專利名稱：一種電路板的測試系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電路板的測試系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
隨著電子行業(yè)的飛速發(fā)展，越來越多的器件趨向于集成度高、體積小 的方向發(fā)展，這對大規(guī)模貼片焊接技術(shù)提出了很高的要求，焊接技術(shù)的這 種高要求難免使得焊接過程中出現(xiàn)虛焊、短路的現(xiàn)象，因而這就要求對焊 接完成的電路板進(jìn)行檢測。然而，對于具有成千上萬的元器件的電路板來 說，單靠技術(shù)員憑經(jīng)驗一塊塊的來排査問題，是件很困難的事情。尤其是 大批量生產(chǎn)電路板過程中，電路板的檢測工作更是非常細(xì)致、繁瑣，這種 人工檢測方式顯得更為效率低下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種電路板的測試系統(tǒng)及方法， 能快速全面地對電路板進(jìn)行測試，定位硬件問題所在，提高維修、檢測電 路板硬件的工作效率。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種電路板的測試系統(tǒng)，包括測試夾具、測試電路板和顯示終端，所 述測試夾具用于固定待測電路板，且具有與所述待測電路板的測試項中的 各測試點相接的測試針，所述測試電路板上設(shè)有微控制器，所述微控制器 用于控制測試電路板提供測試信號經(jīng)所述測試夾具上的測試針到待測電路 板，獲取返回的測試數(shù)據(jù)并分析出測試結(jié)果，提供到所述顯示終端進(jìn)行顯不。
所述待測電路板的測試項包括待測電路板的接口測試，所述接口測試 包括配對接口測試和非配對接口測試，所述配對接口測試中的配對接口通 過將待測電路板上的雙向輸入/輸出口進(jìn)行配對，由所述待測電路板上設(shè)置 的繼電器進(jìn)行連接形成；所述非配對接口測試為自環(huán)測試。
在所述配對接口測試中，所述繼電器為雙擲繼電器，用于將一個雙向輸入/輸出口與另兩個雙向輸入/輸出口進(jìn)行可切換的配對連接。試包括可編程芯片測試和不可編程芯it測試。
、 、 、、 所述待測電路板的測試項還包括待測電路板的外圍電路測試。本發(fā)明還公開了一種電路板的測試方法，包括如下步驟A、 測試夾具固定待測電路板，選擇一個測試項，將所述測試夾具上 與該測試項對應(yīng)的測試針與待測電路板的該測試項中的各測試點相接；B、 微控制器通過測試電路板經(jīng)所述測試夾具上的測試針發(fā)送測試信 號到待測電路板；C、 微控制器獲取返回的測試數(shù)據(jù)，根據(jù)所述測試數(shù)據(jù)分析出測試結(jié) 果，提供到顯示終端進(jìn)行顯示；D、 重新選擇一個測試項進(jìn)行測試直到測試結(jié)束。所述測試項包括接口測試、芯片測試和外圍電路測試。所述接口測試包括配對接口測試和非配對接口測試，當(dāng)進(jìn)行所述配對接口測試時，所述待測電路板上設(shè)有繼電器；所述步 驟B具體為-B1 、微控制器控制所述繼電器配對連接待測電路板上的雙向輸入/輸出 口，構(gòu)成待測試的配對接口；B2、微控制器通過測試電路板經(jīng)所述測試夾具上的測試針發(fā)送接口測 試信號到待測電路板；當(dāng)進(jìn)行所述配對接口測試時，所述非配對接口測試采用自環(huán)測試。當(dāng)進(jìn)行所述配對接口測試時，所述繼電器為雙擲繼電器，所述步驟 B2后還包括如下步驟切換所述雙擲繼電器，進(jìn)行重配對，返回步驟B2。本發(fā)明根據(jù)電路板的自身功能特點，搭建了一智能測試平臺，量身定 制與待測電路板配合的測試夾具，由微控制器提供測試信號對待測電路板 進(jìn)行測試，并將測試結(jié)果通過顯示終端顯示出來，從而能夠快速地對電路 板進(jìn)行測試，定位硬件問題。尤其是本發(fā)明在接口測試中對接口進(jìn)行區(qū)分，分別采用配對測試和自 環(huán)測試的方式，進(jìn)一步提高了測試效率。本發(fā)明的測試，全面地包括了對待測電路板的接口、芯片和外圍電路的測試，因而更加全面。


圖1是本發(fā)明具體實施方式
的測試系統(tǒng)框圖；圖2是本發(fā)明具體實施方式
的接口測試連接圖；圖3是本發(fā)明具體實施方式
的微控制器模塊圖；圖4是本發(fā)明具體實施方式
的微控制器初始化流程圖；圖5是本發(fā)明具體實施方式
的微控制器測試流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖及具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明通過測試夾具固定待測的電路板，測試夾具包括 測試座及測試針，測試座用于承載待測電路板，測試針的數(shù)量及分布的位 置則根據(jù)待測電路板的電路板自身特征進(jìn)行量身定制，例如確認(rèn)待測的電 路板上的待測硬件接口包括外部接口、程序下載接口、電源接口、復(fù)位接 口等。則定制測試夾具，使得測試針與各個接口的引腳一一對應(yīng)并能在測 試時完全接觸，從而可以避免接口引腳的損壞。測試夾具還可以根據(jù)自身 的需要，添加電流表、電源開關(guān)、按鈕、指示燈等。測試電路板用于提供測試信號給待測電路板，通過測試電路板上的微 控制器(MCU)，可以對進(jìn)行何種測試進(jìn)行控制。測試電路板則提供各種應(yīng) 用電路以便根據(jù)微控制器的控制，產(chǎn)生各種測試信號。例如測試電路板可 根據(jù)電路板硬件接口特征，增加模擬提供外圍電路所需的轉(zhuǎn)換接口，以便 能對待測電路板的外圍電路進(jìn)行測試?；蛉绱郎y電路板上需要數(shù)模(DA) 采樣值，則在測試電路板上加上升壓電路或降壓電路，通過繼電器來切換 不同的電壓，達(dá)到模擬采樣值的作用。模擬采樣值通過微控制器的控制， 施加到測試夾具的測試針上，由測試針傳遞到相應(yīng)的測試點，通過讀取采 樣值，就可以確定測試點上的電壓是否正確，從而可以對電路板的外圍電 路進(jìn)行排查，檢測電阻阻值大小是否正確等硬件問題。測試電路板與顯示終端相連，顯示終端例如可以是個人計算機(PC)， 測試電路板通過串口與PC機連接，MCU獲得待測電路板返回的測試數(shù)據(jù)， 分析得到測試結(jié)果，然后可以通過PC的顯示器顯示出來，從而達(dá)到自動測 試的目的，提供測試效率。對于待測電路板的測試項，通?？煞譃榻涌跍y試、芯片測試和外圍電 路測試，下面分別對這幾個測試項進(jìn)行說明。接口測試，包括配對接口測試和非配對接口測試。 一般對于雙向輸入/輸出(I/O) 口，可以采用配對接口測試。其他接口則可采用自環(huán)測試。 配對接口測試，采用檢測高低狀態(tài)來確定引腳是否正確。首先將I/O口進(jìn)行配對，通過測試電路板上設(shè)置的繼電器進(jìn)行配對連接。通常采用兩兩I/0口互接配對，這要求I/0 口的數(shù)量為偶數(shù)，因此在不滿足這一要求或者出于減少繼電器的目的，可以使用雙擲繼電器來進(jìn)行切換配對連接，即通過雙擲繼電器實現(xiàn)一個I/O 口能夠與兩個I/O 口進(jìn)行配對，在一個測 試時刻，I/O 口和與其配對的I/O 口之一相連，在另一個測試時刻，通過 雙擲繼電器的切換，I/O 口和與其配對的另一 I/O 口相連。配對連接之后， 通過MCU，設(shè)置其中一路為輸出方式，另一路為輸入方式，根據(jù)輸出為l、 0狀態(tài)，判斷輸入是否為相應(yīng)的l、 o狀態(tài)，反過來讓其雙方的狀態(tài)互相改 變，重新測試狀態(tài)是否正確，如讀取的狀態(tài)是正確的，可以判斷這一對I/O口正常，如有錯誤，可以斷定引腳短路、虛焊或這一鏈路上器件出現(xiàn)問題。 對于非配對接口，可以采用自環(huán)檢測，即由輸入接口發(fā)送測試信號，從相 應(yīng)的輸出接口獲得相應(yīng)的測試信號以確定非配對接口是否正常。如圖2所示，以MODEM接口為例，MODEM接口的功能引腳包括CTS、RTS、 DTR、 CD、 RI、 DSR、 RX、 TX，這其中，除RX、 TX這兩個引腳外，其他6 個引腳都為1/0引腳，可以一一配對成為配對接口；而RX、 TX則為非配對 接口。根據(jù)電路的特征，6腳TX與8腳RX通過自環(huán)來檢測，由TX發(fā)送數(shù) 據(jù)，RX接收數(shù)據(jù)，檢測收發(fā)數(shù)據(jù)是否正確，從而判斷兩引腳是否正常。而 其他的I/O引腳則通過配對測試來判斷是否正確。為了減少繼電器的使用， 該例中沒有采用一一對應(yīng)的配對方式，而都采用了一對二的配對方式，通 過雙擲繼電器來完成配對接口的互接。其中，7腳DTR通過雙擲繼電器與2 腳RI、 4腳DSR連接，通過控制繼電器，可以切換DTR分別與RI、 DSR配 對進(jìn)行測試；同樣的方式，5腳RTS通過雙擲繼電器與IO腳GD、 3腳CTS 連接，通過控制繼電器，達(dá)到配對測試5、 10、 3腳的目的。對于電路板上的RS232接口， RS485接口都可以通過自環(huán)來判斷收發(fā) 數(shù)據(jù)是否正確，從而判斷硬件是否正常。同樣的，對于電路板上的其他可 配對的I/O引腳，采用配對測試的方式。對于待測電路板的芯片測試，如果芯片是可編程的集成電路(IC)，可以通過對芯片進(jìn)行讀寫，來判斷IC是否工作正常。例如DS1302時鐘芯片， 通過對IC進(jìn)行寫讀芯片的時鐘，可以確認(rèn)IC是否正常。而對于不可編程 的芯片，可以通過測試電路板對其進(jìn)行功能性邏輯判斷，例如可以檢測芯 片管腳的模擬電壓以判斷其是否正常。待測電路板的外圍電路測試，例如待測電路板的電源電路等等，可以 通過對外圍電路中選取的測試點進(jìn)行測試，判斷測試點的電壓或電流是否 正常，從而確定外圍電路是否正常。本發(fā)明的電路板測試系統(tǒng)，通過MCU及測試電路板的配合，完成對待 測電路板的測試，并把檢測結(jié)果通過串口，例如RS232串口提供給PC終端 顯示出來，因而能快捷、準(zhǔn)確、直觀定位硬件問題的原因，提高了排査電 路板硬件問題的效率。下面再對MCU的測試作一說明，MCU分為兩部分啟動部分和測試部 分。即圖3所示的啟動模塊和測試模塊。其中的啟動部分是運行在MCU內(nèi) 部的同步動態(tài)隨機存取存儲器(SDRAM)里，它的作用最主要是必要的硬件 設(shè)置和檢測，啟動引導(dǎo)和啟動測試部分；而測試部分是運行在外部SDRAM 里，對被測試單元進(jìn)行硬件測試，測試部分是由底層驅(qū)動組成，底層驅(qū)動 運用模塊化的設(shè)計，為上層應(yīng)用層的設(shè)計提供必要的訪問接口。其中底層 硬件驅(qū)動程序包括1/0驅(qū)動、串行外圍設(shè)備接口 (SPI)驅(qū)動、串行總線 (I2C)驅(qū)動、與非門型閃存(NANDFLASH)驅(qū)動、RS232驅(qū)動、RS485驅(qū)動、 CPU中斷等接口驅(qū)動。如圖4所示，MCU的初始化流程包括啟動程序代碼，包括向量表的設(shè)置、堆棧設(shè)置、異常中斷初始化、CPU 必要寄存器的設(shè)置；初始化時鐘、調(diào)試串口、外部SDRAM，然后是測試外部SDRAM，啟動 XMODEM接收協(xié)議，復(fù)制測試模塊到外部SDRAM中，最后引導(dǎo)測試模塊。如圖5所示，MCU的測試流程包括重新設(shè)置堆棧大小、必要的中斷向 量的設(shè)置，然后是測試CPU管腳短路、測試LED等、MODEM電源接口、外 部告警接口、控制接口、數(shù)據(jù)型閃存(DATAFLASH)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、 NANDFLASH、 RS232串口、 RS485串口等。本發(fā)明還包括電路板的測試方法，說明了以上述測試系統(tǒng)對電路板進(jìn) 行測試的工作過程，由于前述對測試系統(tǒng)的描述中已包括測試系統(tǒng)的工作 過程，此處不再贅述。本發(fā)明的測試系統(tǒng)及方法，搭建了一個智能測試平 臺，不僅可以快速完成電路板測試，同時測試全面。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說 明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若 干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種電路板的測試系統(tǒng)，其特征在于，包括測試夾具、測試電路板和顯示終端，所述測試夾具用于固定待測電路板，且具有與所述待測電路板的測試項中的各測試點相接的測試針，所述測試電路板上設(shè)有微控制器，所述微控制器用于控制測試電路板提供測試信號經(jīng)所述測試夾具上的測試針到待測電路板，獲取返回的測試數(shù)據(jù)并分析出測試結(jié)果，提供到所述顯示終端進(jìn)行顯示。
2. 如權(quán)利要求1所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述待測電路板的測 試項包括待測電路板的接口測試，所述接口測試包括配對接口測試和非配 對接口測試，所述配對接口測試中的配對接口通過將待測電路板上的雙向 輸入/輸出口進(jìn)行配對，由所述待測電路板上設(shè)置的繼電器進(jìn)行連接形成； 所述非配對接口測試為自環(huán)測試。
3. 如權(quán)利要求2所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，在所述配對接口測試 中，所述繼電器為雙擲繼電器，用于將一個雙向輸入/輸出口與另兩個雙向 輸入/輸出口進(jìn)行可切換的配對連接。
4. 如權(quán)利要求1至3任一所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述待測電 路板的測試項還包括待測電路板的芯片測試，所述芯片測試包括可編程芯 片測試和不可編程芯片測試。
5. 如權(quán)利要求1至3任一所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述待測電 路板的測試項還包括待測電路板的外圍電路測試。
6. —種電路板的測試方法，其特征在于，包括如下步驟A、 測試夾具固定待測電路板，選擇一個測試項，將所述測試夾具上 與該測試項對應(yīng)的測試針與待測電路板的該測試項中的各測試點相接；B、 微控制器通過測試電路板經(jīng)所述測試夾具上的測試針發(fā)送測試信 號到待測電路板；C、 微控制器獲取返回的測試數(shù)據(jù)^根據(jù)所述測試數(shù)據(jù)分析出測試結(jié) 果，提供到顯示終端進(jìn)行顯示；D、 重新選擇一個測試項進(jìn)行測試直到測試結(jié)束。
7. 如權(quán)利要求6所述的測試方法，其特征在于，所述測試項包括接口 測試、芯片測試和外圍電路測試。
8. 如權(quán)利要求7所述的測試方法，其特征在于，所述接口測試包括配 對接口測試和非配對接口測試，當(dāng)進(jìn)行所述配對接口測試時，所述待測電路板上設(shè)有繼電器；所述步 驟B具體為B1 、微控制器控制所述繼電器配對連接待測電路板上的雙向輸入/輸出 口，構(gòu)成待測試的配對接口；B2、微控制器通過測試電路板經(jīng)所述測試夾具上的測試針發(fā)送接口測 試信號到待測電路板；當(dāng)進(jìn)行所述配對接口測試時，所述非配對接口測試采用自環(huán)測試。
9. 如權(quán)利要求8所述的測試方法，其特征在于，當(dāng)進(jìn)行所述配對接口 測試時，所述繼電器為雙擲繼電器，所述步驟B2后還包括如下步驟切 換所述雙擲繼電器，進(jìn)行重配對，返回步驟B2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電路板的測試系統(tǒng)及方法，所述測試系統(tǒng)包括測試夾具、測試電路板和顯示終端，所述測試夾具用于固定待測電路板，且具有與所述待測電路板的測試項中的各測試點相接的測試針，所述測試電路板上設(shè)有微控制器，所述微控制器用于控制測試電路板提供測試信號經(jīng)所述測試夾具上的測試針到待測電路板，獲取返回的測試數(shù)據(jù)并分析出測試結(jié)果，提供到所述顯示終端進(jìn)行顯示。所述測試方法包括了利用所述測試系統(tǒng)對待測電路板進(jìn)行測試的過程。本發(fā)明搭建了一智能測試平臺，從而能夠快速地對電路板進(jìn)行測試，定位硬件問題，提高了電路板測試效率。
文檔編號G01R31/28GK101226224SQ200810065069
公開日2008年7月23日 申請日期2008年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月16日
發(fā)明者毅 盧, 斌 吳, 徐海輪, 陸開懷 申請人:深圳國人通信有限公司