一種電子設備健康狀態(tài)采集系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電子設備檢測與健康管理設計領域，具體涉及一種電子設備健康狀態(tài)采集系統(tǒng)，其具體應用于電子設備自身狀況檢測、器件使用情況統(tǒng)計、為電子設備提供健康狀況提供數(shù)據(jù)支撐。
【背景技術】
[0002]隨著集成電路特征尺寸按比例縮小，其可靠性問題越來越突出。為了避免電子設備的核心部件失效而發(fā)生災難性后果，有必要對核心器件進行故障預測與健康管理，以提高產(chǎn)品的自我適應與故障規(guī)避能力，提升產(chǎn)品的質量觀念，其基本思想是通過給裝備或系統(tǒng)增加器件狀態(tài)監(jiān)測單元或傳感器，實時監(jiān)測系統(tǒng)和個元器件的狀態(tài)，通過對累積狀態(tài)的數(shù)據(jù)分析和推理，為產(chǎn)品剩余壽命和維修決策提供數(shù)據(jù)支持。由此，設計一種健康狀態(tài)監(jiān)測與采集系統(tǒng)是有必要的，可做為電子產(chǎn)品的基本組成之一。
【發(fā)明內容】
[0003](一 )要解決的技術問題
[0004]本發(fā)明要解決的技術問題是:如何提供一種電子設備核心器件健康狀態(tài)采集系統(tǒng)，用于電子設備的健康狀態(tài)監(jiān)測、采集與記錄，要求其包括健康狀態(tài)采集系統(tǒng)的系統(tǒng)邏輯組成，并具備相應系統(tǒng)工作流程，以滿足電子設備對自身系統(tǒng)和元器件的健康狀態(tài)的監(jiān)控與分析。
[0005]( 二)技術方案
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種電子設備健康狀態(tài)采集系統(tǒng)，其包括:處理器、總線探測接口、傳感器集、存儲器、交互接口 ；其中，處理器由單片機、DSP、FPGA或者三者組合構成，傳感器集包括溫度傳感器、濕度傳感器、震動傳感器、電壓傳感器、電流傳感器，存儲器為Flash，交互接口為通用外部總線接口 ；
[0007]其中，以處理器為中心，其余各部件與其進行雙向通信；
[0008]從處理器的視角出發(fā)，與傳感器集之間的通信包括傳感器設置輸出、傳感器指令發(fā)送輸出與數(shù)據(jù)讀取輸入，與總線探測接口之間的通信包括探測指令發(fā)送輸出與狀態(tài)讀取輸入，與存儲器之間的通信包括數(shù)據(jù)存儲輸出與數(shù)據(jù)讀取輸入，與交互接口之間的通信包括狀態(tài)發(fā)送輸出與指令接收輸入；
[0009]電子設備健康狀態(tài)采集系統(tǒng)在具體工作中，作為電子設備的子組成部分，總線探測接口直接連接到電子設備的地址總線上；傳感器集基于電子設備的實際需求，按需布置；交互接口一方面連接到電子設備的處理器，一方面做成獨立接口，用于與電子設備的維護設備或上位機連接；
[0010]在系統(tǒng)工作過程中，于電子設備上電后，進行初始化過程，包括:處理器初始化、讀取設備和器件的已用時長，配置目標電子設備的屬性，讀取電子設備的地址分配；
[0011]然后進行工序循環(huán)，對各工序進行順序執(zhí)行，工序共有5種:
[0012]信息反饋工序，其是處理器通過與交互接口之間的指令接收輸入通信接收外部輸入指令，并根據(jù)外部輸入指令通過與交互接口之間的狀態(tài)發(fā)送輸出通信將需要信息發(fā)送給需求方；
[0013]屬性更改工序，其是處理器通過與交互接口之間的指令接收輸入通信接收外部輸入指令，并根據(jù)外部輸入指令進行狀態(tài)采集系統(tǒng)的屬性設置，包括定時器設置、指令循環(huán)序列設置、傳感器設置；其中，傳感器設置是處理器通過與傳感器集之間的傳感器設置輸出通信來完成；
[0014]器件使用時長統(tǒng)計工序，其是處理器累加定時器運行時間并通過與存儲器之間的數(shù)據(jù)存儲輸出通信進行存儲；
[0015]狀態(tài)監(jiān)測工序，其是處理器通過與傳感器集之間的傳感器指令發(fā)送輸出通信控制啟動傳感器，并通過數(shù)據(jù)讀取輸入通信獲得傳感器測量信息并存儲至存儲器；
[0016]狀態(tài)統(tǒng)計工序，處理器通過與總線探測接口之間的探測指令發(fā)送輸出通信來啟動狀態(tài)探測，并通過狀態(tài)讀取輸入通信獲得狀態(tài)數(shù)據(jù)，若電子設備的狀態(tài)數(shù)據(jù)中當前地址線譯碼變化，處理器記錄當前地址對應的器件的使用時長，記錄當前數(shù)據(jù)總線的狀態(tài)數(shù)值，并存儲至存儲器。
[0017]其中，在工序循環(huán)過程中，包括:基于定時器進行周期性指令執(zhí)行、基于外部輸入指令的立即執(zhí)行、實時執(zhí)行三種由處理器設定的執(zhí)行方式；
[0018]其中，狀態(tài)監(jiān)測工序采用周期性指令執(zhí)行方式，對傳感器集進行定時采集與記錄;
[0019]器件使用時長統(tǒng)計工序采用周期性指令執(zhí)行方式，對定時器數(shù)值進行累加，存儲到存儲器中；
[0020]信息反饋工序和屬性更改工序，采用基于外部輸入指令的立即執(zhí)行方式，為故障監(jiān)測與健康管理、決策提供數(shù)據(jù)支持；
[0021]狀態(tài)統(tǒng)計工序，采用實時執(zhí)行方式，判斷地址總線的地址編址，進行核心器件的使用時長統(tǒng)計；組包檢測，通過采集數(shù)據(jù)分析確認工作模塊。
[0022](三)有益效果
[0023]與現(xiàn)有技術相比較，本發(fā)明技術方案成功地為電子設備的健康狀態(tài)檢測與監(jiān)控、設備健康程度、元器件的工作狀態(tài)，以及元器件的更換決策提供數(shù)據(jù)支持。
【附圖說明】
[0024]圖1為電子設備健康狀態(tài)采集系統(tǒng)的物理組成結構圖。
[0025]圖2為電子設備健康狀態(tài)采集系統(tǒng)的功能流程框圖。
[0026]圖3為設備健康狀態(tài)表的數(shù)據(jù)結構。
【具體實施方式】
[0027]為使本發(fā)明的目的、內容、和優(yōu)點更加清楚，下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。
[0028]為解決現(xiàn)有技術問題，本發(fā)明提供了一種電子設備健康狀態(tài)采集系統(tǒng)的系統(tǒng)組成架構，明確系統(tǒng)內部的物理連接關系和邏輯連接關系，其是一種可擴展的方案設計；此外，本發(fā)明還提供了基于所述電子設備健康狀態(tài)采集系統(tǒng)的系統(tǒng)處理流程、數(shù)據(jù)結構。
[0029]如圖1所示，一種電子設備健康狀態(tài)采集系統(tǒng)，其包括:處理器、總線探測接口、傳感器集、存儲器、交互接口 ；其中，處理器由單片機、DSP、FPGA或者三者組合構成，傳感器集包括溫度傳感器、濕度傳感器、震動傳感器、電壓傳感器、電流傳感器等，存儲器為Flash，交互接口為通用外部總線接口，傳輸速率由系統(tǒng)實現(xiàn)方根據(jù)需要自行設計；
[0030]如上所述，以獨立的測試設備形式，或者以電子設備子部件的形式，將各個內部組件整合到一起，完成本發(fā)明的功能。其中，以處理器為中心，其余各部件與其進行雙向通?目;
[0031]從處理器的視角出發(fā)，與傳感器集之間的通信包括傳感器設置輸出、傳感器指令發(fā)送輸出與數(shù)據(jù)讀取輸入，與總線探測接口之間的通信包括探測指令發(fā)送輸出與狀態(tài)讀取輸入，與存儲器之間的通信包括數(shù)據(jù)存儲輸出與數(shù)據(jù)讀取輸入，與交互接口之間的通信包括狀態(tài)發(fā)送輸出與指令接收輸入；
[0032]電子設備健康狀態(tài)采集系統(tǒng)在具體工作中，作為電子設備的子組成部分，總線探測接口直接連接到電子設備的地址總線上；傳感器集基于電子設備的實際需求，按需布置；交互接口一方面連接到電子設備的處理器，一方面做成獨立接口，用于與電子設備的維護設備或上位機連接；
[0033]在系統(tǒng)工作過程中，如圖2所示，于電子設備上電后，進