专利名称：一种针对cpu�？榈牟馐韵低车闹谱鞣椒�
技术领域：
本发明涉及一种针对CPU�？榈牟馐韵低常粲诘缱硬分圃旒际趿煊颉�
背景技术：
在CPU�？樵谥瓢搴附又螅枰腥娌馐裕匀繁Ｋ腃PU�？槊挥卸搪�、断路等质量问题。已有CPU�？榈牟馐苑椒ǎ荒芙釩PU�？橹萌胗τ米爸煤螅姓δ芎托阅懿馐�。如果整机出现故障，更换CPU�？楹笮薷矗蛉啡显瑿PU�？樗鸹�。这种测试方法，操作流程复杂，不能直接定位CPU�？樯暇咛宓墓收舷呗�、芯片损坏等质量问题，无法对焊接问题进行针对性的修复，测试效率低。当前CPU功能越来越强，CPU管脚多，CPU�？橄呗犯丛印１匦肷杓普攵訡PU�？榈淖ㄓ貌馐韵低常迪挚焖偌虮愕募觳夤δ埽既范ㄎ还收衔侍猓佣迪趾附游侍庑薷矗饩龉收�。同时，随之CPU性能提高，CPU具有内置或外扩的USB调试接口，电脑可以通过该接口访问CPU的状态寄存器，控制程序加载和运行，由此为设计结构简单、操作便捷的新型CPU模块测试系统，提供了技术基础。
发明内容
本发明的目的是提供一种针对CPU�？榈牟馐韵低常越饩瞿壳坝捎贑PU管脚多以及线路复杂等问题，导致测试操作流程复杂，不能直接定位CPU�？樯暇咛宓墓收舷呗返任侍狻１痉⒚魑饩錾鲜黾际跷侍舛峁┮恢终攵訡PU�？榈牟馐韵低常貌馐韵低嘲�
电脑测试主机，用于访问待测CPU�？樯螩PU的状态寄存器，控制测试程序在待测CPU上的加载和运行；
CPU�？椴馐宰爸茫ü齍SB连接线与所述电脑测试主机相连接，用于为待测CPU�？樘峁┑缭春屠┱沟牟馐缘缏罚�
CPU�？椴馐越涌冢胨鯟PU�？椴馐宰爸煤痛釩PU�？橄嗔樱糜诮獵PU�？椴馐宰爸蒙系男藕畔哂氪釩PU�？榈亩杂π藕畔吡悠鹄矗�
所述的CPU�？椴馐宰爸冒║SB调试从接口，该接口的输入通过USB连接线与所述电脑测试主机的USB接口相连，输出通过CPU�？椴馐越涌谟氪釩PU模块的USB调试从口相连；电源控制电路，该电源控制电路的输入与所述USB调试从接口中的电源信号线相连，输出通过CPU�？椴馐越涌谟氪釩PU�？榈牡缭葱藕畔呦嗔糜谑迪侄缘缒圆馐灾骰鶸SB接口的保护以及为待测CPU�？樘峁┕ぷ鞯缭矗籙SB主接口测试电路、外扩总线测试电路、IO测试电路和以太网接口测试电路，它们分别与CPU�？椴馐越涌谥懈髯远杂Φ男藕畔呦嗔樱琔SB主接口测试电路、外扩总线测试电路、IO测试电路和以太网接口测试电路都由电源控制电路供电。所述的电源控制电路包括电源保护电路、DC电源转换电路、延时供电控制电路和短路报警电路，电源保护电路输入端通过USB调试从接口与5V电源信号线相连，输出连接DC电源转换电路，由DC电源转换电路转换为待测CPU模块的工作电源电压，所述的短路报警电路并联在CPU�？椴馐越涌谑淙氲牡缭葱藕畔呱�。所述的延时供电控制电路包括定时器控制电路和可控的功率开关，定时器控制电路的输入端与DC电源转换电路的输出端相连，定时器控制电路的输出端用于与待测CPU�？榈牡缭聪嗔ㄊ逼骺刂频缏返目刂贫擞隒PU�？椴馐越涌诘囊桓鯥O信号线相连。所述的以太网接口测试电路包括网络变压器和可控开关，网络变压器的输入端与CPU模块测试接口的以太网信号端相连，网络变压器的发送信号端和接收信号端通过可控开关连接在一起，可控开关的控制端与CPU�？椴馐越涌诘囊桓鯥O相连。所述的USB主接口测试电路包括一个USB存储器，该USB存储器的信号线与CPU�？椴馐越涌诘腢SB主口信号线相连接，用于实现对待测CPU�？樯系腢SB主接口功能的测试。所述的IO测试电路包括工作电源、一个上拉电阻和N-I个限流电阻，工作电源的输出端与DC电源转换电路的输出端相连,工作电源的正电压信号端经过一个上拉电阻和CPU�？椴馐越涌诘囊桓鯥O信号线相连，该IO信号线在经过N-I个限流电阻分别与CPU�？椴馐越涌诘钠溆郚-I个IO信号线相连接，N是CPU�？椴馐越涌谥械腎O信号线的个数。所述的CPU�？椴馐宰爸弥谢拱ㄊ敝雍蟊傅缭床馐缘缏罚檬敝雍蟊傅缭床馐缘缏返氖淙攵擞隓C电源转换的输出端相连，输出端与CPU�？椴馐越涌诘氖敝雍蟊傅缭葱藕畔呦嗔�。本发明的有益效果是本发明的测试系统包括电脑测试主机和CPU�？椴馐宰爸茫缒圆馐灾骰ü齍SB数据线经过CPU�？椴馐宰爸檬迪侄源釩PU�？樯螩PU的状态寄存器访问和测试程序执行；CPU�？椴馐宰爸糜蒀PU�？椴馐越涌�、USB调试从接口、电源控制电路、USB主接口测试电路、外扩总线测试电路、IO测试电路、以太网接口测试电路和时钟后备电源测试电路组成。本发明不仅实现了对CPU�？橹柿康牟馐裕夷芄欢ㄎ痪咛骞收系南呗泛托酒恢茫煌ü缭纯刂频缏肥迪至舜釩PU模块的延时上电保护和电源短路检测，从而实现检测过程的带电插拔；整个测试装置结构简单、操作便捷。
图I是本发明针对CPU�？榈牟馐韵低车慕峁箍� 图2是本发明实施例中的电源控制电路的结构框 图3是本发明实施例中IO测试电路的结构框 图4是本发明实施例中以太网接口测试电路的结构 图5是本发明实施例中针对CPU�？榈牟馐韵低车牟馐圆僮髁鞒掏肌�
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步的说明。本发明实施例的总体结构框图如图I所示，该CPU模块的测试系统包括电脑测试主机和CPU�？椴馐宰爸茫渲蠧PU�？椴馐宰爸孟铝械慕涌诤偷缏纷槌�。CPU�？椴馐越涌冢ü硬逭胗隒PU�？椴馐宰爸玫牡缭葱藕畔摺SB调试从口信号线、USB主口信号线、外扩总线信号线、IO信号线、以太网信号线、时钟后备电源信号线对应连接，并通过插座与待测CPU�？槎杂π藕畔吡悠鹄�。USB调试从接口，通过数据线连接电脑测试主机,输入连接电脑测试主机USB接口，输出连接待测CPU�？榈腢SB调试从口信号线，用以实现对待测CPU模块上的CPU的调试模式访问。同时，USB接口的5V电源信号线，接入CPU�？椴馐宰爸玫牡缭纯刂频缏罚霾馐宰爸锰峁┕ぷ鞯缭�。电源控制电路，如图2所示，由电源保护电路、DC电源转换电路、延时供电控制电路、短路报警电路组成。电源保护电路输入通过USB调试从接口接入5V电源信号线，输出连接DC电源转换电路，用以保护待测CPU模块的电源。DC电源转换电路采用DC-DC变换电路，将从电源保护电路输入的5V电压信号，转换为待测CPU模块的3. 3V工作电源电压。电源控制电路中的延时供电控制电路，基于定时器和可控的功率开关组成。定时器的启动控制信号与CPU�？椴馐越涌诘囊桓鯥O信号线IOl相连接，当待测CPU�？橛隒PU�？椴馐宰爸玫腃PU模块测试接口未连接时，IOl信号为无效的高电平。当IOl信号为高电平时，定时器不启动，其输出信号控制功率开关断开，从而向待测CPU�？槭涑龅牡缭葱藕畔呶薜缪故涑�。待测CPU�？橥ü鼵PU�？椴馐越涌诤虲PU�？椴馐宰爸昧雍螅�(PU�？榧釉爻绦蚯埃琁Ol保持低电平。由此，当IOl信号从高电平变为低电平时，定时器将经过设定的时间之后再控制功率开关导通，CPU�？椴馐越涌诘牡缭葱藕畔吒釩PU�？楣┑�。这段设定的延时用于实现CPU�？楹虲PU�？椴馐宰爸玫娜炔灏危苊饬私涌谖次榷ㄊ保绺釩PU�？樯系纾斐缮系缡毙虼砦螅跋觳馐缘奈榷ㄐ�。电源控制电路中的延时供电控制电路还用于对待测CPU模块的时钟后备电源进行测试。电脑测试主机通过设置待测CPU模块上CPU的状态寄存器，可以控制IOl切换为高电平输出，从而主动通过功率开关切断待测CPU�？楣┑�。由于待测CPU模块断电后，IOl又恢复低电平，所以定时器将经过设定的时间再次导通功率开关，给待测CPU�？樯系�。待测CPU�？槎系绻蹋绻敝雍蟊傅缭凑＃虿挥跋焓敝拥募绦剖�。如果时钟后备电源出现断路故障，则计时复位。由此，通过比较待测CPU模块在断电前后的时钟计时值，可以检测和判断时钟后备电源部分的质量问题。电源控制电路中的短路报警电路并联接在CPU�？椴馐越涌谑淙氲牡缭葱藕畔呱�。当电源信号线短路时，将控制101信号无效切断供电，并触发蜂鸣器发声报警。USB主接口测试电路，采用IG的USB存储器，该USB存储器的信号线与CPU�？椴馐越涌诘腢SB主口信号线相连接。待测CPU模块上的USB主接口通过写入和读取访问该USB存储器的数据，检验USB主接口的质量问题。外扩总线测试电路，采用扩展到32位地址线、32位数据线的SRAM存储电路，该存储器的总线与CPU模块测试接口的外扩总线信号线相连接。待测CPU�？樯系耐饫┳芟咄ü慈牒投寥》梦矢么娲⑵鞯氖荩煅橥饫┳芟叩闹柿课侍�。IO测试电路，电路图如图3所示，该电路与CPU�？椴馐越涌诘腎O信号线相连接，其中I个IO信号线102经过330 Q上拉电阻连接工作电源3. 3V电压信号，同时该IO信号线分别经过一个限流电阻IkQ连接PA0、PA1、PA2等每条IO信号线。通过电脑测试主机控制CPU�？榈暮吐龀蹇刂菩藕畔卟芷贗秒、占空比50%的秒脉冲信号，所有IO作为输入时，当秒脉冲为高时，所有IO应该输入I。当秒脉冲为低时，所有IO应该输入O。依次选择一个IO作为输出状态x=l或0，其余的做输入，并使能上拉，检验其余IO是否仍然保持为X0如果都一致，则检测正常。如果出现不一致，则检测发现CPU�？樯螴O走线断路或电源线的断路情况。以太网接口测试电路，结构图如图4所示，该电路由网络变压器和可控开关组成。网络变压器的输入信号线与CPU�？椴馐越涌诘囊蕴藕畔呦嗔樱靡允迪諶J45网络接口信号驱动输出。网络变压器输出的发送信号线和接收信号线通过可控开关连接在一起。可控开关的控制端与CPU模块测试接口的一个IO信号线103相连接。103信号有效时，可控开关闭合，此时待测CPU�？榈囊蕴涌谑辗⒈蘸希绻觳獬绦蛲ü蕴⑺偷氖萦胍蕴邮帐菹嗤蚣觳庹�。103信号无效时，可控开关断开，此时当检测程序通过以太网发送数据时，以太网有接收数据，则说明电路板上存在收发数据线短路故障。时钟后备电源测试电路，该电路输入连接DC电源转换电路的输出，输出连接CPU�？椴馐越涌诘氖敝雍蟊傅缭葱藕畔�。该电路主要给待测CPU�？樘峁┦敝雍蟊傅缭矗浜锨笆龅缭纯刂频缏分械难邮惫┑缈刂频缏罚梢允迪侄源釩PU�？樯鲜敝有酒拖呗返募觳�。基于本实施例的针对CPU�？榈牟馐圆僮髁鞒倘缤�5所示，具体测试步骤如下 步骤I :通过USB连接线连接CPU�？椴馐宰爸糜氲缒圆馐灾骰诵胁馐匀砑�
步骤2 :通过CPU�？椴馐越涌诹覥PU�？椴馐宰爸煤痛釩PU�？椋�
步骤3 :等待延时供电控制电路所设定的待测CPU�？樯系缪邮保�
步骤4 :通过短路报警电路判断蜂鸣器是否鸣响，如果有鸣响表示有电源短路情况，SP可终止测试；如果蜂鸣器没有鸣响，则继续下一步检测；
步骤5 :通过测试软件控制待测CPU模块上CPU状态寄存器的访问和程序的执行，检测USB主接口、外扩总线、10、以太网、时钟以及时钟后备电源的工作是否正常；
步骤6 :测试结束，从CPU模块测试接口断开待测CPU�？�。
权利要求
1.一种针对CPU�？榈牟馐韵低常涮卣髟谟诟貌馐韵低嘲� 电脑测试主机，用于访问待测CPU�？樯螩PU的状态寄存器，控制测试程序在待测CPU上的加载和运行； CPU�？椴馐宰爸茫ü齍SB连接线与所述电脑测试主机相连接，用于为待测CPU�？樘峁┑缭春屠┱沟牟馐缘缏罚� CPU模块测试接口，与所述CPU�？椴馐宰爸煤痛釩PU�？橄嗔樱糜诮獵PU�？椴馐宰爸蒙系男藕畔哂氪釩PU�？榈亩杂π藕畔吡悠鹄矗� 所述的CPU�？椴馐宰爸冒║SB调试从接口，该接口的输入通过USB连接线与所述电脑测试主机的USB接口相连，输出通过CPU模块测试接口与待测CPU�？榈腢SB调试从口相连；电源控制电路，该电源控制电路的输入与所述USB调试从接口中的电源信号线相连，输出通过CPU�？椴馐越涌谟氪釩PU�？榈牡缭葱藕畔呦嗔糜谑迪侄缘缒圆馐灾骰鶸SB接口的保护以及为待测CPU�？樘峁┕ぷ鞯缭矗籙SB主接口测试电路、外扩总线测试电路、IO测试电路和以太网接口测试电路，它们分别与CPU�？椴馐越涌谥懈髯远杂Φ男藕畔呦嗔樱琔SB主接口测试电路、外扩总线测试电路、IO测试电路和以太网接口测试电路都由电源控制电路供电。
2.根据权利要求I所述的针对CPU�？榈牟馐韵低常涮卣髟谟谒龅牡缭纯刂频缏钒ǖ缭幢；さ缏�、DC电源转换电路、延时供电控制电路和短路报警电路，电源保护电路输入端通过USB调试从接口与5V电源信号线相连，输出连接DC电源转换电路，由DC电源转换电路转换为待测CPU�？榈墓ぷ鞯缭吹缪梗龅亩搪繁ň缏凡⒘贑PU模块测试接口输入的电源信号线上。
3.根据权利要求2所述的针对CPU�？榈牟馐韵低常涮卣髟谟谒龅难邮惫┑缈刂频缏钒ǘㄊ逼骺刂频缏泛涂煽氐墓β士兀ㄊ逼骺刂频缏返氖淙攵擞隓C电源转换电路的输出端相连，定时器控制电路的输出端用于与待测CPU�？榈牡缭聪嗔ㄊ逼骺刂频缏返目刂贫擞隒PU�？椴馐越涌诘囊桓鯥O信号线相连。
4.根据权利要求3所述的针对CPU�？榈牟馐韵低常涮卣髟谟谒龅囊蕴涌诓馐缘缏钒ㄍ绫溲蛊骱涂煽乜兀绫溲蛊鞯氖淙攵擞隒PU�？椴馐越涌诘囊蕴藕哦讼嗔绫溲蛊鞯姆⑺托藕哦撕徒邮招藕哦送ü煽乜亓釉谝黄穑煽乜氐目刂贫擞隒PU�？椴馐越涌诘囊桓鯥O相连。
5.根据权利要求3所述的CPU�？榈牟馐韵低常涮卣髟谟谒龅腢SB主接口测试电路包括一个USB存储器，该USB存储器的信号线与CPU�？椴馐越涌诘腢SB主口信号线相连接，用于实现对待测CPU模块上的USB主接口功能的测试。
6.根据权利要求3所述的CPU模块的测试系统，其特征在于所述的IO测试电路包括工作电源、一个上拉电阻和N-I个限流电阻，工作电源的输出端与DC电源转换电路的输出端相连，工作电源的正电压信号端经过一个上拉电阻和CPU�？椴馐越涌诘囊桓鯥O信号线相连，该IO信号线在经过N-I个限流电阻分别与CPU模块测试接口的其余N-I个IO信号线相连接，N是CPU�？椴馐越涌谥械腎O信号线的个数。
7.根据权利要求3所述的CPU�？榈牟馐韵低常涮卣髟谟谒龅腃PU�？椴馐宰爸弥谢拱ㄊ敝雍蟊傅缭床馐缘缏罚檬敝雍蟊傅缭床馐缘缏返氖淙攵擞隓C电源转换的输出端相连，输出端与CPU�？椴馐越涌诘氖敝雍蟊傅缭葱藕畔呦嗔�。
全文摘要
本发明涉及一种针对CPU�？榈牟馐韵低常孟低嘲ǖ缒圆馐灾骰虲PU模块测试装置，电脑测试主机通过USB数据线经过CPU�？椴馐宰爸檬迪侄源釩PU�？樯螩PU的状态寄存器访问和测试程序执行；CPU�？椴馐宰爸糜蒀PU模块测试接口、USB调试从接口、电源控制电路、USB主接口测试电路、外扩总线测试电路、IO测试电路、以太网接口测试电路和时钟后备电源测试电路组成。本发明不仅实现了对CPU�？橹柿康牟馐裕夷芄欢ㄎ痪咛骞收系南呗泛托酒恢茫煌ü缭纯刂频缏肥迪至舜釩PU�？榈难邮鄙系绫；ず偷缭炊搪芳觳猓佣迪旨觳夤痰拇绮灏危徽霾馐韵低辰峁辜虻�、操作便捷。
文档编号G01R31/02GK102981093SQ20121046300
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者张锦春, 庞浩, 张长江, 侯高雷, 黄明山, 陈淘, 张志颖, 耿伟鹏, 周志辉, 王振举, 歹志阳 申请人:许继集团有限公司, 河南许继仪表有限公司, 国家电网公司
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