DE3705973A1 - Automatisches pruefsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein automatisches Prüfen von Computersteuereinrichtungen und insbesondere ein all­ gemeines Prüfgerät für Computer-Peripheriesteuerungen.

Übliche Computersysteme, z.B. PC-Geräte für den Heim­ gebrauch, weisen normalerweise mehrere komplexe peri­ phere Steuerungen auf, die den Betrieb verschiedener der zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) des Computers unterstehender peripherer Vorrichtungen regeln. Bei­ spiele dieser Peripherievorrichtungen sind die Fest­ platten- oder Diskettenlaufwerke, die normalerweise in Computersystemen für die Massenspeicherung von Daten verwendet werden. Typischerweise wird der Arbeitsablauf des Diskettenlaufwerks von Diskettenlaufwerks-Steuer­ einheiten geregelt, die eine Leitung und einen Über­ setzer für Befehle und Daten zwischen der CPU und dem Diskettenlaufwerk aufweisen. Beispielsweise gibt die CPU, wenn sie Daten zum Speichern liefert, typischer­ weise acht oder sechszehn Bits parallel, d.h. gleich­ zeitig aus. Ein Diskettenlaufwerk jedoch kann diese Daten nur aufeinanderfolgend speichern, also jeweils ein Bit auf einmal. Eine Funktion der peripheren Steu­ erung besteht darin, die acht oder sechszehn Bits von parallelen Daten zeitweilig zu speichern und die Daten aufeinanderfolgend auf die Diskette zu übertragen. Um­ gekehrt empfängt die Steuerung Daten von der Diskette auch seriell und übermittelt sie der CPU in acht oder sechszehn parallelen Bits.

Es ist problematisch, ein zuverlässiges Gerät zu ent­ wickeln, mit dessen Hilfe die Hersteller von peripheren Steuerungen das korrekte Funktionieren ihrer Produkte überprüfen können. Periphere Steuerungen wurden bisher geprüft, indem man sie einfach an ein Hauptcomputersy­ stem des Typs anschloß, in dem sie verwendet werden sollten. Dieses Verfahren allerdings ist in vieler Hin­ sicht nachteilig. Defekte Steuerungen können durchaus die Elektronik des Haupt-/Testcomputersystems beschä­ digen. Bei nachfolgenden Testabläufen muß deshalb fest­ gestellt werden, ob die zu prüfende Peripheriesteuerung oder das Haupt-/Testcomputersystem defekt ist. Bei die­ sem Vorgang ist zudem die Zahl anormaler Zustände, de­ nen die zu prüfende periphere Steuerung ausgesetzt wer­ den kann (und die sie aushalten soll) begrenzt. Im wei­ teren ist die Information zu einem spezifischen Defekt in einer fehlerhaften zu testenden Einheit unpräzise.

Periphere Steuerungen sind auch mittels tatsächlicher Peripherieeinheiten und verschiedener Arten isolierter "Blackbox"-Vorrichtungen geprüft worden, die Befehls- und Datensignale liefern, welche mit denen eines Haupt­ computers übereinstimmen, für den die augenblicklich zu prüfende Einheit (UUT = unit-under-test) gedacht ist. Dieses Testverfahren weist ebenso mehrere Nachteile auf, da die zu testende Einheit wiederum die Peripherie­ einheiten beschädigen kann, so daß bei nachfolgenden Tests erneut sichergestellt werden muß, daß die Peri­ pherieeinheit korrekt arbeitet. Hauptcomputersimulato­ ren vom Blackbox-Typ leisten zudem nur eine begrenzte Kontrolle angesichts eines weiten Bereiches von anor­ malen Zuständen, die auf die zu prüfende Einheit ein­ wirken können und die sie aushalten soll. Zudem lassen sich derartige Hauptcomputersimulatoren nicht von einem peripheren Steuerungsprodukt auf ein anderes umstellen. Normalerweise benötigt man bis zu acht Monate zum Ent­ wickeln eines neuen Hauptcomputersimulators.

Somit besteht immer noch die Notwendigkeit eines Prüf­ systems für periphere Steuerungen, das Steuerprodukte ohne die Benutzung eines tatsächlichen peripheren oder Hauptcomputers prüft. Zudem wird ein automatisches Prüfsystem benötigt, das zum Prüfen verschiedener Arten von Peripheriesteuerungen schneller modifizierbar ist.

Somit ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein automati­ sches Prüfsystem zum Prüfen von peripheren Steuerungen in Computern zu schaffen, ohne tatsächlich eine Peri­ pherieeinrichtung zu verwenden. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein automatisches Prüfsystem zu schaffen, das zur Verwendung mit mehreren peripheren Steuervorrichtungen modifizierbar ist, ohne daß wesent­ liche Veränderungen erforderlich sind. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein automatisches Prüfsystem für periphere Steuerungen zu schaffen, das eine zu prüfende Einheit verschiedenartigen außerge­ wöhnlichen Zuständen unterwerfen kann, die mit der Funktion der Peripherieeinheit verbunden sind und die die zu prüfende Einheit bewältigen soll. Es ist eine wiederum weitere Aufgabe der Erfindung, ein automati­ sches Prüfsystem zu schaffen, welches sowohl zum Über­ prüfen von Funktionieren/Nichtfunktionieren eines Pro­ duktes verwendbar ist, um lediglich betriebsfähige von defekten Testobjekten zu trennen, als auch in einem Fehlerbeseitigungsverfahren funktioniert, um die Be­ stimmung der speziellen Eigenart eines Defektes in einer zu prüfenden Einheit zu erleichtern.

Zum Erreichen dieser und anderer Ziele und Eigenschaf­ ten wird ein modulares Prüfsystem mit einer Empfänger­ karte (d.h. Schaltung) geschaffen, die speziell für einen bestimmten Typ einer einem Test unterzogenen pe­ ripheren Steuerung ausgebildet ist. Die Empfängerkarte dient als Schnittstelle zwischen der zu prüfenden Ein­ heit und dem Rest des automatischen Prüfsystems. Ver­ schiedene Arten von peripheren Steuerungen lassen sich mit dem gleichen automatischen Prüfsystem überprüfen, indem für jeden Steuerungstyp eine andere Empfängerkar­ te verwendet wird.

Das Prüfsystem enthält Bestandteile eines herkömmlichen PC-Geräts, welche als CPU arbeiten. Zudem ist eine Treiberkarte vorgesehen, um Signale von der CPU an die Empfängerkarte zu übermitteln. Die Empfängerkarte ist in einer vakuumbetätigten Nagelbettbefestigung ange­ bracht, die zum Aufnehmen einer bestimmten zu prüfenden Einheit geeignet ist. Durch das Vakuum, das die Karte der zu prüfenden Einheit auf die Nagelbettkontakte zwingt, steht die Empfängerkarte in elektrischem Kon­ takt mit der zu prüfenden Einheit. Die Empfängerkarte puffert Signale zwischen der UUT und der CPU. Das auto­ matische Prüfsystem enthält zudem einen peripheren Emu­ lator. In der bevorzugten Ausführungsform des automa­ tischen Prüfsystems simuliert der Emulator entweder ein Festplatten- oder ein Diskettenlaufwerk. Um die Tole­ ranz der UUT hinsichtlich variierender Stromzufuhrlei­ stungen zu prüfen, ist auch eine programmierbare Strom­ versorgung vorgesehen.

Während des Tests gibt die CPU Befehle und Daten an die UUT aus und untersucht anschließend die entsprechenden Befehlssignale und Daten, die dem Emulator von der UUT zugeführt werden. Zudem übermittelt die CPU dem Emula­ tor Daten- und Steuersignale und weist die UUT zum Wie­ derauffinden von Daten an. Dann vergleicht die CPU die von der UUT wiederaufgefundenen Daten mit der Eingabe in den Emulator. Auf diese Weise simuliert das automa­ tische Prüfsystem die realen Einsatzbedingungen der UUT und betätigt die UUT, als ob sie in dieser Umgebung einem weiten Spektrum von Bedingungen ausgesetzt wäre. Durch das Übermitteln von Daten- und Steuersignalen an den Emulator simuliert das automatische Prüfsystem die meisten Fehlersituationen, denen die UUT bei der nach­ folgenden Arbeit ausgesetzt sein könnte, und stellt die Toleranz der UUT hinsichtlich Bedingungen außerhalb des Optimums für die vorgesehene Peripherieeinheit fest.

Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des automatischen Prüfsystems,;

Fig. 2 ein Schaubild der Software-Abfolge, die zum Steuern des automatischen Prüfsystems verwendet wird;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des automatischen Prüfsystems,;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Nagelbett- Prüfbefestigung des automatischen Prüfsystems;

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Treiber- (oder Extender-) Karte;

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführung einer Empfängerkarte,;

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer zweiten be­ vorzugten Ausführung einer Empfängerkarte; und

Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Emulators des automatischen Prüfsystems, der ein Festplatten- und ein Diskettenlaufwerk simuliert.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer bevorzugten Aus­ führungsform des automatischen Prüfsystems. Das automa­ tische Prüfsystem enthält eine Zentralverarbeitungsein­ heit 10 und eine Treiber- (oder Extender-) Schaltung bzw. -karte 13 zum Anpassen von Signalen zwischen der CPU 10 und einer Empfängerkarte 16, die speziell zum Prüfen eines bestimmten Typs einer zu prüfenden peri­ pheren Steuerung geeignet ist, welche im folgenden als Testeinheit 19 bezeichnet wird. Die Testeinheit ist ein Schaltplattenprodukt mit einer bestimmten physikali­ schen Konfiguration, das von dem Prüfsystem angepaßt werden muß. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die CPU ein Acht-Bit-Gerät. Die Empfängerkarte weist die erforderliche elektrische Konfiguration auf, um die Testeinheit an die CPU anzupassen. Die CPU 10 steuert zudem den Arbeitsablauf verschiedener periphererer Vor­ richtungen 20, die bei Betrieb des Prüfsystems verwen­ det werden. Eine gesteuerte Stromquelle 21, die von der CPU 10 über eine Stromzufuhrsteuerung 11 Instruktionen zur Stromleistung erhält, führt der Testeinheit 19 Strom zu. Das automatische Prüfsystem weist weiterhin einen peripheren Bus 24 auf, um Signale zur und von der CPU 10 mit einem peripheren Emulator 27 zu koppeln. In der beschriebenen Ausführungsform des automatischen Prüfsystems simuliert der periphere Emulator 27 ein Festplatten- und ein Diskettenlaufwerk.

Das automatische Prüfsystem ist zum Prüfen praktisch jedes Typs einer Festplatten- oder Diskettenlaufwerks­ steuerung in praktisch jeder Art von PC-Gerät vorge­ sehen. Eine Familie oder ein Typ von Steuerungen wird durch die Hauptgerät-Schnittstelle bestimmt, d.h. eine Familie mit einem 8 Bit-Bus oder eine Familie mit einem 16 Bit-Bus. Für jeden abweichenden Typ einer zu prüfen­ den peripheren Steuerung ist eine neue Empfängerkarte vorgesehen, um die zu prüfende periphere Steuerung phy­ sikalisch anzupassen und diese mit elektrischen Kontak­ ten zu versehen. Die Empfängerkarte 16 schützt zudem die CPU 10 vor schädigenden Signalen von einer fehler­ haften Testeinheit 19. Wie unten näher erläutert wird, kann die Empfängerkarte 16 auch so ausgebildet sein, daß der Betrieb einer Sechszehn-Bit-CPU von einer Acht- Bit-CPU simulierbar ist. Folglich lassen sich auch periphere Steuerungen, die für den Betrieb mit einem Sechzehn-Bit-Hauptcomputersystem vorgesehen sind, von dem automatischen Prüfsystem prüfen.

Für jedes bestimmte Steuerplattenprodukt ist eine geeig­ nete, durch Saugwirkung betätigte "Nagelbett"-Prüfhal­ terung vorgesehen, die sich den spezifischen physikali­ schen Eigenschaften des betreffenden Produktes anpaßt.

Springstift-Kontakte stellen die elektrischen Verbin­ dungen mit der Testeinheit her, wenn die Steuerung durch Vakuumkraft an die Prüfbefestigung gezogen wird. Normalerweise benötigt jedes einzelne Produkt aufgrund seiner unterschiedlichen Abmessungen und der elektri­ schen Tasterfordernisse eine passende Nadelbetthal­ terung.

Die beim Steuern des Prüfsystems verwendete Software trägt wesentlich zu der Fähigkeit des automatischen Prüfsystems bei, einen weiten Bereich von Produkten zu prüfen. Wie Fig. 2 zeigt, ist diese Software in drei separate Elemente unterteilt: UPPER LEVEL-SOFTWARE, LOWER LEVEL-TREIBER, und BETRIEBSSYSTEM. Beim Prüfen verschiedener Typen von peripheren Steuerungen können die Upper level-Software und die Lowerlevel-Treiber geändert werden. Die Betriebssystem-Software jedoch bleibt unverändert.

Die Upper level-Software enthält mehrere Prüfmodule (-programme), die jeweils der CPU 10 Instruktionen für einen spezifischen Test übermitteln, dem die Testein­ heit 19 unterzogen werden soll. Jedes der Prüfmodule der Upper level-Software ist unabhängig. Somit ist kein Test in seinem korrekten Ablauf von einem der vorherge­ henden oder nachfolgenden Tests abhängig. Die Lower level-Treiber weisen mehrere Instruktionsmodule auf, die der CPU 10 befehlen, wie Befehlssignale an die Testeinheit 19 in dem Protokoll des Hauptcomputersy­ stems vorzusehen sind. Auch jedes dieser Instruktions­ module ist unabhängig. Somit werden beim Benutzen ir­ gendeiner der Upper level-Software-Prüfmodule ein oder mehrere der Instruktionsmodule des Lower level-Treibers der benutzt, um der Testeinheit einen korrekt forma­ tierten Befehl zu übermitteln. Wenn periphere Steuerun­ gen der gleichen Familie geprüft werden, d.h. periphere Steuerungen für den normalen Betrieb mit dem gleichen Typ von Hauptcomputersystem, wobei allerdings unter­ schiedliche Typen von Peripherieeinheiten gesteuert werden sollen, müssen grundsätzlich nur die Upper level- Software-Prüfmodule überprüft werden. Gewöhnlich lassen sich auch mehrere Prüfmodule mit mehr als einem Typ einer peripheren Steuerung innerhalb derselben Familie verwenden. Soll eine periphere Steuerung einer unter­ schiedlichen Familie gesteuert werden (d.h. einer für einen anderen Typ von Hauptcomputersystem vorgesehenen Familie), müssen sowohl die Upper level-Software als auch die Lower level-Treiber geprüft werden.

Das dritte Element der Software, das Betriebssystem, enthält den Befehlssatz für die CPU 10, die den Gesamt­ betrieb des automatischen Prüfsystems beherrscht. In der hier beschriebenen Ausführungsform enthält die Software Befehlssätze für zwei verschiedene Testabläu­ fe. Im ersten Testablauf, dem Produktionstest, ist die Vervollständigung jedes Prüfmoduls in der Upper level- Software vorgesehen. Wenn die Testeinheit all diese Tests erfolgreich ablegt, gibt das automatische Prüf­ system lediglich das Bestehen an. Wenn jedoch die Test­ einheit irgendeines dieser Prüfmodule nicht korrekt vervollständigen kann, gibt das automatische Prüfsystem ein Versagen an. Das automatische Prüfsystem kann je­ doch auch in einem zweiten Testmodus, dem "Fehlerbesei­ tigungsmodus", arbeiten. In diesem Modus kann eine Be­ dienungsperson mit dem automatischen Prüfsystem zusam­ menarbeiten und das System so steuern, daß es alle Prüfmodule der Upper level-Software durchläuft, bis ein Prüfmodul den Test nicht bestanden hat, das System an­ zeigt, welches Prüfmodul die Testeinheit nicht vervoll­ ständigen konnte, und zudem Hinweise gibt, warum die Testeinheit nicht in der Lage war, die Instruktionen des betreffenden Prüfmoduls korrekt auszuführen. Bei dem Fehlerbeseitigungsmodus gestattet es das automati­ sche Prüfsystem zudem einer Bedienungsperson, eine Testeinheit wiederholt mit einem einzigen Prüfmodul zu prüfen, so daß die Testeinheit zur Identifizierung des fehlerhaften Elements eng begrenzt untersucht werden kann.

Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung einer be­ vorzugten Ausführungsform des automatischen Prüfsy­ stems. Bei dieser Ausführungsform sind zwei vollstän­ dige Prüfsysteme in einem einzigen Gehäuse enthalten. Typischerweise lassen sich bei einem Produktionstest alle Prüfmodule in der Upper level-Software des in we­ niger als einer halben Minute an einer Testeinheit aus­ führen. Somit kann ein Prüfsystem zum aktiven Prüfen einer peripheren Steuerung verwendet werden, während eine Bedienungsperson eine andere periphere Steuerung in das zweite Prüfsystem lädt. Anschließend beendet das erste Prüfsystem seine Tests, so daß die Bedienungsper­ son die gerade von dem ersten Prüfsystem geprüfte peri­ phere Steuerung entfernen und ordnungsgemäß ablegen kann, während das zweite Prüfsystem das Prüfen der pe­ ripheren Steuerung beginnt, die die Bedienungsperson soeben im zweiten Prüfsystem plaziert hat.

Wie Fig. 3 zeigt, weist das automatische Prüfsystem eine Universalschnittstellenplatte 33 zum Aufnehmen einer Vakuum-Prüfhalterung (Fig. 4) auf, welche in di­ rektem Kontakt mit der zu prüfenden Steuerung steht. Die Platte 33 ist mit einer Reihe elektrischer Kontakte 36 zum Zusammengreifen mit den entsprechenden elektri­ schen Kontakten an der Prüfbefestigung versehen, und weist zudem Saugdurchlässe 39 auf. Weiterhin enthält das Prüfsystem in doppelter Ausführung Start-/Lösch­ schalter 42, 45, zwei getrennte Diskettenlaufwerke 48 A und 48 B, zwei Banddrucker 51 und zwei Anzeigen 54. Ein optischer Strichcodeleser 57 ist zum Abtasten und Lesen des Strichcodes auf jeder zu prüfenden peripheren Steu­ erung vorgesehen.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer Prüfbefestigung 58. Die Prüfbefestigung ist zu einer losen Saugeinpassung auf der Schnittstellenplatte 33 des automatischen Prüfsy­ stems vorgesehen und weist zwei flache Vertiefungen 59 auf, die jeweils eine zu prüfende periphere Steuerung aufnehmen und sie schwach ansaugen. Die Vertiefungen jeder Prüfbefestigung entsprechen in ihren Abmessungen den Umrissen einer bestimmten Testeinheit. Die Vertie­ fungen weisen mehrere federgeführte Leitstifte 60 auf, die in Kontakt mit der Testeinheit stehen. Diese feder­ geführten Stifte schaffen an geeigneten Punkten einen elektrischen Kontakt zwischen dem automatischen Prüfsy­ stem und der Testeinheit.

Das automatische Prüfsystem gemäß Fig. 3 enthält zwei unabhängige Prüfsysteme. Bei Benutzung wird eine dem bestimmten Typ der zu prüfenden peripheren Steuerung zugeordnete Prüfbefestigung installiert, und beide auto­ matischen Prüfsysteme werden eingeschaltet. Das den zu prüfenden peripheren Steuerungen entsprechende Soft­ ware-Paket wird über einen Einschub des Diskettenlauf­ werks 48 A und einen Einschub des Diskettenlaufwerks 48 B in das automatische Prüfsystem geladen. Der zweite Ein­ schub eines jeden Laufwerks 48 A und 48 B wird zum Auf­ nehmen und Speichern der Testergebnisse verwendet. Nach dem Laden der Software wird eine zu prüfende periphere Steuerung in eine Vertiefung der Prüfbefestigung einge­ setzt und die Starttaste betätigt. Unter Steuerung durch den Betriebssystemteil des Software-Pakets er­ zeugt das automatische Prüfsystem anschließend die Saugwirkung und fordert den Benutzer über die Anzeige 54 zum Identifizieren der Testeinheit auf. Anschließend wird der Strichcodedabtaster 57 zum Eingeben der Iden­ tifikationsdaten verwendet, und das automatische Prüf­ system vergleicht den identifizierten Typ der Testein­ heit mit dem Typ der Prüfbefestigung, der verwendeten Empfängerkarte 16 und dem Software-Paket, um zu ent­ scheiden, ob ein korrekter Typ einer Testeinheit gela­ den worden ist. Wenn der korrekte Typ einer Testeinheit geladen worden ist, unterwirft das automatische Prüfsy­ stem die Testeinheit allen Prüfmodulen in der Upper level-Software des Software-Pakets, bis die Tests be­ endet sind oder die Einheit versagt hat. In beiden Fäl­ len wird der Saugeffekt außer Kraft gesetzt, und die Testeinheit wird freigegeben, wobei die Ergebnisse auf der Anzeige 54 erscheinen. Anschließend können die Er­ gebnisse dieses Tests zusammen mit der Identität der Testeinheit in der Speicherdiskette im zweiten Einschub des Laufwerks 48 A gespeichert werden. Dann produziert der Drucker 51 eine Blattkopie der Testergebnisse, die die Identität der Testeinheit, Zeit, Datum und Bedie­ nungsperson angibt. Wie oben angegeben, kann während des Ablaufs des ersten Testes unter Einsatz eines der Prüfsysteme eine Bedienungsperson eine weitere zu prü­ fende Einheit in das zweite Prüfsystem laden. Wenn der Benutzer zu irgendeinem Zeitpunkt während des Prüfens die Tests unterbrechen möchte, läßt sich die Löschtaste betätigen, und die zu prüfende periphere Steuerung wird unmittelbar freigegeben. Wenn ein anderer Typ von Ein­ heit geprüft werden soll, werden die Prüfbefestigung (mit der Empfängerkarte) und die Software in den Dis­ kettenlaufwerken 48 ausgewechselt, und das Prüfen der neuen peripheren Steuerungen wird wie oben erläutert mit der geeigneten Prüfbefestigung und Software-Paket- Diskette initiiert.

Bei der beschriebenen Ausführungsform besteht die Zen­ tralverarbeitungseinheit 10 des automatischen Prüfsy­ stems aus Bestandteilen eines herkömmlichen PC-Geräts. Viele derartige Computer weisen eine adäquate Rechen­ leistung auf und sind mit einer genügenden Zahl von Erweiterungsschlitzen versehen, um alle bei Betrieb des automatischen Prüfsystems eingesetzten Peripherieein­ heiten aufzunehmen. Ein bestimmtes erfolgreich einge­ setztes PC-Gerät ist das IBM-Modell PC mit einem Acht- Bit-Mikroprozessor. Falls es erforderlich ist (d.h. wenn die Testeinheit zur Verwendung mit einer Sechzehn- Bit-CPU gedacht ist), kann die Empfängerkarte so ausge­ bildet sein, daß sich von diesem Acht-Bit-Mikroprozes­ sor ein Sechzehn-Bit-Mikroprozessor simulieren läßt.

Zur Signalübermittlung von einem Hauptanschluß der CPU 10 zur Empfängerkarte 16 wird eine Treiber- oder Exten­ derkarte 13 verwendet. Fig. 5 zeigt ein Beispiel einer Extenderkarte. Die Extenderkarte 13 wird in den Haupt­ anschluß der CPU 10 gesteckt und greift auf den Adres­ sierbus, den Datenbus und die Steuersignalleitungen der CPU zu. Wie Fig. 3 zeigt, enthält die Extenderkarte mehrere elektronische Dreifach-Digitaltreiber 63, von denen jeder unabhängig auf einen der genannten Busse oder eine der Steuersignalleitungen zugreift. Die Digi­ taltreiber 63 sind Hochstromvorrichtungen zum fehlerlo­ sen Treiben von großen Stromstärken. Ein Treibersteu­ erer 66 ist zum Aktivieren der Digitaltreiber 63 vorge­ sehen. Der Treibersteuerer 66 aktiviert die Digital­ treiber 63 aufgrund von Steuersignalen, die an den mit der CPU verbundenen Steuersignalleitungen ertastet wer­ den. Jeder Digitaltreiber 63 ist mit einem Bus verse­ hen, der sich bis zu den Empfängerkarten erstreckt, die sich bis zu ca. 1,20 m (4 Fuß) entfernt befinden kön­ nen.

Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild eines Beispiels einer Empfängerkarte. Diese Empfängerkarte wäre geeignet für eine periphere Steuerung zur Verwendung in einem Haupt­ computersystem, das eine Acht-Bit-CPU wie die in dem automatischen Prüfsystem verwendete Acht-Bit-CPU 10 aufweist. Abbildungsgemäß hat die Empfängerkarte 16 Digitaltreiber 63, die mit dem Adressierbus, dem Daten­ bus und den von den Digitaltreibern zur Extenderkarte 13 verlaufenden Steuersignalleitungen verbunden ist. Ein Dekoder 69 ist am Ausgang des Digitaltreibers 63 angeordnet, der auf den Adressierbus zugreift. Der De­ koder 69 aktiviert die mit dem Datenbus und den Steuer­ signalleitungen verbundenen Digitaltreiber 63, wenn der Adressierbus Adressiersignale übermittelt, welche ange­ ben, daß die CPU 10 der Testeinheit Befehle oder Daten zuführt. Die Rückführ-Steuersignalleitung 72 von der Testeinheit 19 zur CPU 10 weist eine Halteschaltung 75 auf. Diese Halteschaltung dient zum Speichern von Un­ terbrechungssignalen, die normalerweise von der zu prü­ fenden Peripheriesteuerung an eine Hauptcomputer-CPU übermittelt werden. Dadurch wird verhindert, daß der Betrieb der CPU 10 des automatischen Prüfsystems durch den Testablauf unterbrochen wird. Zu geeigneten Zeit­ punkten kann die CPU 10 die Halteschaltung 75 befragen, um das Vorliegen oder Nichtvorliegen vorgesehener Un­ terbrechungssignale festzustellen.

Fig. 7 zeigt ein Beispiel einer Empfängerkarte, die im Gegensatz zur Acht-Bit-CPU 10 des automatischen Prüfsy­ stems zum Prüfen einer für einen Sechzehn-Bit-Hauptcom­ puter bestimmten peripheren Steuerung vorgesehen ist.

Auch diese Empfängerkarte enthält Digitaltreiber 63, die auf den Adressierbus, den Datenbus und die Steuer­ signalleitungen von der Treiberkarte 13 zugreifen. Wiederum dient ein Dekoder 69 zum Aktivieren der mit dem Datenbus und den Steuersignalleitungen verbundenen Digitaltreiber 63 beim Übermitteln geeigneter Adressier­ codes von der CPU 10. Bei dieser Empfängerkarte jedoch ist ein Direktzugriffsspeicher (RAM) 78 mit dem Daten­ bus verbunden. Eine Direktspeicherzugriffssteuerung 81 ist vorgesehen, um einen Datenauszug vom RAM-Speicher 78 zu ermöglichen. Bei Betrieb lädt die CPU Daten in den RAM-Speicher 78, die anschließend von der Testein­ heit mit einer höheren Transferrate benutzt werden sol­ len. Nach dem Laden des RAM-Speichers 78 gibt die CPU 10 ein geeignetes Steuersignal über die Steuerleitungen aus, das die Testeinheit 19 zum Aktivieren der DMA-An­ forderungsleitung 84 auffordert, wodurch die Direkt­ speicherzugriffssteuerung 81 Ausgangssignale vom RAM- Speicher 78 veranlaßt. Die I/O-Anforderungsleitung 87 dient zum Ausgeben eines Signals an die Testeinheit, das die Gültigkeit der Daten angibt. Die Leitung ist Bestandteil der spezifischen Konfiguration des Typs der zu prüfenden peripheren Steuerung. Wiederum ist eine Halteschaltung 75 vorgesehen, die von der Testeinheit kommende Unterbrechungssignale abtastet.

Fig. 8 zeigt ein Beispiel eines peripheren Emulators. Dieser periphere Emulator kann ein Festplatten- oder Diskettenlaufwerk simulieren. Allgemeinhin enthält der Diskettenlaufwerkemulator einen Speicher 90, der eine gewünschte Menge von Daten (vorzugsweise auf einer Spur für ein Diskettenlaufwerk) speichert, die von der CPU 10 in den Emulator 27 eingegeben werden, oder alterna­ tiv von der Testeinheit 19 empfangene Daten. Zudem ist eine Folge von Halteschaltungen 91-94 zum Speichern von Zustands- oder Antriebszustandssignalen vorgesehen, welche ein Diskettenlaufwerk normalerweise während ver­ schiedener Betriebszustände an eine Testeinheit über­ mitteln würde, und zum Speichern von Befehlen, die von der Testeinheit übermittelt werden und normalerweise das Diskettenlaufwerk zum Initiieren verschiedener Ar­ beitsabläufe auffordern würden. Im weiteren sind Digi­ taltreiber 97, 98 vorgesehen, um Datensignale über die längere Entfernung zwischen dem Emulator 27 und der geprüften Einheit 19 zu übermitteln. Da Daten normaler­ weise parallel im Spurspeicher 90 gespeichert werden sowie von diesem abgerufen werden und normalerweise seriell der Testeinheit 19 übermittelt sowie von dieser empfangen werden, ist zwischen dem Speicher 90 und den Digitallaufwerken 97, 98 ein Datenserializer 101 vorge­ sehen, um die korrekte Abfolge des Datenausgangs zu gewährleisten.

Eines der hartnäckigsten Probleme beim Verwenden eines Diskettenlaufwerks zum Datenspeichern wird gewöhnlich als "Bit-Zittern" ("bit jitter") bezeichnet. Diese Er­ scheinung betrifft das kurzzeitige Verschieben von Da­ tenimpulsen, die die periphere Steuerung vom Disketten­ laufwerk liest. Diese Störung im Zeitsteuerungsverhält­ nis entsteht üblicherweise aufgrund von Veränderungen der Geschwindigkeit des Diskettenlaufwerks, eines Hy­ stereseeffektes in den Lese-/Schreibköpfen des Disket­ tenlaufwerks, Defekten der Medien, störenden elektro­ magnetischen Rauschimpulsen und einer Bit-Verschiebung in den Medien, die durch die Nähe benachbarter Bits verursacht wird, welche sich gegenseitig magnetisch abstoßen oder anziehen. Typischerweise sind Steuerungen so konzipiert, daß sie ein bis zu 39 Nanosekunden betra­ gendes Bit-Zittern tolerieren. Früheren Prüfsystemen für periphere Steuerungen fehlte jedoch allgemeinhin jede Vorrichtung, um die Toleranz einer Steuerung hin­ sichtlich des Bit-Zitterns zufriedenstellend zu prüfen. Das beschriebene automatische Prüfsystem enthält einen Verzögerungsspeicher 104 und einen Verzögerungsaddierer 107 zum Messen der Toleranz einer Testeinheit hinsicht­ lich des Bit-Zitterns. Mit jedem im Speicher 90 gespei­ cherten Datenbit wird ein entsprechendes Zeitsteue­ rungsbit im Verzögerungsspeicher 104 gespeichert. Wenn diese Daten anschließend der Testeinheit übermittelt werden, wird jedes vom Speicher 90 zugeführte Datenbit vom Verzögerungsaddierer 107 um die im Verzögerungs­ speicher 104 gespeicherte Zeitintervallamplitude ver­ zögert. Damit wird eine Auflösung von einer Nanosekunde in der Zeitgebung zwischen verschiedenen Datenbits er­ möglicht. Somit läßt sich durch passendes Speichern von Daten im Verzögerungsspeicher 104 eine Form des Bit- Zitterns erzeugen und fortschreitend veschlechtern, so daß festgestellt wird, wann die Testeinheit aufgrund einer nicht tolierbareren Verschiebung von Datenimpul­ sen beginnt, Daten vom Emulator zurückzuweisen.

Gegenwärtig weisen einige Diskettenlaufwerksteuerungen eine Funktion auf, die als "Schreib-Vorkompensations­ code" ("write precompensation code") bekannt ist, um das Zeitsteuerungsverhältnis zwischen den Daten-Bits zu erhalten, die in der Nähe des Zentrums einer Datenspei­ cherdiskette aufgezeichnet sind. Wenn die die Daten bildenden magnetischen Domänen immer näher zueinander plaziert werden, wird typischerweise ein Punkt er­ reicht, bei dem die magnetischen Domänen aufgrund einer Interaktion mit angrenzenden magnetischen Domänen phy­ sikalisch von ihrer Anfangsposition verschoben werden. Diese physikalische Verschiebung bewirkt eine Verschie­ bung im Zeitsteuerungsverhältnis zwischen angrenzenden Daten-Bits. Periphere Steuerungen sind mit der Funktion der Schreib-Vorkompensation für diese physikalische Verschiebung versehen, indem sie die Daten entweder früh oder spät schreiben, so daß die magnetische Domäne nach dem Schreiben in ihre korrekte Position verschoben wird. Im peripheren Emulator 27 ist ein Schreib-Vorkom­ pensationsdetektor 110 enthalten, der die von der Test­ einheit 19 übermittelten Schreibdaten überwacht und feststellt, ob die Schreib-Vorkompensationsfunktion korrekt arbeitet. Der Schreib-Vorkompensationsdetektor 110 mißt das Intervall zwischen den Anstiegsflanken benachbarter Datenimpulse. Ein Zähler zählt die Häufig­ keit, in der der Schreib-Vorkompensationdetektor 110 zwei Datenimpulse ermittelt, von denen der erste spät und der zweite früh erfolgt. Dann liest die CPU 10 den Zähler des Schreib-Vorkompensationsdetektors 110 und bringt diese Zählung mit mit der Häufigkeit in Deckung, mit der die ersten und zweiten Datenimpulse hätten früh bzw. spät eintreffen müssen.

Bei normalem Betrieb kann der Treibersteuerer feststel­ len, daß die Laufwerksköpfe über einer ersten Spur pla­ ziert sind, und den Köpfen befehlen, sich zu einer ande­ ren Spur zu bewegen. Normalerweise erfolgt dies durch einen Richtungsbefehl und das Übermitteln einer Anzahl von Impulsen, welche das Diskettenlaufwerk zum Bewegen der Köpfe um eine Spur pro Impuls veranlassen. Zum Si­ mulieren dieses Effektes im peripheren Emulator des automatischen Prüfsystems ist ein Pulszähler 113 vorge­ sehen. Der Zähler 113 wird zum Zählen der von der Test­ einheit übermittelten Schrittimpulse verwendet. Im Emu­ lator kann ein Impulsgenerator 116 enthalten sein, der bei jedem Simulieren einer vollen Drehung der Diskette ein geeignetes Indexsignal rückführt.

Bei Betrieb führt die CPU 10 der Testeinheit über die Empfängerkarte 16 verschiedene Befehle und Daten zu. Die CPU greift dann auf den Spurspeicher 90 und die Halteschaltungen 93, 94 des peripheren Emulators 27 zu, um festzustellen, ob dem peripheren Emulator korrekte Befehlssignale übermittelt worden sind oder nicht, und um die korrekte Übermittlung der der Testeinheit 19 anfangs zugeführten Daten zu prüfen. Die CPU 10 spei­ chert zudem verschiedene Zustandssignale in den Halte­ schaltungen 91, 92 des peripheren Emulators 27, be­ fiehlt dann der Testeinheit 19 das Initiieren einer bestimmten Aktion und überprüft, ob diese Aktion als Reaktion auf die angenommenen Zustandssignale im peri­ pheren Emulator 27 passend initiiert oder verschoben worden ist oder nicht. Die Toleranz der Testeinheit 19 hinsichtlich verschiedener außergewöhnlicher Zustände wird präzise festgestellt, indem man die CPU 10 ver­ schiedene Formen reduzierter oder ungenauer Daten in den Spurspeicher 90 eingeben läßt (dies betrifft auch die Toleranz hinsichtlich des Bit-Zitterns durch Ver­ wendung des Verzögerungsspeichers 104) und dann die Testeinheit 19 zum Wiederauffinden dieser Daten vom peripheren Emulator 27 auffordert. Durch die Verwendung von modularer Software und Empfängerkarten, die für den speziellen Typ einer zu prüfenden Steuerung geeignet sind, läßt sich das automatische Prüfsystem zum effi­ zienten Prüfen eines weiten Bereichs von Produkten ein­ setzen.

Claims (6)

1. Automatisches Prüfsystem zum Prüfen von Steuerungen für Computer-Peripherieeinheiten, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Verarbeitungseinheit (10) Daten- und Steuersignale erzeugt, die eine zu prüfende Steuereinheit (19) zum Initiieren mehrerer vorbestimmter Vorgänge veranlaßt;
eine abnehmbare Aufnahmeinheit (58) mit der Verarbei­ tungseinheit (10) die Daten- und Steuersignale an die zu prüfende Steuereinheit (19) übermittelt und zur Ver­ wendung mit einem speziellen peripheren Steuerungstyp angepaßt ist; und
ein Emulator (27) mit der Verarbeitungseinheit (10) verbunden ist und von der zu prüfenden Steuereinheit (19) abnehmbar verbunden ist, um eine von der Steuer­ einheit zu steuernde periphere Vorrichtung zu emulie­ ren, daß der Emulator (27) Daten-, Status- und Steuer­ signale von der Verarbeitungseinheit (10) und der zu prüfenden Steuereinheit (19) empfängt, wobei der Emu­ lator (27) Daten und Befehle von der zu prüfenden Steu­ ereinheit (19) aufnimmt und die Daten- und Statussig­ nale für die Steuereinheit (19) unter Anweisung der Verarbeitungseinheit (10) verfügbar macht, um die Lei­ stung der zu prüfenden Steuereinheit (19) zu testen.

2. Automatisches Prüfsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeinheit (58) eine elek­ tronische Halteschaltung (75) aufweist, um zu verhin­ dern, daß Signale von der zu prüfenden Steuereinheit (19) den Arbeitsablauf der Verarbeitungseinheit (10) anhalten.

3. Automatisches Prüfsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeinheit (58) eine Speichervorrichtung (90) aufweist, um Daten von der Verarbeitungseinheit (10) zu speichern, und daß die Verarbeitungseinheit (10) in der Lage ist, die Zeitsteu­ erung von Datensignalen eines anderen Typs einer Verar­ beitungseinheit zu simulieren.

4. Automatisches Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Emulator (27) eine Einrichtung (110) aufweist, die das Zeitsteue­ rungsverhältnis zwischen von der zu prüfenden Steuer­ einheit (19) empfangenen Datenimpulsen mißt.

5. Automatisches Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Emulator (27) eine Einrichtung aufweist, die die Zeitsteuerung zwi­ schen von der Verarbeitungseinheit (10) empfangenen Datenimpulsen und der zu prüfenden Steuereinheit (19) übermittelten Datenimpulsen ändert.

6. Modulares automatisches Prüfsystem zum Prüfen von Steuerungen für periphere Steuereinheiten in Computern, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Verarbeitungseinheit (10) Steuersignale er­ zeugt, die an einer zu prüfenden Steuereinheit (19) durchzuführenden Tests entsprechen, und Signale em­ pfängt, die den Ergebnissen von Tests entsprechen;
daß mehrere untereinander auswechselbare Aufnahmeinhei­ ten (58) die Verarbeitungseinheit (10) mehreren zu prü­ fenden Steuerungen (19) anpassen, wobei jede Aufnahmein­ heit (58) mit der Verarbeitungseinheit (10) verbindbar ist und eine Halterung (59) zum Aufnehmen einer Steuer­ einheit sowie Verbindungsleitungen (60) aufweist, die die Steuereinheit elektrisch an die Verarbeitungsein­ heit (10) koppeln, um eine Kommunikation zwischen bei­ den Teilen herzustellen; und
daß ein Emulator (27) mit der Verarbeitungseinheit (10) und einer zu prüfenden Steuereinheit (19) verbindbar ist, um eine von der Steuereinheit zu steuernde peri­ phere Vorrichtung zu emulieren, wobei der Emulator (27) entsprechend der Anweisung der Verarbeitungseinheit (10) Befehle und Daten von der zu prüfenden Steuerein­ heit (19) empfängt und die Verarbeitungseinheit (10) informiert, ob die Steuereinheit die Befehle und Daten korrekt erzeugt hat, und der Emulator (27) außerdem (27) der zu prüfenden Steuereinheit (19) Signale zum Initiieren verschiedener Arbeitsabläufe der Steuerein­ heit übermittelt, und wobei die Verarbeitungseinheit (10) Signale von der Steuereinheit und dem Emulator (27) analysiert, um festzustellen, ob die Steuervor­ richtung korrekt arbeitet.