TWI596355B - 量測治具及其控制方法 - Google Patents

Description

量測治具及其控制方法

本發明係關於一種量測治具及其控制方法，特別是一種依據電能狀態進行控制的量測治具及其控制方法。

因此，廠商在設計電子元件時，通常會測試電子元件的運作狀況，了解電子元件是否如所設計般地正常運作，以確保後續製造或者出貨的電子元件是可用沒有瑕疵的。以主機板測試來說，為了測試測試主機板的電性狀況，至少需要在上電與運作時，對主機板進行測試。所述的上電狀態例如為供應電源給主機板，但主機板並未開機運作的狀態。而所述的運作狀態例如為供應電源給主機板，且主機板已開機運作的狀態。

但是，就目前維修部門的測試流程來說，還是相當倚賴人工進行各種測項的檢驗。而以主機板來說，在改測不同的測項時，往往又需要切換電能狀態，例如由上電狀態切換為運作狀態，或由運作狀態切換為上電狀態。當以人工來進行這樣的程序時，不但繁瑣沒有效率，而且當一有閃失時，更有可能造成待測裝置或測試公板損壞。

本發明在於提供一種量測治具及其控制方法，以克服上述人工進行測試時沒有效率而且容易出錯的問題。

本發明所揭露的量測治具，所述的量測治具具有第一連接埠、第二連接埠與控制模組。控制模組電性連接第一連接埠與第二連接埠。第一連接埠用以可插拔地連接待測裝置的電源模組。第一連接埠並用以接收第一電源訊號與第二電源訊號。第二連接埠用以可插拔地連接待測裝置的控制單元。控制模組用以依據第一電源訊號的電壓準位與第二電源訊號的電壓準位判斷出待測裝置的裝置運作狀態。控制模組更依據量測指令判斷出量測運作狀態。裝置運作狀態為第一狀態與第二狀態的其中之一。量測運作狀態為第一狀態與第二狀態的其中之一。當裝置運作狀態不相同於量測運作狀態時，控制模組控制待測裝置切換裝置運作狀態於第一狀態與第二狀態的其中之另一。

本發明所揭露的量測治具的控制方法，所述的切換待測裝置狀態的方法係先自待測裝置的第一電源腳位量測得第一電源訊號的電壓準位。並且，自待測裝置的第二電源腳位量測得第二電源訊號的電壓準位。接著，依據第一電源訊號的電壓準位與第二電源訊號的電壓準位判斷出待測裝置的裝置運作狀態。裝置運作狀態為第一狀態與第二狀態的其中之一。而且，依據量測指令判斷出量測運作狀態。量測運作狀態為第一狀態與第二狀態的其中之一。然後，當量測運作狀態不同於裝置運作狀態時，切換裝置運作狀態於第一狀態與第二狀態的其中之另一。當量測運作狀態相同於裝置運作狀態時，維持裝置運作狀態。

綜合以上所述，本發明提供了一種量測治具及其控制方法，以量測治具來說，量測治具用以判斷待測裝置的裝置運作狀態，且量測治具用以判斷測試指令所指示的量測運作狀態，當裝置運作狀態與量測運作狀態不同時，量測治具控制待測裝置切換裝置運作狀態，以對待測裝置進行相關測項的測試。藉此，量測治具得以自動地依據測試指另選擇性地切換待測裝置的電能狀態，而實現了自動化的測試方案。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請參照圖1，圖1係為根據本發明一實施例所繪示之量測治具的功能方塊圖。如圖1所示，量測治具100具有第一連接埠101、第二連接埠103與控制模組105。第一連接埠101用以可插拔地連接待測裝置200的電源模組201。第二連接埠103用以可插拔地連接待測裝置200的控制單元203。其中，電源模組201例如用以指待測裝置200用以自外部電源501接收電能的電源傳輸埠中的至少一接腳。對應地，第一連接埠101的規格係對應於所述的電源傳輸埠的規格，在此並不加以限制。控制單元203例如為中央處理器（central processing unit, CPU）、微控制器（micro controller, MCU）、特殊應用積體電路（Application-specific integrated circuit, ASIC）或是其他具有運算功能的相仿元件，在此並不加以限制。第二連接埠103例如為視頻圖形陣列（Video Graphics Array, VGA）或者第二連接埠103與第一連接埠101也可以整合於一自定義的連接頭中。上述僅為舉例示範，但並不以此為限。

第一連接埠101用以接收第一電源訊號。更詳細地來說，待測裝置200例如經由電源模組201自外部電源501取得交流電能或直流電能，並將所取得的電能轉換為待測裝置200的內部電路規格所適用的多個電壓訊號。第一電源訊號為多個電壓訊號中的其中之一，第二電源訊號為多個電壓訊號中的其中之另一。換句話說，第一電源訊號與第二電源訊號分別具有不同的電壓準位。在一實施例中，第一電源訊號例如為待機電源，也就是說，無論待測裝置200是否開機運作，當待測裝置200電性連接至外部電源501時，電源模組201即依據外部電源501所提供的電能產生第一電源訊號。此時，第一電源訊號為相對的高電壓準位。而當待測裝置200電性連接至外部電源501且待測裝置200開機運作時，電源模組201依據外部電源501所提供的電能產生第二電源訊號。此時，第二電源訊號為相對的高電壓準位。在一實施例中，第一電源訊號的相對的高電壓準位為5伏特（volt, V），第二電源訊號的相對的高電壓準位為3.3伏特。

控制模組105用以依據第一電源訊號的電壓準位與第二電源訊號的電壓準位判斷出待測裝置200的裝置運作狀態。裝置運作狀態為第一狀態與第二狀態的其中之一。在一實施例中，第一狀態例如為上電狀態，第二狀態例如為開機狀態。其中，上電狀態例如指待測裝置200電性連接至外部電源501而待測裝置200未開機運作的狀態，開機狀態例如指待測裝置200電性連接至外部電源501且待測裝置200開機運作的狀態。

當第一電源訊號的電壓準位為相對的高電壓準位且第二電源訊號的電壓準位為相對的低電壓準位，裝置運作狀態為第一狀態。當第一電源訊號的電壓準位為相對的高電壓準位且第二電源訊號的電壓準位為相對的高電壓準位，裝置運作狀態為第二狀態。控制模組105例如為中央處理器（central processing unit, CPU）、微控制器（micro controller, MCU）、特殊應用積體電路（Application-specific integrated circuit, ASIC）或具有運算功能的相仿元件。

另一方面，控制模組105更依據量測指令判斷出量測運作狀態。所述的量測指令例如是控制模組105自另一外部控制裝置取得。在另一實施例中，量測治具100例如具有非揮發性記憶體，非揮發性記憶體可以是被獨立設置且電性連接於控制模組105，或者非揮發性記憶體可以是設置於控制模組105中。非揮發性記憶體中儲存有自動化測試程序，當量測治具100啟動時，自動化測試程序被執行而產生所述的量測指令。上述僅為舉例示範，但並不以此為限。量測運作狀態為第一狀態與第二狀態的其中之一。具體來說，測試指令係用以對待測裝置200進行電性測試，因此有可能需要令待測裝置200處於或進入上電狀態或開機狀態。是故，測試指令中具有測試相關的資訊，且其中包含了相關測試需要待測裝置200處於什麼樣的電性狀態，也就是第一狀態或第二狀態。

當裝置運作狀態不相同於量測運作狀態時，控制模組105控制待測裝置200切換裝置運作狀態於第一狀態與第二狀態的其中之另一。也就是說，當裝置運作狀態為第一狀態（上電狀態），而量測運作狀態卻為第二狀態（開機狀態）時，控制模組105控制待測裝置200切換裝置運作狀態為第二狀態，以使待測裝置200適於依據當前的測試指令進行測試。而當裝置運作狀態為第二狀態（開機狀態），而量測運作狀態卻為第二狀態（上電狀態）時，控制模組105控制待測裝置200切換裝置運作狀態為第一狀態，以使待測裝置200適於依據當前的測試指令進行測試。

在另一實施例中，控制模組105更用以判斷裝置運作狀態是否為第三狀態，且控制模組105用以判斷量測運作狀態是否為第三狀態。第三狀態用以指斷電狀態。當控制模組105判斷裝置運作狀態與量測運作狀態都為第三狀態時，控制模組105控制量測治具對待測裝置200執行對應於第三狀態的至少一測試項目。也就是說，控制模組105除了依據測試指令控制待測裝置200切換於上電狀態（第一狀態）與開機狀態（第二狀態）以進行相應的測試之外，控制模組105更可判斷待測裝置200是否處於斷電狀態或切換待測裝置200於斷電狀態，並進行相應的測試。

請接著參照圖2，圖2係為根據本發明另一實施例所繪示之量測治具的功能方塊圖。在圖2所示的實施例中，量測治具400具有第一連接埠401、第二連接埠403與控制模組405。連接埠401、第二連接埠403與控制模組405相對於圖1中的第一連接埠101、第二連接埠103與控制模組105的連接關係與相關做動係彼此相仿，相關細節於此不再贅述。

在圖2所述的實施例中，量測治具400更具有第三連接埠407、切換裝置409與電源連接埠411。切換裝置409電性連接控制模組405、第三連接埠407與電源連接埠411。其中，第三連接埠407用以可插拔地電性連接於待測裝置200的對應連接埠，且第三連接埠407在電性連接於待測裝置200的對應連接埠時，更經由對應連接埠電性連接待測裝置200的電源模組201與控制單元203。電源連接埠411用以可插拔地電性連接外部電源502。外部電源502例如為市電或直流電，外部電源502可以相同於或不同於外部電源501。電源連接埠411用以自外部電源502取得電力。

第三連接埠407用以自電源模組201取得電力，且第三連接埠407用以與控制單元203傳輸資料。第三連接埠407例如為依據各代通用序列匯流排（universal serial bus, USB）的相關規格所實做出的連接埠，或其他可以同時用以傳輸電能與資料的傳輸埠。

切換裝置409可以是一跳線組或是一個開關，以下以跳線組為例說明，並以跳線組409稱之。然而所屬領域具有通常知識者當能類推開關的作用與運作方式，於此不再贅述。當跳線組409為第一連接狀態時，量測治具400係自外部電源取得電力。當跳線組409為第二連接狀態時，量測治具400係自第三連接埠407取得電力。第一連接狀態不同於第二連接狀態。更詳細地來說，跳線組409例如具有一跳線座與一跳線件，跳線座至少具有第一腳位、第二腳位與第三腳位。跳線座的第一腳位電性連接第三連接埠407，跳線座的第二腳位電性連接控制模組405，跳線座的第三腳位電性連接電源連接埠411。跳線件用以電性連接第一腳位、第二腳位與第三腳位的其中之二。當跳線件電性連接第一腳位與第二腳位時，第三連接埠407與控制模組405之間的電流路徑被導通。當跳線件電性連接第二腳位與第三腳位時，控制模組405與電源連接埠411之間的電流路徑被導通。因此，當跳線件電性連接第一腳位與第二腳位時，量測治具400自第三連接埠407取得電能。而當跳線件電性連接第二腳位與第三腳位時，量測治具400自電源連接埠411取得電能。

請參照圖3，圖3係為根據本發明更一實施例所繪示之量測治具的功能方塊圖。在圖3所述的實施例中，量測治具700具有第一連接埠701、第二連接埠703、第三連接埠707、控制模組705、跳線組709與電源連接埠711。第一連接埠701、第二連接埠703、第三連接埠707、控制模組705、跳線組709與電源連接埠711的連接關係與相關作動係相仿於圖2中所示的第一連接埠401、第二連接埠403、第三連接埠407、控制模組405、跳線組409與電源連接埠411，相關細節於此不再贅述。相較於圖2所述的實施例，在圖3所示的實施例中更具有第四連接埠713。第四連接埠713電性連接控制模組705與第二連接埠703。第四連接埠713用以經由第二連接埠703電性連接待測裝置200的控制單元203。在一實施例中，第四連接埠713例如為積體電路匯流排（Inter-Integrated Circuit, I ²C），且第四連接埠713經由通用非同步收發傳輸器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter， UART）與第二連接埠703進行溝通，從而與待測裝置200溝通。於一實際應用上，使用者可透過第四連接埠713間接地控制待測裝置200。 在一實施例中，使用者更可經由第四連接埠713將相關的測試指令寫入前述的非揮發性記憶體，以更動測試程序。

此外，在圖3所示的實施例中，量測治具700更具有開關單元715，開關單元715電性連接控制模組705。開關單元715用以選擇性地致能或停能量測治具700。開關單元715例如為一按鈕式的開關或是一旋鈕式的開關。

請參照圖4，圖4係為根據本發明圖3所繪示之量測治具的俯視示意圖。圖4示出了量測治具700的各個元件在量測治具700的基板702上的一種相對布局方式，但如何佈局各元件於量測治具700的基板702上並不以此為限。其中，元件717例如為前述的通用非同步收發傳輸器。

請接著參照圖5，圖5係為根據本發明一實施例所繪示之量測治具的控制方法的方法流程圖。在步驟S101中，自待測裝置的第一電源腳位量測得第一電源訊號的電壓準位。且於步驟S103中，自待測裝置的第二電源腳位量測得第二電源訊號的電壓準位。而於步驟S105中，依據第一電源訊號的電壓準位與第二電源訊號的電壓準位判斷出待測裝置的裝置運作狀態，裝置運作狀態為第一狀態與第二狀態的其中之一。接著，在步驟S107中，依據量測指令判斷出量測運作狀態，量測運作狀態為第一狀態與第二狀態的其中之一。並在步驟S109中，當量測運作狀態不同於裝置運作狀態時，切換裝置運作狀態於第一狀態與第二狀態的其中之另一。然後在步驟S111中，當量測運作狀態相同於裝置運作狀態時，維持裝置運作狀態。

綜合以上所述，本發明提供了一種量測治具及其控制方法，以量測治具來說，量測治具用以判斷待測裝置的裝置運作狀態，且量測治具用以判斷測試指令所指示的量測運作狀態，當裝置運作狀態與量測運作狀態不同時，量測治具控制待測裝置切換裝置運作狀態，以對待測裝置進行相關測項的測試。藉此，量測治具得以自動地依據測試指另選擇性地切換待測裝置的電能狀態，而實現了自動化的測試方案。此外，量測治具更具有多種不同的連接埠，藉此以與待測裝置傳輸電能與資料。藉由量測治具與待測裝置之間的溝通，讓使用者可以經由量測治具適時地在測試過程當中進行更動，或取得待測裝置的相關資訊以了解測試過程的中的細節，使得在量測上更加有彈性。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

100、400、700‧‧‧量測治具
101、401、701‧‧‧第一連接埠
103、403、703‧‧‧第二連接埠
105、405、705‧‧‧控制模組
407、707‧‧‧第三連接埠
409、709‧‧‧切換裝置、跳線組
411、711‧‧‧電源連接埠
702‧‧‧基板
713‧‧‧第四連接埠
715‧‧‧開關單元
717‧‧‧通用非同步收發傳輸器
200‧‧‧待測裝置
201‧‧‧電源模組
203‧‧‧控制單元
501、502‧‧‧外部電源

圖1係為根據本發明一實施例所繪示之量測治具的功能方塊圖。 圖2係為根據本發明另一實施例所繪示之量測治具的功能方塊圖。 圖3係為根據本發明更一實施例所繪示之量測治具的功能方塊圖。 圖4係為根據本發明圖3所繪示之量測治具的俯視示意圖。 圖5係為根據本發明一實施例所繪示之量測治具的控制方法的方法流程圖。

100‧‧‧量測治具

101‧‧‧第一連接埠

103‧‧‧第二連接埠

105‧‧‧控制模組

200‧‧‧待測裝置

201‧‧‧電源模組

203‧‧‧控制單元

501‧‧‧外部電源

Claims (10)

1. 一種量測治具，包括：一第一連接埠，用以可插拔地連接一待測裝置的一電源模組，該第一連接埠並用以接收一第一電源訊號與一第二電源訊號；一第二連接埠，用以可插拔地連接該待測裝置的一控制單元；以及一控制模組，電性連接該第一連接埠與該第二連接埠，用以依據該第一電源訊號的電壓準位與該第二電源訊號的電壓準位判斷出該待測裝置的一裝置運作狀態，該控制模組更依據一量測指令判斷出一量測運作狀態，該裝置運作狀態為一第一狀態與一第二狀態的其中之一，該量測運作狀態為該第一狀態與該第二狀態的其中之一，當該裝置運作狀態不相同於該量測運作狀態時，該控制模組控制該待測裝置切換該裝置運作狀態於該第一狀態與該第二狀態的其中之另一。
2. 如請求項1所述之量測治具，更包括一電源連接埠，該電源連接埠用以電性連接一外部電源，以自該外部電源取得電力。
3. 如請求項2所述之量測治具，更包括一第三連接埠，該第三連接埠電性連接該控制模組，該第三連接埠用以電性連接該待測裝置的該電源模組與該待測裝置的該控制單元，該第三連接埠用以自該電源模組取得電力，且該第三連接埠用以與該控制單元傳輸資料。
4. 如請求項3所述之量測治具，更包括一切換裝置，該切換裝置電性連接該第三連接埠、該控制模組與該電源連接埠，當該切換裝置為一第一連接狀態時，該量測治具係自該外部電源取得電力，當該切換裝置為一第二連接狀態時，該量測治具係自該第三連接埠取得電力，該第一連接狀態不同於該第二連接狀態。
5. 如請求項1至請求項4其中任一所述之量測治具，更包括一開關單元，該開關單元電性連接該控制模組，該開關單元用以選擇性地致能或停能該量測治具。
6. 如請求項1至請求項4其中任一所述之量測治具，更包括一第四連接埠，該第四連接埠電性連接該控制模組與該第二連接埠，該第四連接埠用以經由該第二連接埠電性連接該待測裝置的該控制模組，該量測治具經由該第四連接埠與該控制模組傳輸資料或時脈訊號。
7. 如請求項1至請求項4其中任一所述之量測治具，其中該控制模組更用以判斷該裝置運作狀態是否為一第三狀態，且該控制模組用以判斷該量測運作狀態是否為該第三狀態，當該控制模組判斷該裝置運作狀態與該量測運作狀態都為該第三狀態時，該控制模組控制該量測治具對該待測裝置執行對應於該第三狀態的至少一測試項目。
8. 一種切換待測裝置狀態的方法，包括：自一待測裝置的一第一電源腳位量測得一第一電源訊號的電壓準位；自該待測裝置的一第二電源腳位量測得一第二電源訊號的電壓準位；依據該第一電源訊號的電壓準位與該第二電源訊號的電壓準位判斷出該待測裝置的一裝置運作狀態，該裝置運作狀態為一第一狀態與一第二狀態的其中之一；依據一量測指令判斷出一量測運作狀態，該量測運作狀態為該第一狀態與該第二狀態的其中之一；當該量測運作狀態不同於該裝置運作狀態時，切換該裝置運作狀態於該第一狀態與該第二狀態的其中之另一；以及當該量測運作狀態相同於該裝置運作狀態時，維持該裝置運作狀態。
9. 如請求項8所述的方法，更包括：判斷該裝置運作狀態是否為一第三狀態；判斷該量測運作狀態是否為該第三狀態；以及當判斷該裝置運作狀態與該量測運作狀態都為該第三狀態時，控制該量測治具對該待測裝置執行對應於該第三狀態的至少一測試項目。
10. 如請求項8所述的方法，其中於當該量測運作狀態不同於該裝置運作狀態時，係延遲一預設時間後，切換該裝置運作狀態於該第一狀態與該第二狀態的其中之另一。