 760 modifizieren, dann das modifizierte Signal zurück an das DUT 30 senden und dann den Ausgang des DUT 30 auf eine Reaktion überwachen.
Die auf das vom DUT empfangene Signal anzuwendenden Modifikationen 760 können vom Benutzer ausgebildet werden, oder es kann ein Basissatz von Modifikationen im umprogrammierbaren Zubehör 700 enthalten sein. Eine Beispielanwendung dieser Ausführungsformen ist ein softwaredefiniertes Funkgerät (SDR) in einem umprogrammierbaren Zubehörteil. In einer solchen Ausführungsform wird ein Signal vom DUT 30 empfangen und kann durch das umprogrammierbare Zubehör 700 verändert werden. Zum Beispiel kann das umprogrammierbare Zubehör 700 das Signal aus dem Träger extrahieren, der auf einer ersten Frequenz lag, und dann den Träger im Modifizierer 760 modifizieren. Nachdem der neue Träger in das Signal gemischt wurde, kann das neu gemischte Signal an das DUT 30, das Instrument oder an eine andere Stelle, je nach Wunsch des Benutzers, zurückgesendet werden. In einigen Ausführungsformen könnte das neue Signal in seiner digitalen Form aus dem Modifikator 760 heraus verteilt werden, anstatt oder auch in einer analogen Form, nachdem es im DAC 770 umgewandelt wurde.
Ein spezialisierter ADC 750 könnte in das umprogrammierbare Zubehör 700 aufgenommen werden, der typischerweise für spezifische Anwendungen wie Spektralanalyse oder hochpräzise Digital Multi Meter (DMM)-Funktionen verwendet wird. Die Aufnahme eines solchen ADC 750 in das umprogrammierbare Zubehör 700 ermöglicht es dem umprogrammierbaren Zubehör 700, diese erweiterten Funktionen in seinen Betrieb einzubeziehen. In einigen Ausführungsformen mit einem auf DMM spezialisierten ADC 750, in denen das umprogrammierbare Zubehör 700 mit einem Tablet 300 gekoppelt ist, wie unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, würde ein solches System DMM-Funktionalität auf dem Tablet 300 selbst bieten.
Außerdem kann das umprogrammierbare Zubehör 700 so ausgebildet werden, dass es als Quellenmesseinheit (SMU) arbeitet. Das umprogrammierbare Zubehör 700 kann über die E/A-Anschlüsse 720 ein Leistungssignal an das DUT 30 liefern. In einer solchen Ausführungsform könnte das umprogrammierbare Zubehör 700 dem Leistungssignal oder einem anderen vom DUT 30 empfangenen Signal Störungen wie Rauschen oder Welligkeit im Modifikator 760 hinzufügen und es an das DUT zurücksenden. Dann kann dasselbe umprogrammierbare Zubehör 700 die Auswirkungen der hinzugefügten Störung in einem geschlossenen Regelkreis überwachen.
In anderen Ausführungsformen kann das umprogrammierbare Zubehör 700 verwendet werden, um jedes von einer beliebigen Quelle empfangene Signal zu verändern. Wie oben beschrieben, kann das umprogrammierbare Zubehör 700 drahtlose Kanäle überwachen, z. B. einen HF-Kanal über den HF-Sender/Empfänger 650 von 5. In einigen Ausführungsformen kann das umprogrammierbare Zubehör 700 einen RF-Kanal überwachen, wie z. B. eine Frequenz, die für Radio Detection and Ranging (RADAR) oder andere Zwecke verwendet wird. Nach der Dekodierung des Signals durch den ADC 750 kann der Modifikator 760 verwendet werden, um das empfangene Signal zu modifizieren, z. B. durch Entfernen oder Ändern von Informationen, die auf dem Kanal übertragen werden, oder durch Modifizieren der Kanaleigenschaften selbst. Anschließend wandelt der DAC 770 das modifizierte Signal wieder in ein analoges Signal um, und das modifizierte Signal kann vom HF-Transceiver 650 an die E/A-Anschlüsse 720 zurückgesendet werden. Das modifizierte Signal kann mit einer höheren Leistung gesendet werden oder andere Eigenschaften als das ursprünglich empfangene HF-Signal aufweisen.
Obwohl die hier beschriebenen Figuren bestimmte Ausführungsformen beschreiben, ist es möglich, dass ein einziger umprogrammierbarer Prozessor einige oder alle der oben beschriebenen Merkmale enthält. Mit anderen Worten, nur weil verschiedene Funktionen nicht in denselben Zeichnungen dargestellt wurden, bedeutet dies nicht, dass sie nicht in ein und derselben Vorrichtung implementiert werden können. Außerdem können bestimmte Vorrichtungen einige der oben beschriebenen Funktionen implementieren, während andere nicht implementiert sind. Nichts von dem, was oben geschrieben wurde, sollte gegenteilig ausgelegt werden.
Aspekte der Offenlegung können auf einer speziell entwickelten Hardware, auf Firmware, digitalen Signalprozessoren oder auf einem speziell programmierten Allzweckcomputer mit einem Prozessor, der nach programmierten Anweisungen arbeitet, arbeiten. Die hier verwendeten Begriffe „Controller“ oder „Prozessor“ sollen Mikroprozessoren, Mikrocomputer, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs) und spezielle Hardware-Controller umfassen. Ein oder mehrere Aspekte der Offenbarung können in computerverwendbaren Daten und computerausführbaren Befehlen verkörpert sein, z. B. in einem oder mehreren Programmmodulen, die von einem oder mehreren Computern (einschließlich Überwachungsmodulen) oder anderen Geräten ausgeführt werden. Im Allgemeinen umfassen Programmmodule Routinen, Programme, Objekte, Komponenten, Datenstrukturen usw., die bestimmte Aufgaben ausführen oder bestimmte abstrakte Datentypen implementieren, wenn sie von einem Prozessor in einem Computer oder einem anderen Gerät ausgeführt werden. Die computerausführbaren Anweisungen können auf einem nicht transitorischen, computerlesbaren Medium wie einer Festplatte, einer optischen Platte, einem Wechselspeichermedium, einem Festkörperspeicher, einem Random Access Memory (RAM) usw. gespeichert sein. Wie dem Fachmann klar sein wird, kann die Funktionalität der ProgrammModule in verschiedenen Aspekten beliebig kombiniert oder verteilt werden. Darüber hinaus kann die Funktionalität ganz oder teilweise in Firmware oder Hardware-Äquivalenten wie integrierten Schaltungen, FPGA und dergleichen verkörpert sein. Bestimmte Datenstrukturen können verwendet werden, um einen oder mehrere Aspekte der Offenbarung effektiver zu implementieren, und solche Datenstrukturen werden im Rahmen der hier beschriebenen computerausführbaren Anweisungen und computerverwendbaren Daten in Betracht gezogen.
Die offengelegten Aspekte können in einigen Fällen in Hardware, Firmware, Software oder einer Kombination davon implementiert werden. Die offengelegten Aspekte können auch in Form von Befehlen implementiert werden, die auf einem oder mehreren nicht-übertragbaren computerlesbaren Medien gespeichert sind, die von einem oder mehreren Prozessoren gelesen und ausgeführt werden können. Solche Anweisungen können als Computerprogrammprodukt bezeichnet werden. Computerlesbare Medien, wie hier beschrieben, sind alle Medien, auf die ein Computer zugreifen kann. Computerlesbare Medien können zum Beispiel Computerspeichermedien und Kommunikationsmedien umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein.
Computerspeichermedien sind alle Medien, die zur Speicherung von computerlesbaren Informationen verwendet werden können. Zu den Computerspeichermedien gehören beispielsweise RAM, ROM, EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), Flash-Speicher oder andere Speichertechnologien, CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), DVD (Digital Video Disc) oder andere optische Plattenspeicher, Magnetkassetten, Magnetbänder, Magnetplattenspeicher oder andere magnetische Speichervorrichtungen sowie alle anderen flüchtigen oder nicht flüchtigen, entfernbaren oder nicht entfernbaren Medien, die in beliebigen Technologien eingesetzt werden. Computerspeichermedien schließen Signale als solche und vorübergehende Formen der Signalübertragung aus.
Kommunikationsmedien sind alle Medien, die für die Übertragung von computerlesbaren Informationen verwendet werden können. Zu den Kommunikationsmedien gehören beispielsweise Koaxialkabel, Glasfaserkabel, Luft oder jedes andere Medium, das für die Übertragung von elektrischen, optischen, Hochfrequenz- (HF), Infrarot-, akustischen oder anderen Signalen geeignet ist.
Außerdem wird in dieser schriftlichen Beschreibung auf bestimmte Merkmale verwiesen. Es ist davon auszugehen, dass die Offenbarung in dieser Spezifikation alle möglichen Kombinationen dieser besonderen Merkmale umfasst. Wenn zum Beispiel ein bestimmtes Merkmal im Zusammenhang mit einem bestimmten Aspekt offenbart wird, kann dieses Merkmal, soweit möglich, auch im Zusammenhang mit anderen Aspekten verwendet werden.
Auch wenn in dieser Anmeldung auf ein Verfahren mit zwei oder mehr definierten Schritten oder Vorgängen Bezug genommen wird, können die definierten Schritte oder Vorgänge in beliebiger Reihenfolge oder gleichzeitig ausgeführt werden, sofern der Kontext diese Möglichkeiten nicht ausschließt.
BEISPIELE
Nachfolgend werden Beispiele für die hierin offengelegten Technologien aufgeführt. Eine Konfiguration der Technologien kann eines oder mehrere und jede Kombination der unten beschriebenen Beispiele umfassen.
Beispiel 1 ist ein Testsystem, das eine programmierte Vorrichtung mit einem Eingangsanschluss zum Empfangen eines Signals zum Testen oder Messen an der programmierten Vorrichtung und ein umprogrammierbares Testzubehör mit einem mit dem Eingangsanschluss der programmierten Vorrichtung verbundenen Ausgang umfasst. Das umprogrammierbare Testzubehör umfasst einen Testanschluss, der so strukturiert ist, dass er ein oder mehrere Testsignale von einer zu testenden Vorrichtung (Device Under Test, DUT) empfängt, und einen umprogrammierbaren Prozessor, der in einer ersten Konfiguration und einer zweiten Konfiguration betrieben werden kann, wobei der umprogrammierbare Prozessor so ausgebildet ist, dass er das eine oder die mehreren von dem DUT empfangenen Testsignale verarbeitet.
Beispiel 2 ist ein Testsystem gemäß Beispiel 1, bei dem das umprogrammierbare Testzubehör ferner einen Datenanalysator zum Auswerten von Daten umfasst, die von dem einen oder mehreren Testsignalen von dem DUT empfangen werden, und bei dem der Datenanalysator so strukturiert ist, dass er die empfangenen Daten unter Verwendung einer ersten Version eines Datenstandards in der ersten Konfiguration analysiert, und so strukturiert ist, dass er die empfangenen Daten unter Verwendung einer zweiten Version des Datenstandards in der zweiten Konfiguration analysiert.
Beispiel 3 ist ein Testsystem gemäß Beispiel 2, bei dem der Datenstandard ein Standard ist, der aus der Gruppe bestehend aus Universal Serial Bus (USB), Peripheral Computer Interconnect Express (PCIe), High-Definition Multimedia Interface (HDMI), Serial Peripheral Interface (SPI), Enhanced Serial Peripheral Interface (eSPI) und Display Port (DP) ausgewählt wird.
Beispiel 4 ist ein Testsystem gemäß einem der vorhergehenden Beispiele, bei dem das umprogrammierbare Testzubehör ferner einen Fehlertrigger-Analysator zum Auswerten von Informationen und Daten, die von dem einen oder den mehreren Testsignalen von dem DUT empfangen werden, und zum Erzeugen eines Fehlersignals auf der Grundlage eines Vergleichs der empfangenen Informationen oder Daten mit einer Triggerbedingung umfasst, und bei dem der Fehlertrigger-Analysator so strukturiert ist, dass er eine erste Fehlertriggerbedingung in der ersten Konfiguration verwendet und so strukturiert ist, dass er eine zweite Fehlertriggerbedingung in der zweiten Konfiguration verwendet.
Beispiel 5 ist ein Testsystem gemäß Beispiel 4, bei dem die erste Fehlertriggerbedingung ein Fehlertrigger ist, der aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Bitfehler, Codefehler, Jitterfehler und Schwellenwertfehler besteht.
Beispiel 6 ist ein Testsystem gemäß einem der vorhergehenden Beispiele, bei dem das umprogrammierbare Testzubehör ferner eine Verbindungstrainingsfunktion umfasst, um das DUT in einen bestimmten voreingestellten Betriebsmodus zu versetzen, und bei dem die Verbindungstrainingsfunktion so strukturiert ist, dass sie ein erstes Verbindungstrainingsprotokoll in der ersten Konfiguration verwendet und so strukturiert ist, dass sie ein zweites Verbindungstrainingsprotokoll in der zweiten Konfiguration verwendet.
Beispiel 7 ist ein Testsystem gemäß Beispiel 6, bei dem das erste VerbindungsTrainingsprotokoll ein Protokoll ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Universal Serial Bus (USB), Peripheral Computer Interconnect Express (PCIe), High-Definition Multimedia Interface (HDMI), Ethernet und einem der MIPI PHY-Protokolle besteht.
Beispiel 8 ist ein Testsystem gemäß einem der vorhergehenden Beispiele, bei dem das umprogrammierbare Testzubehör ferner ein DUT-Setup-Modus umfasst, der so betrieben werden kann, dass er Daten auswertet, die von dem einen oder den mehreren Testsignalen von dem DUT empfangen werden, und einen Betriebsmodus des DUTs auf der Grundlage der ausgewerteten Daten ändert.
Beispiel 9 ist ein Testsystem gemäß Beispiel 8, bei dem der DUT-Setup-Modus mindestens einen Modus in der ersten Konfiguration und mindestens zwei Modi in der zweiten Konfiguration umfasst.
Beispiel 10 ist ein Testsystem nach einem der vorhergehenden Beispiele, bei dem das umprogrammierbare Testzubehör so strukturiert ist, dass es das eine oder die mehreren Testsignale vom DUT ohne wesentliche Änderung an den Eingangsanschluss der programmierten Vorrichtung weiterleitet.
Beispiel 11 ist ein Testsystem nach einem der vorhergehenden Beispiele, bei dem das umprogrammierbare Testzubehör so strukturiert ist, dass es an den Eingangsanschluss der programmierten Vorrichtung Signale sendet, die sich wesentlich von dem einen oder den mehreren vom DUT empfangenen Testsignalen unterscheiden.
Beispiel 12 ist ein Testsystem gemäß Beispiel 11, bei dem das umprogrammierbare Testzubehör so strukturiert ist, dass es an den Eingangsanschluss der programmierten Vorrichtung Signale sendet, die sich von dem einen oder den mehreren vom DUT empfangenen Testsignalen unterscheiden, und auch so strukturiert ist, dass es das eine oder die mehreren Testsignale vom DUT ohne wesentliche Änderung an den Eingangsanschluss der programmierten Vorrichtung weiterleitet.
Beispiel 13 ist ein Testsystem gemäß einem der vorangegangenen Beispiele, bei dem die programmierte Vorrichtung ein Tablet-Computer oder ein Mobiltelefon ist.
Beispiel 14 ist ein Testsystem nach einem der vorhergehenden Beispiele, bei dem die programmierte Vorrichtung so strukturiert ist, dass sie ein Datenprotokoll von Daten identifiziert, die von dem umprogrammierbaren Testzubehör empfangen wurden.
Beispiel 15 ist ein Testsystem gemäß Beispiel 14, bei dem die von dem umprogrammierbaren Testzubehör empfangenen Daten vom DUT erzeugt wurden.
Beispiel 16 ist ein Testsystem gemäß Beispiel 14, bei dem die von dem umprogrammierbaren Testzubehör empfangenen Daten von dem umprogrammierbaren Testzubehör erzeugt wurden.
Beispiel 17 ist ein Testsystem nach einem der vorhergehenden Beispiele, bei dem das umprogrammierbare Testzubehör einen Speicher zum Speichern der vom DUT empfangenen Daten umfaßt.
Beispiel 18 ist ein Testsystem nach einem der vorhergehenden Beispiele, bei dem die programmierte Vorrichtung so strukturiert ist, dass sie Daten von dem umprogrammierbaren Testzubehör empfängt, die empfangenen Daten speichert und die gespeicherten Daten an einen Ausgang der programmierten Vorrichtung sendet.
Beispiel 19 ist ein Testsystem nach einem der vorhergehenden Beispiele, bei dem das umprogrammierbare Testzubehör ferner eine Umprogrammierungseinrichtung zum Ändern des umprogrammierbaren Prozessors von der ersten Konfiguration in die zweite Konfiguration umfasst.
Beispiel 20 ist ein Testsystem gemäß einem der vorhergehenden Beispiele, bei dem der umprogrammierbare Prozessor ein FPGA, ein Mikrocontroller oder ein System-on-Chip (SoC) ist.
Beispiel 21 ist ein Testsystem nach einem der vorhergehenden Beispiele, bei dem die programmierte Vorrichtung ein Test- und Messinstrument ist.
Beispiel 22 ist ein Testsystem gemäß Beispiel 21, bei dem das Test- und Messinstrument aus der Gruppe bestehend aus Oszilloskop, Logikanalysator, Leistungsanalysator, Spektrumanalysator und Vektornetzwerkanalysator ausgewählt ist.
Beispiel 23 ist ein Testsystem, das eine Test- und Messvorrichtung mit einem Eingangsanschluss zum Empfangen eines Signals zum Testen oder Messen und ein umprogrammierbares Testzubehör mit einem mit dem Eingangsanschluss der Test- und Messvorrichtung gekoppelten Ausgang umfasst. Das umprogrammierbare Testzubehör umfasst einen Testanschluss, der so strukturiert ist, dass er ein oder mehrere Testsignale von einer zu testenden Vorrichtung (Device Under Test, DUT) annimmt, einen Prozessor und einen umprogrammierbaren Verbindungstrainer, um das DUT in einen bestimmten voreingestellten Betriebsmodus zu versetzen, wobei der umprogrammierbare Verbindungstrainer von einer ersten Konfiguration in eine zweite Konfiguration geändert werden kann.
Beispiel 24 ist ein Testsystem gemäß Beispiel 23, bei dem ein Fehler gemeldet wird, wenn das DUT nicht in den voreingestellten Betriebsmodus eintritt, wenn es von dem umprogrammierbaren Verbindungs-Trainer angewiesen wird.
Beispiel 25 ist ein Testsystem, das eine Test- und Messvorrichtung mit einem Eingangsanschluss zum Empfangen eines Signals zum Testen oder Messen, ein umprogrammierbares Testzubehör mit einem mit dem Eingangsanschluss der Test- und Messvorrichtung gekoppelten Ausgang umfasst. Das umprogrammierbare Testzubehör enthält einen Testanschluss, der so strukturiert ist, dass er ein oder mehrere Testsignale von einer zu testenden Vorrichtung (Device Under Test, DUT) empfängt, einen Prozessor und einen umprogrammierbaren Datenprotokollanalysator, um festzustellen, ob die von dem einen oder den mehreren Testsignalen von dem DUT übertragenen Daten einem bestimmten voreingestellten Datenprotokoll entsprechen, wobei der umprogrammierbare Datenprotokollanalysator von einer ersten Konfiguration in eine zweite Konfiguration geändert werden kann.
Beispiel 26 ist ein Testsystem, das eine Test- und Messvorrichtung mit einem Eingangsanschluss zum Empfangen eines Signals zum Testen oder Messen und ein umprogrammierbares Testzubehör mit einem mit dem Eingangsanschluss der Test- und Messvorrichtung verbundenen Ausgang umfasst. Das umprogrammierbare Testzubehör umfasst einen Testanschluss, der so strukturiert ist, dass er ein oder mehrere Testsignale von einer zu testenden Vorrichtung (Device Under Test, DUT) empfängt, einen Prozessor und einen umprogrammierbaren Triggerdetektor zum Vergleichen des einen oder der mehreren Testsignale von dem DUT mit einem oder mehreren vorbestimmten Triggern und zum Erzeugen eines Triggersignals auf der Grundlage des Vergleichs, wobei der umprogrammierbare Triggerdetektor von einer ersten Konfiguration in eine zweite Konfiguration umgewandelt werden kann.
Beispiel 27 ist ein Testsystem, das eine Test- und Messvorrichtung mit einem Eingangsanschluss zum Empfangen eines Signals zum Testen oder Messen und ein umprogrammierbares Testzubehör mit einem mit dem Eingangsanschluss der Test- und Messvorrichtung verbundenen Ausgang umfasst. Das umprogrammierbare Testzubehör umfasst einen Testanschluss, der so strukturiert ist, dass er ein oder mehrere Testsignale von einer zu testenden Vorrichtung (Device Under Test, DUT) empfängt, einen Prozessor und einen umprogrammierbaren Margindetektor zum Bestimmen eines Marginfehlers, der in Daten aufgetreten ist, die von dem einen oder den mehreren Testsignalen empfangen wurden, und zum Erzeugen eines Triggersignals auf der Grundlage des Vergleichs, wobei der umprogrammierbare Margindetektor von einer ersten Konfiguration zu einer zweiten Konfiguration geändert werden kann.
Beispiel 28 ist ein Testsystem gemäß Beispiel 27, bei dem der Margindetektor einen Empfänger auf dem DUT testet, indem er ein beeinträchtigtes Signal erzeugt.
Beispiel 29 ist ein Testsystem gemäß Beispiel 28, bei dem der Margindetektor das erzeugte Signal solange beeinträchtigt, bis das DUT einen Fehler meldet.
Beispiel 30 ist ein Testsystem gemäß Beispiel 27, bei dem der Margindetektor einen Sender am DUT durch Messung eines vom DUT empfangenen Signals testet.
Beispiel 31 ist ein Testsystem, das eine Test- und Messvorrichtung mit einem Eingangsanschluss zum Empfangen eines Signals zum Testen oder Messen und ein umprogrammierbares Testzubehör mit einem mit dem Eingangsanschluss der Test- und Messvorrichtung verbundenen Ausgang umfasst. Das umprogrammierbare Testzubehör umfasst einen Testanschluss, der so strukturiert ist, dass er ein oder mehrere Testsignale von einer zu testenden Vorrichtung (Device Under Test, DUT) empfängt, einen Prozessor und einen umprogrammierbaren Fehlerdetektor zum Vergleichen des einen oder der mehreren Testsignale von dem DUT mit einer oder mehreren vorbestimmten Fehlerbedingungen und zum Erzeugen eines Triggersignals auf der Grundlage des Vergleichs, wobei der umprogrammierbare Fehlerdetektor von einer ersten Konfiguration in eine zweite Konfiguration geändert werden kann.
Beispiel 32 ist ein Testsystem, das eine Test- und Messvorrichtung mit einem Eingangsanschluss zum Empfangen eines Signals zum Testen oder Messen und ein umprogrammierbares Testzubehör mit einem an den Eingangsanschluss der Test- und Messvorrichtung gekoppelten Ausgang umfasst. Das umprogrammierbare Testzubehör umfasst einen Testanschluss mit mehreren Eingangsanschlüssen, die so strukturiert sind, dass sie an mindestens zwei separaten Eingangsanschlüssen Testsignale von einer zu testenden Vorrichtung (DUT) annehmen, einen Prozessor und einen umprogrammierbaren Multiplexer, der mit den mehreren Eingangsanschlüssen verbunden ist und so strukturiert ist, dass er ein an einem der mindestens zwei separaten Eingangsanschlüsse empfangenes Testsignal an einen Ausgang des Multiplexers weiterleitet, wobei der umprogrammierbare Multiplexer von einer ersten Konfiguration in eine zweite Konfiguration geändert werden kann.
Beispiel 33 ist ein Testsystem, das eine Test- und Messvorrichtung mit einem Eingangsanschluss zum Empfangen eines Signals zum Testen oder Messen und ein umprogrammierbares Testzubehör mit einem mit dem Eingangsanschluss der Test- und Messvorrichtung gekoppelten Ausgang umfasst. Das umprogrammierbare Testzubehör umfasst einen Testanschluss mit mehreren Eingangsanschlüssen, die so strukturiert sind, dass sie Testsignale von einer zu testenden Vorrichtung (DUT) an mindestens drei separaten Eingangsanschlüssen annehmen, einen Prozessor und einen umprogrammierbaren Chord-Decoder, der mit den mehreren Eingangsanschlüssen verbunden und so strukturiert ist, dass er Chord-Daten dekodiert, die von dem DUT an den mindestens drei separaten Eingangsanschlüssen gesendet werden, wobei der umprogrammierbare Chord-Decoder von einer ersten Konfiguration in eine zweite Konfiguration geändert werden kann.
Beispiel 34 ist ein Testsystem, das eine Test- und Messvorrichtung mit einem Eingangsanschluss zum Empfangen eines Signals zum Testen oder Messen und mit einem vom Eingangsanschluss getrennten Synchronisationskanal sowie ein Testzubehör mit einem an den Eingangsanschluss der Test- und Messvorrichtung gekoppelten Ausgang umfasst. Das Testzubehör umfasst einen Synchronisationstransceiver, der mit dem Synchronisationskanal gekoppelt ist, einen Testanschluss, der so strukturiert ist, dass er ein oder mehrere Testsignale von einer zu testenden Vorrichtung (DUT) annimmt, einen Prozessor und einen Triggergenerator, der mit dem Synchronisationstransceiver gekoppelt ist. Der Triggergenerator ist so strukturiert, dass er ein Triggersignal erzeugt, das auf einem Vergleich des einen oder der mehreren Testsignale vom DUT mit einer oder mehreren vorbestimmten Triggerbedingungen basiert.
Beispiel 35 ist das Testsystem von Beispiel 34, bei dem das Testzubehör umprogrammierbar ist.
Beispiel 36 ist das Testsystem von Beispiel 35, bei dem der Triggergenerator umprogrammierbar ist.
Beispiel 31 ist ein Testsystem gemäß Beispiel 30, bei dem das umprogrammierbare Testzubehör so strukturiert ist, dass es ein Synchronisationseingangssignal von der Test- und Messvorrichtung auf dem Synchronisationskanal empfängt.
Beispiel 37 ist ein Testsystem, das eine Test- und Messvorrichtung mit einem Eingangsanschluss zum Empfangen eines Signals zum Testen oder Messen und ein umprogrammierbares Testzubehör mit einem Ausgang, der mit dem Eingangsanschluss der Test- und Messvorrichtung gekoppelt ist, umfasst. Das umprogrammierbare Testzubehör umfasst einen Testanschluss, der so strukturiert ist, dass er ein oder mehrere Testsignale von einer zu testenden Vorrichtung (DUT) annimmt, einen Ausgangsanschluss, einen Prozessor, einen Analog-Digital-Wandler (ADC) und einen Digital-Analog-Wandler (DAC).
Beispiel 38 ist ein Testsystem gemäß Beispiel 37, das ferner einen umprogrammierbaren digitalen Signalmodifikator zum Modifizieren des einen oder der mehreren vom DUT empfangenen Testsignale umfasst, nachdem diese durch den ADC in ein digitales Signal umgewandelt wurden.
Beispiel 39 ist ein Testsystem gemäß Beispiel 38, das ferner das Senden des modifizierten Signals an das DUT umfasst.
Obwohl bestimmte Aspekte der Offenbarung zum Zwecke der Veranschaulichung dargestellt und beschrieben wurden, können verschiedene Änderungen vorgenommen werden, ohne von Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Dementsprechend sollte die Offenbarung nicht eingeschränkt werden, außer durch die beigefügten Ansprüche.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 10502763 [0047]
US 10432434 [0047]

Claims

Ein Testsystem, umfassend: eine programmierte Vorrichtung mit einem Eingangsanschluss zum Empfangen eines Signals zum Testen oder Messen an der programmierten Vorrichtung; und ein umprogrammierbares Testzubehör mit einem Ausgang, der mit dem Eingangsanschluss der programmierten Vorrichtung gekoppelt ist, wobei das umprogrammierbare Testzubehör Folgendes umfasst: einen Testanschluss, der so strukturiert ist, dass er ein oder mehrere Testsignale von einer zu testenden Vorrichtung (Device Under Test, DUT) empfängt, und einen umprogrammierbaren Prozessor, der in einer ersten Konfiguration und einer zweiten Konfiguration betrieben werden kann, wobei der umprogrammierbare Prozessor so ausgebildet ist, dass er das eine oder die mehreren von dem DUT empfangenen Testsignale verarbeitet.
Das Testsystem nach Anspruch 1, bei dem das umprogrammierbare Testzubehör ferner einen Datenanalysator zum Auswerten von Daten umfasst, die von dem einen oder mehreren Testsignalen von dem DUT empfangen werden, und bei dem der Datenanalysator so strukturiert ist, dass er die empfangenen Daten unter Verwendung einer ersten Version eines Datenstandards in der ersten Konfiguration analysiert, und so strukturiert ist, dass er die empfangenen Daten unter Verwendung einer zweiten Version des Datenstandards in der zweiten Konfiguration analysiert.
Das Testsystem nach Anspruch 2, bei dem der Datenstandard ein Standard ist, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Universal Serial Bus (USB), Peripheral Computer Interconnect Express (PCIe), High-Definition Multimedia Interface (HDMI), Serial Peripheral Interface (SPI), Enhanced Serial Peripheral Interface (eSPI) und Display Port (DP) besteht.
Das Testsystem nach Anspruch 1, wobei das umprogrammierbare Testzubehör weiterhin einen Fehlertrigger-Analysator zum Auswerten von Informationen und Daten umfasst, die von dem einen oder den mehreren Testsignalen von dem DUT empfangen werden, und zum Erzeugen eines Fehlersignals auf der Grundlage eines Vergleichs der empfangenen Informationen oder Daten mit einer Triggerbedingung, und wobei der Fehlertrigger-Analysator so strukturiert ist, dass er eine erste Fehlertriggerbedingung in der ersten Konfiguration verwendet, und so strukturiert ist, dass er eine zweite Fehlertriggerbedingung in der zweiten Konfiguration verwendet.
Das Testsystem nach Anspruch 4, bei dem die erste Fehlertriggerbedingung ein Fehlertrigger ist, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Bitfehler, Codefehler, Jitterfehler und Schwellenwertfehler besteht.
Das Testsystem nach Anspruch 1, wobei das umprogrammierbare Testzubehör weiterhin eine Verbindungstrainingsfunktion umfasst, um das DUT in einen bestimmten voreingestellten Betriebsmodus zu versetzen, und wobei die Verbindungstrainingsfunktion so strukturiert ist, dass sie ein erstes Verbindungstrainingsprotokoll in der ersten Konfiguration verwendet und so strukturiert ist, dass sie ein zweites Verbindungstrainingsprotokoll in der zweiten Konfiguration verwendet.
Das Testsystem nach Anspruch 6, bei dem das erste Verbindungstrainingsprotokoll ein Protokoll ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Universal Serial Bus (USB), Peripheral Computer Interconnect Express (PCIe), High-Definition Multimedia Interface (HDMI), Ethernet und einem der MIPI PHY-Protokolle besteht.
Das Testsystem nach Anspruch 1, bei dem das umprogrammierbare Testzubehör ferner ein DUT-Setup-Modus umfasst, der zu Folgendem dient: Auswerten von Daten, die von dem einen oder den mehreren Testsignalen des DUT empfangen wurden; und Ändern eines Betriebsmodus des DUTs auf der Grundlage der ausgewerteten Daten.
Das Testsystem nach Anspruch 8, bei dem das DUT-Setup-Modus mindestens einen Modus in der ersten Konfiguration und mindestens zwei Modi in der zweiten Konfiguration umfasst.
Das Testsystem nach Anspruch 1, bei dem das umprogrammierbare Testzubehör so strukturiert ist, dass es das eine oder die mehreren Testsignale vom DUT ohne wesentliche Änderung an den Eingangsanschluss der programmierten Vorrichtung weiterleitet.
Das Testsystem nach Anspruch 1, bei dem das umprogrammierbare Testzubehör so strukturiert ist, dass es an den Eingangsanschluss der programmierten Vorrichtung Signale sendet, die sich wesentlich von dem einen oder den mehreren vom DUT empfangenen Testsignalen unterscheiden.
Das Testsystem nach Anspruch 11, bei dem das umprogrammierbare Testzubehör so strukturiert ist, dass es an den Eingangsanschluss der programmierten Vorrichtung Signale sendet, die sich von dem einen oder den mehreren vom DUT empfangenen Testsignalen unterscheiden, und auch so strukturiert ist, dass es das eine oder die mehreren Testsignale vom DUT ohne wesentliche Änderung an den Eingangsanschluss der programmierten Vorrichtung weiterleitet.
Das Testsystem nach Anspruch 1, bei dem die programmierte Vorrichtung ein Tablet-Computer oder ein Mobiltelefon ist.
Das Testsystem nach Anspruch 1, bei dem die programmierte Vorrichtung so strukturiert ist, dass sie ein Datenprotokoll von Daten identifiziert, die von dem umprogrammierbaren Testzubehör empfangen werden.
Das Testsystem nach Anspruch 14, bei dem die von dem umprogrammierbaren Testzubehör empfangenen Daten von dem DUT erzeugt wurden.
Das Testsystem nach Anspruch 1, bei dem das umprogrammierbare Testzubehör einen Speicher zum Speichern der vom DUT empfangenen Daten umfasst.
Das Testsystem nach Anspruch 1, bei dem die programmierte Vorrichtung so strukturiert ist, dass sie Folgendes ausführt: Empfangen von Daten von dem umprogrammierbaren Testzubehör; Speichern der empfangenen Daten; und Senden der gespeicherten Daten an einen Ausgang der programmierten Vorrichtung.
Das Testsystem nach Anspruch 1, bei dem das umprogrammierbare Testzubehör ferner eine Umprogrammierungseinrichtung zum Ändern des umprogrammierbaren Prozessors von der ersten Konfiguration in die zweite Konfiguration umfasst.
Das Testsystem nach Anspruch 1, bei dem der umprogrammierbare Prozessor ein FPGA, ein Mikrocontroller oder ein System-on-Chip (SoC) ist.
Das Testsystem nach Anspruch 1, bei dem die programmierte Vorrichtung ein Test- und Messinstrument ist.
Das Testsystem nach Anspruch 20, bei dem das Test- und Messinstrument aus der Gruppe bestehend aus Oszilloskop, Logikanalysator, Leistungsanalysator, Spektrumanalysator und Vektornetzwerkanalysator ausgewählt ist.