TW201807583A - 自動控制系統與應用於其上之儀器自動搜尋方法 - Google Patents
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Abstract
本發明為一種自動控制系統與應用於其上之儀器自動搜尋方法。該系統包含一電腦裝置、多個串列埠和至少一量測儀器,該些串列埠係提供該至少一量測儀器作連接。該方法包含步驟:由電腦裝置偵測該些串列埠之數目並進行編排;將多個不同的通訊協定於該些串列埠上進行詢問;該至少一量測儀器根據各自設定而針對相互符合的通訊協定進行回覆;當於進行詢問的串列埠上有收到回覆時,判定該串列埠上連接有該至少一量測儀器中之一者,並對所連接的量測儀器發出一驗證指令以進行驗證;及當進行驗證的量測儀器符合該驗證指令時,對該量測儀器進行定址。
Description
本發明是有關於一種自動控制系統與應用於其上之儀器自動搜尋方法,尤其是有關於一種能利用程式自動判斷與搜尋系統中之串列埠及其量測儀器的連接情形以縮短設定時間的系統與方法。
現代電子工廠在進行例如電路板(PCB)的製造上,除了出廠前的功能測試(Functional Circuit Test,簡稱FCT)之外,還需進行在線上的產線測試(In Circuit Test,簡稱ICT)。而所謂的產線測試實際上是在作電路測試或電性測試,也就是運用一種「綜合電表」的儀器對電路板上的相關待測物包括電阻、電容、電源、開關等元件利用針點直接進行電壓、電流、開路或短路等測試,以使產品能符合電氣安規。
這些測試的進行可透過自動化控制或人員監控的方式來即時了解測試的情形。但一般來說,在工廠的生產線上是同時具有許多的量測儀器在進行產線測試,因此為減輕人力與縮短工時,量測儀器可利用傳輸線連接到一電腦裝置或一監視器上以提供管理者操作與查看各儀器的測試結果。
請參見第1圖,係為目前技術在產線測試上的系統建構示意圖。如第1圖所示,其中是以四個量測儀器11、12、13、14搭配一電腦裝置10的方式作說明,且該些量測儀器11~14可為同一型式或種類的儀器,也就是其量測功能可為相同。雖然這些量測儀器11~14都設有顯示螢幕及相關按鍵可提供工程師直接
操作與觀看,但還可在該電腦裝置10上執行一系統程式而能顯示一使用者介面100,管理者能透過該使用者介面100的顯示數據與操作選項對該些量測儀器11~14進行監控。
承上所述,各量測儀器11~14與該電腦裝置10之間可採用包括一般用途介面匯流排(General Purpose Interface Bus,簡稱GPIB)、乙太(Ethernet)、電腦串列埠之RS232、RS422或RS485等多種規格的介面進行傳輸連接與通訊。以串列埠(Serial Port或Comm Port)來說,串列埠與量測儀器之間是一對一的關係,也就是一個串列埠僅提供一個量測儀器作連接,而一台電腦裝置可設置有或連接擴充有數量多於或等於所有量測儀器之數量的多個串列埠。
根據目前技術,各個量測儀器分別與哪一串列埠作連接是必須在測試之前經過設定,以讓後端的該電腦裝置10能有效區別辨識。此外,當產線的生產設備增加而擴線並相應地增加量測儀器或是有損壞的儀器要作替換時,整個系統的測試程式便需要同步地作調整與設定。
進一步來說,目前技術在儀器之傳輸線與串列埠作連接的設定上,是必須以人工方式在系統程式中重新逐一對每個串列埠作修改與檢測,才能夠更新所有量測儀器與各個串列埠之間的連接情形。其詳細的內容包括必須先以文件檔方式建立一個提供設定用的初始檔(例如Setup.ini),以及重新宣告有幾個串列埠(例如RS232規格)並編譯程式以讀取該初始檔而將相應的串列埠透過該初始檔中的初始值完成設定。
然而,上述的方式是相當費時費工的,因為管理員多半無法明確地知道哪一個串列埠是接哪一個儀器。一旦設定錯誤,例如當第1圖中的量測儀器11是設定用8位元(bit)的資料傳輸格式但相應的串列埠卻是用7位元(bit)的格式時,就會造成程式停止運作、無回應的當機情形,或出現無法處理的錯誤訊息,而管理員只能再於程式中進行除錯與重新設定。
由此可知,若擴線的程度較大,對程式所作的調整與設定所耗用的大量時間將可能造成產線停擺而影響整個工廠的作業流程。是以,如何開發出一個能足以應付產線上之設備變化更新情形的控制系統或執行對策,將是業界所不可忽視的重要議題。
本發明之目的在於提出一種自動控制系統與應用於其上之儀器自動搜尋方法。該系統與該方法不需準備提供設定用的初始檔,且無需在程式中對每個串列埠作逐一的修改與檢測,而是能利用程式自動判斷與搜尋串列埠及其量測儀器的連接情形,使得對量測儀器的設定時間能大大地縮短。
本發明係為一種儀器自動搜尋方法,應用於一自動控制系統上,該系統包含有一電腦裝置、多個串列埠和至少一量測儀器,該些串列埠係提供該至少一量測儀器作連接,而該方法包含下列步驟:由該電腦裝置偵測該些串列埠之數目並進行編排;將多個不同的通訊協定於該些串列埠上進行詢問;該至少一量測儀器根據各自設定而針對相互符合的該通訊協定進行回覆;當於進行詢問的該串列埠上有收到回覆時,判定該串列埠上連接有該至少一量測儀器中之一者,並對所連接的該量測儀器發出一驗證指令以進行驗證;以及當進行驗證的該量測儀器符合該驗證指令時,對該量測儀器進行定址。
本發明另一方面係為一種具有儀器自動搜尋功能之自動控制系統,包含有至少一量測儀器、一電腦裝置以及多個串列埠。該電腦裝置用以執行一控制程式;該些串列埠用以提供該至少一量測儀器作連接;其中在該控制程式被執行之下,係由該電腦裝置偵測該些串列埠之數目並進行編排,並將多個不同的通訊協定於該些串列埠上進行詢問,而該至少一量測儀器係根據各自設定而針對相互符合的該通訊協定進行回覆;其中,當於進行詢問的該串列埠上有收到回覆時,判定該串列埠上連接有該至少
一量測儀器中之一者,並對所連接的該量測儀器發出一驗證指令以進行驗證;其中,當進行驗證的該量測儀器符合該驗證指令時,對該量測儀器進行定址。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解,下文特舉實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下:
10‧‧‧電腦裝置
100‧‧‧使用者介面
11、12、13、14‧‧‧量測儀器
2‧‧‧自動控制系統
20‧‧‧電腦裝置
201、202、203、204‧‧‧串列埠
205‧‧‧記憶單元
21、22、23、24‧‧‧量測儀器
S1~S5‧‧‧步驟
第1圖,為目前技術在產線測試上的系統建構示意圖。
第2圖,為本發明的一自動控制系統2的方塊示意圖。
第3圖,為本發明的儀器自動搜尋方法的實施流程圖。
以下係提出實施例進行詳細說明,實施例僅用以作為範例說明,並不會限縮本發明欲保護之範圍。此外,實施例中之圖式係省略不必要或以通常技術即可完成之元件,以清楚顯示本發明之技術特點。
現以一較佳實施例進行本發明所提出之自動控制系統與應用於其上之儀器自動搜尋方法的實施說明。請參見第2圖,為本較佳實施例的一自動控制系統2的方塊示意圖。如圖所示,該自動控制系統2主要包含有一電腦裝置20、多個串列埠和多個量測儀器,而在此是以四個串列埠201、202、203、204和四個量測儀器21、22、23、24作示意,且連接是以一對一的方式,即每一個量測儀器係分別對該些串列埠201~204中之不同一者作連接,一個串列埠僅提供一個量測儀器作連接。
於此實施例中,該自動控制系統2係以四個量測儀器21~24作說明,但本發明的概念並不限於此,本發明的自動控制系統的電腦裝置係可對至少一量測儀器的應用作實施。詳細來說,在串列埠設置為多個之下,單一的量測儀器可選擇任一串列埠作連接,因而亦必須確認其是與哪一串列埠作連接以利電性測試作業之進行。然而,一般來說,此類測試作業多半是以多個量
測儀器作系統建構;或可說為了進行有效的後端監控,串列埠之數量應等於或可多於量測儀器之數量。
另一方面,此實施例中的該些串列埠201~204係以對該電腦裝置20作擴充連接的方式作說明,也就是可能該電腦裝置20原本所具有的與該些串列埠201~204同規格的傳輸介面的數量較少,因而可採用相關的一對多的轉接單元以擴充其連接的數量。當然,於其他的實施方式中亦可將其多個串列埠直接設置於電腦裝置上,即電腦裝置可具有多個串列埠以供相應數量的量測儀器作連接。
此外,本發明所提出的儀器自動搜尋方法主要是應用在傳輸介面係以RS232(即Recommend Standard number 232)規格作設計的量測儀器與串列埠上。而根據目前技術,使用RS232規格的介面能提供對大部份一般的量測儀器作系統測試控制。而為作有效的訊號傳輸,此實施例中的該些量測儀器21~24與串列埠201~204之間所作的連接係以傳輸線方式作設置,且串列埠201~204的轉接頭可設計為9根探針(pin)(即DB9)。目前技術的RS232規格的傳輸線長度約50~100呎。
另一方面,為運作本發明的自動控制系統2,類似於先前技術,於該電腦裝置20中需載入一系統程式;例如記錄於第2圖中所示的電腦裝置20的一記憶單元205中。該系統程式被執行後,管理者能透過螢幕所顯示的相關使用者介面進行觀察與操控;例如監控於各個串列埠上的資料輸入/輸出情形。而本發明所提出的儀器自動搜尋方法將可被設計成是該系統程式其中的一控制程式,主要即用以對所連接的儀器進行自動搜尋。詳細來說,該控制程式係可在該系統程式之中由管理者或軟體工程師加以開發、編寫來完成。
承上所述,本發明的儀器自動搜尋方法可在該電腦裝置20執行該控制程式之下展開。而需注意的是,此實施例在執行該控制程式之前,應先完成將該些量測儀器21~24分別對該
些串列埠201~204作連接,並且該些量測儀器21~24均已被開啟電源而可進行運作。
請參見第3圖,為本發明所提出的儀器自動搜尋方法的實施流程圖。首先,由電腦裝置20偵測所述串列埠201~204之數目並進行編排(步驟S1);其次,將多個不同的通訊協定於該些串列埠201~204上進行詢問(步驟S2);接著,所述量測儀器21~24根據各自設定而針對相互符合的通訊協定進行回覆(步驟S3);其中,當於進行詢問的串列埠上有收到回覆時,判定該串列埠上連接有其中一量測儀器,並對所連接的該量測儀器發出一驗證指令以進行驗證(步驟S4);其中,當進行驗證的量測儀器符合該驗證指令時,對該量測儀器進行定址(步驟S5)。
在所述步驟S1中,該些串列埠201~204作為該電腦裝置20所擴充的傳輸介面,將可被該電腦裝置20本身所先偵測到,並能同時判斷出有幾個串列埠。於此實施例中,也就是先偵測有幾個RS232規格的介面。而在對所有的串列埠被偵測出之後所作的編排方式並無特定限制,這可以根據各串列埠於該電腦裝置20上所作的連接順序而定;例如可將該串列埠201定義為第一串列埠、將該串列埠202定義為第二串列埠等依此類推,因而加以確認其地址與名稱。
由於各串列埠是可被偵測到的,但實際應用狀況(非如第2圖所示)有可能在某些串列埠上並沒有連接量測儀器,因此本發明設計藉由在各串列埠上發出各種通訊協定(Communication Protocol)來判斷有無量測儀器的連接。所述之通訊協定即為一種在發送端與接收端上為了進行資料傳輸時所設定的溝通格式,而要能完成有效的溝通,兩邊需要有一樣的通訊協定內容,包括對一傳輸速率(Baud rate)、一資料位元(Data bits)、一停止位元(Stop bit)及一校驗位元(Parity bit)之格式的設定。
需注意的是,當所述量測儀器21~24在連接於所述串列埠201~204上時,在各量測儀器21~24上已可具有本身的通
訊協定,或可再利用其上的儀表板(例如螢幕及按鍵)進一步作其他設定。舉例來說,一般的傳輸速率可設定為每秒9600、4800、2400或1200位元(bit),資料位元可設定長度為8或7位元(bit),停止位元可設定為1或None,而校驗位元可設定為None、Odd 或Even(即奇偶檢查)。是以,在該些量測儀器21~24上可能的通訊協定的設定大致上就是這些內容的排列組合。
承上所述,在所述步驟S2~S3中,所述的多個不同的通訊協定即為先在該控制程式之中整理出各種設定可能的排列組合,也就是根據所述量測儀器21~24之應用進行設定與編譯,進而再依序於各串列埠201~204上發出詢問。當被詢問到的量測儀器本身的通訊協定設定也和串列埠上所發出詢問的通訊協定相互符合時,即發送端與接收端兩邊的通訊協定相同時,才能進行溝通。因此,由被詢問到的量測儀器發出回覆,以告知可進行資料傳輸。
由此可知,在所述步驟S4中,若串列埠上沒有連接量測儀器時,便肯定不會發出回覆;而當量測儀器發出回覆時,便可得知相應的串列埠上連接有量測儀器。在該控制程式中的詳細判斷方式可包含下列步驟:以該些通訊協定中之一者於該些串列埠201~204中之一者上進行詢問;當詢問過一預設時間後未收到回覆時,再以其他通訊協定中之一者於同一該串列埠上進行詢問;以及當該些通訊協定於同一該串列埠上進行詢問皆未收到回覆時,判定於該串列埠上未作任何連接,並將該些通訊協定於其他串列埠上進行詢問。
舉例來說,若以一第一通訊協定進行詢問在一第一串列埠(例如串列埠201)上未收到回覆時,代表該第一串列埠上可能未連接量測儀器,或是所連接的量測儀器的通訊協定與該第一通訊協定不符合。進而再以一第二通訊協定對同樣的該第一串列埠進行詢問。由於所整理的多個不同的通訊協定包含了各量測儀器可能的設定,因此藉由不同的通訊協定的接續詢問,便能確實
得知該第一串列埠有無連接量測儀器。
其次,設定該預設時間之目的在於確保在搜尋量測儀器而串列埠尚未收到回覆時,能避免一直持續等待回覆而造成程式當機或停止運作;也就是設計其可在等待回覆且已過了該預設時間之後(Time out),跳出目前的狀態而進行另一條件的搜尋或直接進行判定。
總此,在對其一串列埠(例如串列埠201)完成判定後,便再以相同方式對其他的串列埠(例如串列埠202~204)進行詢問與等待回覆,就能夠得知所有串列埠上的連接情形。進一步來說,在該控制程式中的判斷方式還可設計成當其中一通訊協定的發出有收到回覆時,便可停止再以其他的通訊協定於同一個串列埠上進行詢問,以縮短搜尋時間。
在本發明中,針對串列埠以各種通訊協定的發出詢問下皆未收到回覆的情形,雖然也可能是有連接量測儀器但該量測儀器的通訊協定未能被得知,因此仍將其視為未作任何連接,也就是無法得知連接情形而不能進行通訊。
承上所述,在所述步驟S4~S5中,本發明的特點還在於當確認到相應的串列埠上有連接量測儀器時,再對該量測儀器發出一驗證指令以進行驗證。此目的是在於雖然在某一串列埠上係確實連接有可進行相互通訊的儀器,但並無法確定所連接的該儀器是否能進行本系統所指定的電性測試作業,因此設計此一判斷步驟來作進一步的篩選。
詳細來說,該驗證指令之內容包含有對一預設廠牌資料或一預設機型資料之比對,也就是分別與所連接的該量測儀器的一廠牌名稱或一機型代號進行比對。其中該預設廠牌資料可例如為“HEWLETT-PACKARD”,而該預設機型資料可例如為“34401A”。因此,在該控制程式中可設計成判斷所連接的該量測儀器所回覆的訊息中是否具有例如“HEWLETT-PACKARD”或“34401A”的字串。而於此實施例中,當該量測儀器的廠牌名稱或
機型代號是分別與該預設廠牌資料或該預設機型資料相同時,即判定符合該驗證指令。
此實施例係僅以一個預設廠牌資料和一個預設機型資料作實施說明。由此可知,此實施例的該些量測儀器21~24的建置是被指定為需同一機型,或至少是需為同一廠牌的儀器,如此才可以被搜尋到並能進行後續的傳輸運作。當然,於其他的實施方式中亦可作不同的變化設計;例如可設計成提供判斷的字串可為兩組或更多組的預設廠牌資料或預設機型資料,使得量測儀器的替換或連接選擇能更具彈性。
承上所述,在所述步驟S5中,對符合該驗證指令的該量測儀器所進行的定址,實際上就是進一步來確認完成自動搜尋之相應的串列埠與連接於其上的量測儀器在系統中的配置情形;例如在第2圖中係將該量測儀器21配置為與該串列埠201作連接。
而當完成對其中一串列埠上的量測儀器之自動搜尋與進一步的定址後,程式會以相同方式對其他串列埠上之量測儀器進行搜尋;也就是將所述多個不同的通訊協定於完成定址的該量測儀器(例如量測儀器21)所相應的串列埠(例如串列埠201)以外的其他串列埠(例如串列埠202~204)上進行詢問,而關於量測儀器之回覆與判定有無連接之方式也皆相同。
因此,本發明的另一特點在於在對其他量測儀器進行搜尋時,已經作過搜尋的串列埠或其量測儀器將不會被再重複搜尋。如此,系統中所有的串列埠及各量測儀器的連接情形將可被確認,並能同時完成定址;例如在第2圖中係將該量測儀器22配置為與該串列埠202作連接、將該量測儀器23配置為與該串列埠203作連接,以及將該量測儀器24配置為與該串列埠204作連接。
總此,無論各串列埠上有無連接情形,或各量測儀器是連接到哪一串列埠,都能有效且自動地完成搜尋。
此外,本發明還可進一步將上述的所有步驟及其結果加以儲存;也就是可將對相應的量測儀器進行定址的結果於該記憶單元205中記錄成一初始檔,以供系統下次運作時讀取。如此,當系統下次再運作時,只要各儀器的連接情況未變,就可以直接讀取該初始檔並直接使用,而不需再花時間進行搜尋。換言之,當系統有擴線情形或有改變儀器的連接情況時,便需要再重新進行一次上述的實施流程。
綜上所述,本發明所提出之自動控制系統與應用於其上之儀器自動搜尋方法相較於先前技術能達到以下幾點的技術增進:其一,本發明不需要在一開始的設定階段就準備一個提供設定用的初始檔(例如Setup.ini),且本發明無需再以人工方式在程式中對每個串列埠作逐一的修改與檢測,而是直接利用程式去自動判斷與搜尋串列埠及其量測儀器的連接情形;其二,相較於先前技術對串列埠之逐一設定的不便,本發明對於各種可能的通訊協定的準備是較為方便的;其三,當系統的產線有擴線或更新情形時,本發明的搜尋方法將能大大地縮短對量測儀器的設定時間,進而能避免產線停擺的問題。
是故,本發明能有效解決先前技術中所提出之相關問題,而能成功地達到本案發展之主要目的。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾。因此,本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
Claims (18)
- 一種儀器自動搜尋方法,應用於一自動控制系統上,該系統包含有一電腦裝置、多個串列埠和至少一量測儀器,該些串列埠係提供該至少一量測儀器作連接,而該方法包含下列步驟:由該電腦裝置偵測該些串列埠之數目並進行編排;將多個不同的通訊協定於該些串列埠上進行詢問;該至少一量測儀器根據各自設定而針對相互符合的該通訊協定進行回覆;當於進行詢問的該串列埠上有收到回覆時,判定該串列埠上連接有該至少一量測儀器中之一者,並對所連接的該量測儀器發出一驗證指令以進行驗證;以及當進行驗證的該量測儀器符合該驗證指令時,對該量測儀器進行定址。
- 如申請專利範圍第1項所述之儀器自動搜尋方法,其中該方法還包含下列步驟:以該些通訊協定中之一者於該些串列埠中之一者上進行詢問;當詢問過一預設時間後未收到回覆時,再以其他通訊協定中之一者於同一該串列埠上進行詢問;以及當該些通訊協定於同一該串列埠上進行詢問皆未收到回覆時,判定於該串列埠上未作任何連接,並將該些通訊協定於其他串列埠上進行詢問。
- 如申請專利範圍第1項所述之儀器自動搜尋方法,其中該方法還包含下列步驟:將該些通訊協定於完成定址的該量測儀器所相應的串列埠以外的其他串列埠上進行詢問。
- 如申請專利範圍第1項所述之儀器自動搜尋方法,其中該 電腦裝置具有一記憶單元,而該方法還包含下列步驟:將對相應的量測儀器進行定址的結果於該記憶單元中記錄成一初始檔,以供該自動控制系統下次運作時讀取。
- 如申請專利範圍第1項所述之儀器自動搜尋方法,其中該些串列埠之數量係等於或多於該至少一量測儀器之數量,且每一該量測儀器係分別對該些串列埠中之不同一者作連接。
- 如申請專利範圍第1項所述之儀器自動搜尋方法,其中每一該通訊協定之內容包含有對一傳輸速率、一資料位元、一停止位元及一校驗位元之格式的設定。
- 如申請專利範圍第1項所述之儀器自動搜尋方法,其中該些通訊協定係根據該至少一量測儀器之應用進行設定與編譯。
- 如申請專利範圍第1項所述之儀器自動搜尋方法,其中該驗證指令之內容包含有對一預設廠牌資料或一預設機型資料之比對,而當所連接的該量測儀器的一廠牌名稱或一機型代號分別與該預設廠牌資料或該預設機型資料相同時,判定符合該驗證指令。
- 一種具有儀器自動搜尋功能之自動控制系統,包含有:至少一量測儀器;一電腦裝置,用以執行一控制程式;以及多個串列埠,用以提供該至少一量測儀器作連接;其中在該控制程式被執行之下,係由該電腦裝置偵測該些串列埠之數目並進行編排,並將多個不同的通訊協定於該些串列埠上進行詢問,而該至少一量測儀器係根據各自設定而針對相互符合的該通訊協定進行回覆;其中,當於進行詢問的該串列埠上有收到回覆時,判定該串列埠上連接有該至少一量測儀器中之 一者,並對所連接的該量測儀器發出一驗證指令以進行驗證;其中,當進行驗證的該量測儀器符合該驗證指令時,對該量測儀器進行定址。
- 如申請專利範圍第9項所述之自動控制系統,其中該些串列埠係設置於該電腦裝置上或對該電腦裝置作擴充連接。
- 如申請專利範圍第9項所述之自動控制系統,其中該至少一量測儀器與該些串列埠係採用RS232規格的傳輸介面。
- 如申請專利範圍第9項所述之自動控制系統,其中該電腦裝置係以該些通訊協定中之一者於該些串列埠中之一者上進行詢問,當詢問過一預設時間後未收到回覆時,再以其他通訊協定中之一者於同一該串列埠上進行詢問;而當該些通訊協定於同一該串列埠上進行詢問皆未收到回覆時,判定於該串列埠上未作任何連接,並將該些通訊協定於其他串列埠上進行詢問。
- 如申請專利範圍第9項所述之自動控制系統,其中該電腦裝置係將該些通訊協定於完成定址的該量測儀器所相應的串列埠以外的其他串列埠上進行詢問。
- 如申請專利範圍第9項所述之自動控制系統,其中該電腦裝置具有一記憶單元,而該電腦裝置係將對相應的量測儀器進行定址的結果於該記憶單元中記錄成一初始檔,以供該自動控制系統下次運作時讀取。
- 如申請專利範圍第9項所述之自動控制系統,其中該些串列埠之數量係等於或多於該至少一量測儀器之數量,且每一該量測儀器係分別對該些串列埠中之不同一者作連接。
- 如申請專利範圍第9項所述之自動控制系統,其中每一該通訊協定之內容包含有對一傳輸速率、一資料位元、一停止位元及一校驗位元之格式的設定。
- 如申請專利範圍第9項所述之自動控制系統,其中該些通訊協定係根據該至少一量測儀器之應用進行設定與編譯。
- 如申請專利範圍第9項所述之自動控制系統,其中該驗證指令之內容包含有對一預設廠牌資料及一預設機型資料之比對,而當所連接的該量測儀器的一廠牌名稱及一機型代號分別與該預設廠牌資料及該預設機型資料相同時,判定符合該驗證指令。
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