JP2008096325A - Board for diagnosing dynamic board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車載制御基板、エレベータ制御基板、検査装置制御基板、これらを組み込みシステムの基板診断方式及びシステムに関するものである。 The present invention relates to an in-vehicle control board, an elevator control board, an inspection apparatus control board, and a board diagnosis system and system for a system incorporating these.
近年の電子機器の高機能化により回路基板に複数のLSIやプロセッサ(マイコン)が高密度に実装される一方で、搭載される半導体集積回路等、電子部品の低電圧・高速化により回路基板における誤動作・故障が問題となっている。高密度化においては、特にBGA(Ball Grid Array)に代表される接続部をパッケージ基板下面に持つデバイスの登場により、視覚での故障検出及び外部からプローブを接触させての故障検出・評価が困難になっている。また、プロセッサやSoC、FPGA等の高機能なLSIが複数搭載された基板が増加していることから、部品故障、配線故障による不具合の要因を現象から特定することが困難になっている。その上、動作速度も高速化しており、LSIやプロセッサ間での信号受け渡しのマージン不良による間欠的な不具合の発生頻度が増えている。特にマージン不良等の間欠的な不具合・故障に関しては、動作環境の影響を受けることが多く、不具合発生基板を運用している装置から外して詳細な故障解析を行おうとしても、不具合を再現できないことが多くなっている。そのため、本質的な故障・不具合要因を特定することができず対策、保守工数の増大を招いている。 With the recent enhancement of functionality of electronic equipment, multiple LSIs and processors (microcomputers) are mounted on a circuit board at high density. On the other hand, low-voltage and high-speed electronic components such as semiconductor integrated circuits are installed in circuit boards. Malfunction / failure is a problem. In the case of higher density, it is difficult to detect failures and evaluate them visually by touching the probe from the outside due to the appearance of a device that has a connection part represented by BGA (Ball Grid Array) on the lower surface of the package substrate. It has become. In addition, since the number of boards on which a plurality of high-performance LSIs such as processors, SoCs, FPGAs, and the like are mounted is increasing, it is difficult to identify the cause of a failure due to component failure or wiring failure from the phenomenon. In addition, the operation speed has been increased, and the frequency of intermittent failures due to poor margins in signal transfer between LSIs and processors has increased. In particular, intermittent failures such as margin failures are often affected by the operating environment, and even if you try to perform detailed failure analysis by removing the device from which the failure occurred, you cannot reproduce the failure. A lot is happening. For this reason, it is not possible to identify an essential failure / failure factor, resulting in an increase in countermeasures and maintenance man-hours.
従来、回路基板の故障診断・検査においては、IEEE規格1149.1によるディジタル・バウンダリスキャンテストがある。これは、内部ロジックと各信号ピンとの間にセルと呼ばれるシフトレジスタを配置し、ここを通過する信号を監視したり、任意のデータを入力したりする。つまり、セルが従来のインサーキットテストにおけるテストプローブと等価の働きをする。さらに命令を受け取るインストラクションレジスタ、入力されたデータを最短経路で出力するためのバイパスレジスタ、バウンダリスキャンセルを制御するTAPコントローラ(Test Access Port)を内蔵する。これによって、TDI(Test Data In)、TMS(Test Mode Select)、TCK(Test Clock)、TDO(Test Data Out)、TRST(Test Reset)の少ない種類の信号で外部回路との相互接続テストなどを通して、プリント回路基板上におけるLSI間の配線接続を検査・診断する。
また、前記バウンダリスキャンを利用して、LSIやプロセッサの入出力ピンの動作状態をリアルタイムで表示する診断・解析方法も提案されている。
Conventionally, in circuit board fault diagnosis / inspection, there is a digital boundary scan test according to IEEE standard 1149.1. In this method, a shift register called a cell is arranged between the internal logic and each signal pin, and a signal passing through the shift register is monitored or arbitrary data is inputted. That is, the cell functions equivalent to a test probe in a conventional in-circuit test. Furthermore, an instruction register for receiving an instruction, a bypass register for outputting input data through the shortest path, and a TAP controller (Test Access Port) for controlling boundary scan cancellation are incorporated. As a result, TDI (Test Data Select), TMS (Test Mode Select), TCK (Test Clock), TDO (Test Data Out), TST (Test Reset), and TRST (Test Reset) can be used for inter-connection tests with external circuits. The wiring connection between LSIs on the printed circuit board is inspected and diagnosed.
Also, a diagnosis / analysis method has been proposed in which the operation state of input / output pins of an LSI or a processor is displayed in real time using the boundary scan.
従来のバウンダリスキャンの利用では、装置における回路基板の接続診断を少ない信号で実現することを主目的としていることから、シリアルバス接続によるデイジーチェーン構成としており、転送速度が遅く、プロセッサやLSIの動作とは別クロックで動作するため、稼動状態での誤動作・故障の検出が難しい。また、回路基板上にプロセッサを搭載し、この間で互いに協調して動作する場合、各プロセッサ個別に異常がなくても協調制御が正常であるか否かの診断が困難である。 The use of conventional boundary scan mainly aims to realize connection diagnosis of circuit boards in equipment with few signals, so it has a daisy chain configuration with serial bus connection, transfer speed is slow, and processor and LSI operations Because it operates with a separate clock, it is difficult to detect malfunctions and failures in the operating state. Moreover, when a processor is mounted on a circuit board and operates in cooperation with each other, it is difficult to diagnose whether the cooperative control is normal even if there is no abnormality for each processor.
また、自動車に搭載される車載用制御基板に関しては、走行中に発生した故障・不具合箇所の特定が困難であり、評価・解析時に走行環境を再現することも難しい。エレベータ等の昇降機に関しても、全体制御基板やかご制御基板等の複数基板、プロセッサ、LSI間での連携制御時の不具合箇所の特定が困難である。また、評価・解析のために顧客エレベータを長時間止めることが難しいため、運用環境での原因特定が困難である。 In addition, regarding an in-vehicle control board mounted on an automobile, it is difficult to identify a failure / failure location that occurs during traveling, and it is also difficult to reproduce the traveling environment during evaluation / analysis. With respect to elevators such as elevators, it is also difficult to identify a defective part at the time of cooperative control between a plurality of boards such as an overall control board and a car control board, a processor, and an LSI. Moreover, since it is difficult to stop the customer elevator for a long time for evaluation and analysis, it is difficult to identify the cause in the operation environment.
本発明は、上記課題を解決し、複数のプロセッサやロジックLSI等が搭載されている制御基板を動作状態でリアルタイムで故障検出、診断、解析を行うことを特徴とした基板診断を実現する車載制御基板、エレベータ制御基板、検査装置制御基板、及びこれらの組み込みシステムの基板診断方式を提供するものである。 The present invention solves the above-mentioned problems and implements on-board control that realizes board diagnosis characterized by performing fault detection, diagnosis, and analysis in real time on a control board on which a plurality of processors, logic LSIs, and the like are mounted. The present invention provides a board diagnosis method for a board, an elevator control board, an inspection apparatus control board, and these embedded systems.
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば次のとおりである。
(1)複数のプロセッサと各種LSIが搭載されたプリント基板であって、
前記LSIの動作状態を取得する手段と、該取得結果を記憶する手段とを有する診断制御部を設け、その結果とプロセッサの動作状態を取得する手段と、該取得結果を記憶する手段を設け、該データを同一時間字軸で時系列に管理、保存する手段を設け、プロセッサの動作状態と前記LSIで取得した結果を元に運用状態における故障要因、部位の特定を行う解析手段を設けたことを特徴としたプリント基板である。
(2)複数のプロセッサと各種LSIが搭載されたプリント基板であって、
前記LSIに入出力信号をサンプリングする手段と、該サンプリング結果を記憶する手段とを有する診断制御部を設け、その結果とプロセッサの動作状態を取得する手段と、該取得結果を記憶する手段を設け、該データを同一時間字軸で時系列に管理、保存する手段を設け、プロセッサの動作状態と前記LSIで取得した結果を元に運用状態における故障要因、部位の特定を行う解析手段を設けたことを特徴としたプリント基板である。
The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.
(1) A printed circuit board on which a plurality of processors and various LSIs are mounted,
Provided is a diagnostic control unit having means for acquiring the operating state of the LSI and means for storing the acquisition result, means for acquiring the result and the operating state of the processor, and means for storing the acquisition result, A means for managing and storing the data in time series on the same time character axis is provided, and an analysis means for specifying a failure factor and a part in the operation state based on the operation state of the processor and the result obtained by the LSI is provided. Is a printed circuit board characterized by
(2) A printed circuit board on which a plurality of processors and various LSIs are mounted,
A diagnostic control unit having means for sampling input / output signals in the LSI and means for storing the sampling result is provided, means for acquiring the result and the operating state of the processor, and means for storing the acquisition result are provided. , Provided with means for managing and storing the data in time series on the same time character axis, and provided with analysis means for identifying the failure factor and part in the operating state based on the operating state of the processor and the result obtained by the LSI It is the printed circuit board characterized by this.
本発明は、複数のプロセッサと各種LSIが搭載されたプリント基板において、前記LSIの動作状態を取得する手段と、この取得結果を記憶する手段とを有する診断制御部を設ける。また、その取得結果とプロセッサの動作状態を取得する手段と、該取得結果を記憶する手段を設けた上で、該データを同一時間字軸で時系列に管理、保存する手段を設け、プロセッサの動作状態と前記LSIで取得した結果を元に運用状態における故障要因、部位の特定を行う解析手段を設けて動的基板診断方式を実現する。 The present invention provides a diagnostic control unit having means for acquiring the operation state of the LSI and means for storing the acquisition result in a printed circuit board on which a plurality of processors and various LSIs are mounted. Further, a means for acquiring the acquisition result and the operating state of the processor and a means for storing the acquisition result are provided, and a means for managing and storing the data in time series on the same time axis is provided. Based on the operation state and the result obtained by the LSI, an analysis means for specifying a failure factor and a part in the operation state is provided to realize a dynamic board diagnosis method.
本発明によれば、上記課題を解決し、複数のプロセッサやロジックLSI等が搭載されている制御基板を動作状態でリアルタイムで故障検出、診断、解析を行うことを特徴とした基板診断を実現する車載制御基板、エレベータ制御基板、検査装置制御基板、及びこれらの組み込みシステムの基板診断方式を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to solve the above-mentioned problems and realize a board diagnosis characterized in that a control board on which a plurality of processors, logic LSIs and the like are mounted is detected in real time in the operating state, diagnosed and analyzed. An in-vehicle control board, an elevator control board, an inspection apparatus control board, and a board diagnosis system for these embedded systems can be provided.
以下、本発明の実施形態について、実施例を用い、図を参照して説明する。
実施例として、車載制御基板、エレベータ制御基板、検査装置制御基板などの組み込みシステムの制御基板を例にとり説明する。図1は本発明の基板診断方式の一実施例である構成を示したものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings using examples.
As an embodiment, a control board of an embedded system such as an in-vehicle control board, an elevator control board, or an inspection apparatus control board will be described as an example. FIG. 1 shows a configuration which is an embodiment of the substrate diagnosis system of the present invention.
各種装置、組込み機器、自動車等に一般的に用いられるプリント基板18上に、所望の機能を実現するための主要部品である、ロジックLSI13、14、15とプロセッサ16,17が搭載されている基板において、各ロジックLSI(13,14,15)内に動作状態や入出力信号を診断用データとして取得し、この取得した診断用データの入出力制御を行う診断制御部11を設け、プロセッサ16,17に動作状態や主要レジスタ内容、エラー割込み情報等を診断データとして取得し、この結果の入出力制御を行うテスト制御部12を設ける。さらに、各ロジックLSI13,14,15、プロセッサ16,17からの診断用データの統合的な制御・管理を行う診断処理部10を設ける。診断処理部10は、前記ロジックLSI、プロセッサからの診断用データを収集する診断バス制御部24と、その結果を保存する結果格納部25と、故障部位の特定、要因の解析を行う故障解析部19とのI/F制御を行う結果出力部26と、前記ロジックLSIやプロセッサの診断制御部11、テスト制御部12のデータ取得や入出力タイミング等、動作タイミングを制御する診断タイミング制御部23で構成する。本実施例では、前記ロジックLSIとプロセッサの診断制御部11とテスト制御部12への診断制御用動作クロックを診断処理部10から出力し、前記ロジックLSI、プロセッサ間における統一的な動作タイミングでの診断制御を行う。
A board on which
図2に診断処理部10の詳細構成を示す。診断処理部10は、外部よりクロック信号41を入力し、そのクロックを元に診断タイミング制御部23が、診断制御タイミングを生成し、ロジックLSI13,14,15やプロセッサ16,17の診断制御部11、テスト制御部12の動作タイミング信号31を出力する。診断バス制御部24は、診断指示や診断結果データを転送するための診断バス32により、診断タイミング制御部からの動作タイミング43を元に前記ロジックLSIやプロセッサからの診断データの取得指示を送信し、診断結果データを収集する。この取得指示は、前記ロジックLSIやプロセッサでの動作状態サンプリングタイミングを考慮して出力する。収集した診断結果データは、診断結果格納部25に保存する。その際、前記ロジックLSIやプロセッサの動作状態取得指示タイミングの履歴と前記各ロジックLSIやプロセッサの診断結果のデータとを診断結果格納部25で関係付けて保存、管理する。この診断結果を保存する際、例えばタイマカウンタなどの時間を算出できる回路を有す、診断時間管理部46の時間データも同時に保存する。診断結果出力制御部26は、診断結果格納部25に保存されたデータを故障部位特定や要因解析を行う故障解析部19への入出力タイミングや入出力バス33のバスアービトレーション等を行う。本実施例では、診断指示と診断データ転送用のバスをシリアルバス接続によるデイジーチェーン構成の例であるが、診断処理部10から各ロジックLSIやプロセッサへ個別に接続するスター形接続等でも良い。また、この診断用バスをバウンダリスキャンで構成しても良い。
FIG. 2 shows a detailed configuration of the
図3にロジックLSI(図1の例ではロジックLSI13,14,15)と診断制御部11の構成を示す。診断処理部10との接続、または診断バス接続構造がデイジーチェーンの場合の他ロジックLSIやプロセッサと接続し、診断データのI/F制御を行う診断バスローカル制御部52を設ける。また、内部ステータス取得制御部51は、動作タイミング信号31と診断バス32からの指示に従い取得する。この取得結果は、ログメモリ54に保存される。その際、取得タイミング(取得時間)もログメモリ54に格納する。加えて、ロジックLSIの入出力信号を監視する入出力監視部53を設ける。入出力信号監視部53は、入出力信号の変化をサンプリングし、その結果を時間方向に論理演算により一意な固有値を生成する。固有値生成回路は、診断処理部10が、診断データを間欠的に収集する場合でも、入出力信号の全ての変化を保存することである。この固有値生成回路には、サンプリング結果と乱数とを論理演算し固有値を生成する方法もある。この乱数との組合せによる固有値生成回路の例を図4に示す。図4の例では、EORで帰還をかけたシフトレジスタによって構成されるカウンタ.フリップフロップの個数をnとすると2n−1まで計数する擬似乱数発生回路LFSR(Linear Feedback Shift Register)に入出力信号(図内Data Flow)をEORで積算することで固有値を生成する。尚、内部ステータス取得制御部51と入出力信号監視部53は、両方設けても、一方のみ設けても本発明の本質は変わらない。また、診断制御部11をバウンダリスキャンで実施する場合、バウンダリスキャンに対するユーザ定義命令を追加して、内部状態の取得、制御を行うことで実現する。この場合、取得タイミングと診断バスとの入出力タイミングを診断処理部10で制御し、基板上の全ロジックLSIやプロセッサ等の診断対象となる主要部品からの診断データ取得タイミングと診断バス制御を統一的な時間管理で制御し、診断データを時系列管理することを特徴とする。
FIG. 3 shows the configuration of the logic LSI (
図5にプロセッサにおけるテスト制御部12の構成例を示す。プロセッサの動作状態は、内部の汎用レジスタやステータスレジスタの内容を取得することで実現できる。プロセッサは、プログラムで記述された実行命令をインストラクションメモリに格納し、その格納された命令を順次実行していく。本発明では、所望の機能を実現するためのプログラムとは別に内部状態を監視、取得するための手段を設ける。この手段は、前記プログラムに加え、状態監視や取得を実行するプログラムで実現する。ただし、プロセッサ内に回路上で状態監視や取得回路を別に設けても良い。または、プロセッサからの割込みを監視する別LSIを設けても良い。ここで、状態監視、取得手段をプログラムにより設ける場合、このプログラムにより所望の間隔でプロセッサコア64から内部状態を汎用レジスタまたは専用の状態監視レジスタ(63)にライトする。診断バスローカル制御部52は、前記レジスタ63の内容を動作タイミング信号31と診断バス32からの指示に従い、プロセッサコア21の内部状態を取得する。この取得結果は、ログメモリ54に保存される。その際、取得タイミング(取得時間)もログメモリ54に格納する。また、テスト制御部12をバウンダリスキャンで実施する場合、バウンダリスキャンに対するユーザ定義命令を追加して、内部状態の取得、制御を行うことで実現する。この場合、取得タイミングと診断バスとの入出力タイミングを診断処理部10で制御し、基板上の全ロジックLSIやプロセッサ等の診断対象となる主要部品からの診断データ取得タイミングと診断バス制御を統一的な時間管理で制御し、診断データを時系列管理することを特徴とする。加えて、バウンダリスキャンを利用した場合、入出力信号のサンプリングした結果をレジスタ63もしくはバウンダリスキャンレジスタから取得することもできる。この場合も取得タイミングもログメモリ54に格納する。
FIG. 5 shows a configuration example of the
図2で示した実施例での動作タイミングを図6に示す。図6では、ロジックLSI−L1(13)の診断動作とL2(14)との入出力信号監視の動作タイミングを示している。L1の論理回路からの出力信号(図中、Data0〜5)を入出力信号監視部53に取り込み固有値を生成する (図中、Sig-0-0〜Sig4-4) 。この結果は、ログメモリ54に保存される。同時に、内部状態を内部ステータス取得制御部51により取得され、ログメモリ54に保存される。L1から出力された出力信号は、L3に入力され、この入力結果からL1同様固有値を生成する。診断処理部10は、所望の間隔で診断バス32に診断データ取得を指示する(図中、”Read”)。この時、コマンド発行タイミング(時間)を記録しておき、各ロジックLSIやプロセッサからの診断データの取得時間管理に使用する。ただし、診断制御部11、テスト制御部12にタイマを設け、診断データとともに診断バス32に出力し、診断処理部10や故障解析部19等で集中制御してデータ取得時間の管理しても良い。
FIG. 6 shows operation timings in the embodiment shown in FIG. FIG. 6 shows the operation timing of the diagnostic operation of the logic LSI-L1 (13) and the input / output signal monitoring of the L2 (14). Output signals (
図6中の固有値生成の制御回路例を図7に示す。図7(a)は、ロジックLSIの論理回路例を示し、所望の処理を実行するステータス[ACT1],[ACT2],[ACT3]と待ちステータスである[IDLE]で構成する。図7(b)は、診断制御回路11の回路例を示し、制御用入力信号としては、回路の初期リセット信号であるRST信号とデータの有効性を示すVLD信号と固有値を初期化するDRST信号である。また、出力信号は、固有値生成回路(例えば図4で示した回路)への動作イネーブル信号を出力する。この例では、内部論理回路での一連の動作を終了するACT3からIDLEへの遷移時にDRST信号を出力し、診断制御部11のデータリセットタイミングとしている。これにより、生成する固有値も内部回路の動作状態に関連付けられた結果を得ることができる。また、診断制御部11は、VLD信号に従って固有値生成を実行することにより、不定かつ無効なデータの影響を排除できる。
FIG. 7 shows an example of a control circuit for generating eigenvalues in FIG. FIG. 7A shows an example of a logic circuit of a logic LSI, which is composed of statuses [ACT1], [ACT2] and [ACT3] for executing desired processing and [IDLE] which is a wait status. FIG. 7B shows a circuit example of the
図8にシリアルバス構造による診断バスの動作タイミング例を示す。診断バス32をシリアルバス構造とした図8の例では、診断処理部10からの診断指示がL1、L3、P1と伝播するとともに、各部品の動作状態を診断制御部11またはテスト制御部12が取得して、診断バス32へ出力する。この時、本発明による診断制御部11、テスト制御部12は、診断バスローカル制御部52で診断制御に関する指示(コマンド)の入力、前段診断結果データの入力、保存、動作状態取得、診断バス32への出力を行う。診断バス32への出力は、前段部品の診断結果データに自診断結果データを付加して出力することで、全部品の診断結果データを診断処理部10に送る。この図8で示したように全部品の診断タイミングを同期制御することで、診断データである内部状態や入出力信号の変化データの取得タイミングを制御している。
FIG. 8 shows an example of operation timing of a diagnostic bus having a serial bus structure. In the example of FIG. 8 in which the
図9に故障解析部19での解析結果表示方法の例を示す。この実施例では、P1,P2で示されるプロセッサとL1,L2,L3で示されるロジックLSIを主要部品とする基板の診断を対象としており、それぞれの動作状態や固有値を表示する。本発明では、全診断対象の診断データ取得タイミングを統一的に実行することから、故障解析部19では、この診断結果を時間軸で表示する。時間軸で全部品の動作状態を表示することで、対象基板の診断、解析を容易に行える。また、故障解析部19に動作状態の期待値を持たせることで、取得した結果と比較判定することで、基板動作としてのエラー検出を可能としている(図中の例ではt=3)。
FIG. 9 shows an example of an analysis result display method in the
図10に車載制御基板の一実施例を示す。主要な部品構成として、車載制御基板71上にエンジンやモータへの制御パルスを制御するロジックLSI72とエンジンやモータとの信号送受を行うコネクタ77から、回転数を示すアナログ信号を受信しデジタルデータに変換するRDコンバータ73、車両制御やエンジン、モータ制御パルスの生成を行うプロセッサ74,75と車両制御設定保存用メモリ76で構成され、動作タイミング信号31、診断バス32で診断処理部10と接続される。この例では、個別に診断処理部10と接続するスター接続構成である。
FIG. 10 shows an embodiment of the in-vehicle control board. As a main component configuration, an analog signal indicating the number of rotations is received from a
図11に本発明による昇降機(エレベータ)の実施例を示す。本例では、統合制御盤81と端末装置82と駆動モータ83とかご86から構成されるエレベータシステムである。本実施例では、統合制御盤81に搭載されている統合制御基板84と端末装置82とかご内の操作制御基板85に本発明による診断方式を実施した例である。それぞれの基板に搭載されているプロセッサやロジックLSIの動作状態をそれぞれ監視・診断し、統合制御基板84に診断結果を集める。故障解析が必要な場合は、統合制御基板84に故障解析部19を接続して解析する。尚、診断結果を集める基板は、統合制御基板84に限定していない。また、集めることも限定せず、各基板で個別に解析することもできる。
FIG. 11 shows an embodiment of an elevator (elevator) according to the present invention. In this example, the elevator system is composed of an
図12(a)では、故障解析部19を基板上に設けた例を示す。また、図12(b)は、診断処理部10を診断対象基板(回路)とは別に設けた(別基板として診断制御基板91)例を示す。この際、診断処理部10と故障解析部19を同一基板としてまとめても良い。
FIG. 12A shows an example in which the
以上により、ロジックLSIやプロセッサ等の基板に搭載される主要部品の動作状態でのリアルタイム診断を可能にし、各部品の動作タイミング(時間)と診断タイミングを統一管理することが可能になる。また、ロジックLSIの動作状態や入出力信号の受け渡し確認とプロセッサの動作状態を時系列に履歴・保存し、その結果を時系列に表示することで、基板全体の動作状態監視とエラー検出、解析を容易にすることができる。また、ロジックLSI内に入出力ピンでの監視回路(固有値生成)を設け、その内容をプロセッサステータスと同期監視する手段を設けることで、プロセッサの状態異常発生要因が、外部入力の異常によるものかを判断可能となり、故障箇所の特定できる。加えて、取得手段として、IEEEで標準化されているバウンダリスキャンを利用することも可能である。 As described above, it is possible to perform real-time diagnosis in the operating state of main components mounted on a substrate such as a logic LSI or a processor, and it is possible to unify operation timing (time) and diagnosis timing of each component. In addition, logic LSI operation status and I / O signal transfer confirmation and processor operation status are recorded and saved in time series, and the results are displayed in time series to monitor the operation status of the entire board, and detect and analyze errors. Can be made easier. In addition, by providing a monitoring circuit (eigenvalue generation) at the input / output pins in the logic LSI and providing means for monitoring the contents synchronously with the processor status, whether the cause of the processor state abnormality is due to an external input abnormality It is possible to determine the failure location. In addition, it is also possible to use a boundary scan standardized by IEEE as an acquisition means.
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。本発明は、自動車のエンジンやモータ等の車載制御基板や各種昇降機(エレベータ等)の制御基板、半導体製造装置や検査装置、医療装置などの各種基板に利用可能である。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Not too long. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for in-vehicle control boards such as automobile engines and motors, control boards for various elevators (elevators, etc.), various boards such as semiconductor manufacturing apparatuses, inspection apparatuses, and medical apparatuses.
本発明によれば、LSI間信号、ステータスとプロセッサステータスをログ取得位置と時間とともに連携して監視できることから、接続不良、スタック故障等の静的故障及びマージン不足や外部I/F要因、協調動作による不定動作等の運用状態での動的誤動作を早期に検出可能で、その要因も特定できる。また、運用状態でのリアルタイム動作時で誤動作要因を特定できることから、評価・解析工数を削減でき、保守・改造費等の削減効果もある。その上、本質的な誤動作、故障要因、不安定動作要因を特定することから、製品品質の向上、信頼性向上を実現でき、製品競争力も向上する。また、診断結果の取得をバウンダリスキャンチェーンで構成することもでき、この場合、本発明による方式を実装する上で基板上に新たな診断、解析のための信号線を増やす必要がない。 According to the present invention, inter-LSI signals, status and processor status can be monitored in conjunction with the log acquisition position and time, so static failures such as connection failures and stack failures, margin shortages, external I / F factors, and cooperative operations It is possible to detect a dynamic malfunction in an operational state such as an indefinite operation due to, and to identify the cause. In addition, since malfunction factors can be identified during real-time operation in the operational state, it is possible to reduce the number of evaluation / analysis man-hours and to reduce maintenance / modification costs. In addition, since intrinsic malfunctions, failure factors, and unstable operation factors are identified, product quality and reliability can be improved, and product competitiveness can be improved. In addition, the acquisition of diagnosis results can be configured by a boundary scan chain, and in this case, it is not necessary to increase the number of signal lines for new diagnosis and analysis on the substrate when implementing the method according to the present invention.
10…診断処理部、11…診断制御部、12…テスト制御部、13…ロジックLSI、14…ロジックLSI、15…ロジックLSI、16…プロセッサ、17…プロセッサ、18…基板(診断対象基板)、19…故障解析部、21…プロセッサコア、22…レジスタ、23…診断タイミング制御部、24…診断バス制御部、25…結果格納部、26…結果出力部、27…論理回路、31…動作タイミング信号、32…診断バス、33…接続コネクタ、34…入出力信号(ロジックLSI間データバス)、35…動作状態取得信号、41…クロック信号、42…診断結果データ信号、43…診断基準タイミング信号、44…診断結果出力制御信号、45…診断結果データ信号、46…診断時間管理部、51…内部ステータス取得制御部、52…診断バスローカル制御部、53…入出力信号監視部、54…ログメモリ、55…診断結果データ信号、56…ロジックLSI出力データ、57…固有値データ、58…ロジックLSI入力データ、59…診断基準タイミング信号、61…ステータス処理部、71…車載制御基板、72…ロジックLSI(車載用)、73…R/Dコンバータ、74…プロセッサ、75…プロセッサ、76…メモリ、81…統合制御盤、82…端末装置、83…駆動用モータ、84…統合制御基板、85…かご操作制御基板、86…かご、91…診断データ用コネクタ、
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記LSIの動作状態を取得する手段と、該取得結果を記憶する手段とを有する診断制御部を設け、その結果とプロセッサの動作状態を取得する手段と、該取得結果を記憶する手段を設け、該データを同一時間字軸で時系列に管理、保存する手段を設け、プロセッサの動作状態と前記LSIで取得した結果を元に運用状態における故障要因、部位の特定を行う解析手段を設けたことを特徴としたプリント基板。 A printed circuit board on which a plurality of processors and various LSIs are mounted,
Provided is a diagnostic control unit having means for acquiring the operating state of the LSI and means for storing the acquisition result, means for acquiring the result and the operating state of the processor, and means for storing the acquisition result, A means for managing and storing the data in time series on the same time character axis is provided, and an analysis means for specifying a failure factor and a part in the operation state based on the operation state of the processor and the result obtained by the LSI is provided. Printed circuit board characterized by
前記LSIに入出力信号をサンプリングする手段と、該サンプリング結果を記憶する手段とを有する診断制御部を設け、その結果とプロセッサの動作状態を取得する手段と、該取得結果を記憶する手段を設け、該データを同一時間字軸で時系列に管理、保存する手段を設け、プロセッサの動作状態と前記LSIで取得した結果を元に運用状態における故障要因、部位の特定を行う解析手段を設けたことを特徴としたプリント基板。 A printed circuit board on which a plurality of processors and various LSIs are mounted,
A diagnostic control unit having means for sampling input / output signals in the LSI and means for storing the sampling result is provided, means for acquiring the result and the operating state of the processor, and means for storing the acquisition result are provided. , Provided with means for managing and storing the data in time series on the same time character axis, and provided with analysis means for identifying the failure factor and part in the operating state based on the operating state of the processor and the result obtained by the LSI A printed circuit board characterized by that.
前記LSIに入出力信号をサンプリングする手段と、該サンプリング結果を時間方向に論理演算手段にから一意な固有値を生成する手段と、該サンプリング結果や前記固有値を記憶する手段とを有する診断制御部を設け、その結果とプロセッサの動作状態を取得する手段と、該取得結果を記憶する手段を設け、該データを同一時間字軸で時系列に管理、保存する手段を設け、プロセッサの動作状態と前記LSIで取得した結果を元に運用状態における故障要因、部位の特定を行う解析手段を設けたことを特徴としたプリント基板。 A printed circuit board on which a plurality of processors and various LSIs are mounted,
A diagnostic control unit comprising: means for sampling an input / output signal in the LSI; means for generating a unique eigenvalue from the sampling result in a logical direction in the time direction; and means for storing the sampling result and the eigenvalue A means for acquiring the result and the operating state of the processor; a means for storing the acquisition result; a means for managing and storing the data in time series on the same time axis; and A printed circuit board provided with an analysis means for specifying a failure factor and a part in an operation state based on a result obtained by an LSI.
前記LSIに入出力信号をサンプリングする手段と、該サンプリング結果と乱数とを論理演算し固有値を生成する手段と、該サンプリング結果や前記固有値を記憶する手段とを有する診断制御部を設け、その結果とプロセッサの動作状態を取得する手段と、該取得結果を記憶する手段を設け、該データを同一時間字軸で時系列に管理、保存する手段を設け、プロセッサの動作状態と前記LSIで取得した結果を元に運用状態における故障要因、部位の特定を行う解析手段を設けたことを特徴としたプリント基板。 A printed circuit board on which a plurality of processors and various LSIs are mounted,
A diagnostic control unit having means for sampling an input / output signal in the LSI, means for logically operating the sampling result and a random number to generate an eigenvalue, and means for storing the sampling result and the eigenvalue; Means for acquiring the operating state of the processor and means for storing the acquisition result, means for managing and storing the data in time series on the same time axis, and acquiring the operating state of the processor and the LSI A printed circuit board provided with an analysis means for identifying a failure factor and a part in an operation state based on a result.
さらに、プロセッサの動作状態と前記LSIの動作状態の取得と、該取得結果データを同一時間軸で時系列的に管理、保存する手段を設けた診断処理LSIを設けたことを特徴としたプリント基板。 The printed circuit board according to any one of claims 1 to 4,
Further, a printed circuit board comprising a diagnostic processing LSI provided with means for acquiring the operating state of the processor and the operating state of the LSI, and managing and storing the acquired result data in time series on the same time axis .
運用状態における故障要因、部位の特定を行う解析手段を前記診断処理LSIに設けたことを特徴としたプリント基板。 The printed circuit board according to claim 5,
A printed circuit board characterized in that an analysis means for specifying a failure factor and a part in an operating state is provided in the diagnostic processing LSI.
前記診断処理LSIを故障診断対象となる基板とは別基板もしくは別システムとしたことを特徴とするプリント基板。 The printed circuit board according to claim 6,
A printed circuit board characterized in that the diagnostic processing LSI is a separate board or a separate system from the board to be subjected to failure diagnosis.
前記プロセッサの動作状態と前記LSIの動作状態を専用バス接続で取得する手段を設けたことを特徴としたプリント基板。 The printed circuit board according to claim 7,
A printed circuit board comprising means for acquiring an operating state of the processor and an operating state of the LSI through a dedicated bus connection.
前記専用バスをシリアルバスもしくはバウンダリスキャンバスを使用した構成とし、シリアルバスでの動作状態取得タイミングを制御する手段を設けたことを特徴としたプリント基板。 The printed circuit board according to claim 8,
A printed circuit board characterized in that the dedicated bus is configured to use a serial bus or a boundary canvas, and means for controlling operation state acquisition timing in the serial bus is provided.
前記プロセッサや前記LSIからの全取得データを時系列に検索可能なデータとして保存する手段と、前記データを元に時系列に診断結果を表示する手段を設けたことを特徴としたプリント基板。 The printed circuit board according to claim 9,
A printed circuit board comprising means for storing all acquired data from the processor and LSI as data that can be searched in time series and means for displaying diagnosis results in time series based on the data.
請求項1乃至10のいずれかに記載のプリント基板を用いて動的に基板を診断することを特徴とする動的基板診断システム。 A dynamic board diagnostic system,
A dynamic board diagnosis system that dynamically diagnoses a board using the printed circuit board according to claim 1.
An automobile comprising the substrate according to any one of claims 5 to 10.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006279447A JP2008096325A (en) | 2006-10-13 | 2006-10-13 | Board for diagnosing dynamic board |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2006-10-13 JP JP2006279447A patent/JP2008096325A/en active Pending
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