一種應(yīng)用于機(jī)載處理器模塊的軟件替代測試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于機(jī)載處理器模塊的軟件替代測試方法，包括以下方法步驟：(1)針對具體板件進(jìn)行功能分析，畫出電路模塊的功能結(jié)構(gòu)框圖；(2)根據(jù)步驟(1)的功能框圖分析電路模塊軟件的存放芯片，然后研究該芯片的操作或替代方式；(3)根據(jù)電路板上的主要器件分析電路板實現(xiàn)的主要功能，結(jié)合處理器模塊設(shè)計替代軟件的設(shè)計思路和設(shè)計流程；(4)按照設(shè)計流程開發(fā)出能使電路板實現(xiàn)自檢功能的程序代碼，并進(jìn)行軟件替代；(5)按照設(shè)計的軟件功能對電路板進(jìn)行檢查測試，恢復(fù)其原有功能。本發(fā)明減少人員對電路板的功能反求操作，可以對整板進(jìn)行比較深入的測試，便于故障的查找與定位，并可以應(yīng)用于所有同類板件的快速檢測。
【專利說明】
一種應(yīng)用于機(jī)載處理器模塊的軟件替代測試方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電路板故障檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種應(yīng)用于機(jī)載處理器模塊的軟件替代測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有電路板模塊測試主要針對電路功能以及電路板上的元器件進(jìn)行測試，如邊緣接口功能測試、ICT在線測試等，都是通過對電路板的接口或芯片管教施加特定信號，然后利用采集系統(tǒng)對其進(jìn)行測量對比，從而判斷故障部位或器件。但是，隨著集成電路規(guī)模的逐步增加，電路板的功能變得越來越復(fù)雜，功能實現(xiàn)主要通過嵌入式軟件來實現(xiàn)，在維修方面，由于缺少板件的軟件設(shè)計原始資料，無法對電路板的功能進(jìn)行分析，導(dǎo)致在測試時無法按照現(xiàn)有的測試方法進(jìn)行功能或在線測試，針對這種含軟件的處理器模塊，在維修行業(yè)如何實現(xiàn)維修，從而引入了軟件替代測試的方法，然后利用現(xiàn)有的設(shè)備實現(xiàn)對該類模塊的測試與故障定位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種應(yīng)用于機(jī)載處理器模塊的軟件替代測試方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0005]—種應(yīng)用于機(jī)載處理器模塊的軟件替代測試方法，包括以下方法步驟:
[0006](I)針對具體板件進(jìn)行功能分析，畫出電路模塊的功能結(jié)構(gòu)框圖；
[0007](2)根據(jù)步驟(I)的功能框圖分析電路模塊軟件的存放芯片，然后研究該芯片的操作或替代方式；
[0008](3)根據(jù)電路板上的主要器件分析電路板實現(xiàn)的主要功能，結(jié)合處理器模塊設(shè)計替代軟件的設(shè)計思路和設(shè)計流程；
[0009](4)按照設(shè)計流程開發(fā)出能使電路板實現(xiàn)自檢功能的程序代碼，然后按照步驟(2)研究的芯片軟件替代方法對整板進(jìn)行軟件替代；
[0010](5)按照設(shè)計的軟件功能對電路板進(jìn)行檢查測試，以檢測判斷電路板的故障情況，檢查完成后在還原電路板原程序，恢復(fù)其原有功能。
[0011]所述步驟(2)中針對片內(nèi)的程序存放方式，通過原位替代處理器芯片的方式，進(jìn)行軟件替代測試，以確保原芯片代碼不會損壞。
[0012]所述步驟(2)中針對片外的程序存放方式，需要對片外的FLASH或ROM芯片進(jìn)行代碼讀取備份，然后通過正向的方式，開發(fā)測試代碼進(jìn)行軟件替代測試。
[0013]所述步驟(4)中針對一些外置的Flash、R0M芯片，通過對原ROM芯片內(nèi)容進(jìn)行讀取保存，然后根據(jù)板件的結(jié)構(gòu)原理開發(fā)新的測試程序代碼下載到ROM芯片中進(jìn)行測試，以檢查被測板件的硬件功能，該類板件主要包括一些無內(nèi)置ROM或Flash的單片機(jī)或處理器類板件的測試。
[0014]所述步驟(4)中針對是GAL、CPLD以及FPGA三類芯片，該類器件軟件替代的方式與被測板件上的器件是否加密有關(guān)；
[0015]對不加密器件，主要通過下載調(diào)試器對原器件內(nèi)部的程序代碼讀出保存，然后通過在線編程的方式實現(xiàn)被測板的測試，該方法對原板不會造成任何影響，測試方便快捷；
[0016]對原板加密的器件，采用軟件替代進(jìn)行測試需要對被測板上的GAL、CPLD以及FPGA的配置芯片進(jìn)行硬件替換，然后進(jìn)行軟件開發(fā)測試。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列優(yōu)點:
[0019]—、采用自主設(shè)計的硬件自檢軟件進(jìn)行板件檢測，無須對原電路功能進(jìn)行詳細(xì)了解，減少人員對電路板的功能反求操作；
[0020]二、通過自行設(shè)計的自檢軟件進(jìn)行測試，可以對整板進(jìn)行比較深入的測試，各節(jié)點信號明確，便于故障的查找與定位；
[0021]三、采用該方法開發(fā)的替代軟件可以應(yīng)用于所有同類板件的快速檢測。
【附圖說明】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0023]圖1為本發(fā)明實施例的電路板功能框圖；
[0024]圖2為本發(fā)明實施例的自檢代碼設(shè)計流程圖；
[0025]圖3為本發(fā)明實施例得出的軟件開發(fā)流程圖；
[0026]圖4為本發(fā)明實施例得出的串口數(shù)據(jù)收發(fā)軟件設(shè)計流程圖。
【具體實施方式】
[0027]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)的說明，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，以方便技術(shù)人員理解。
[0028]一種應(yīng)用于機(jī)載處理器模塊的軟件替代測試方法，包括以下方法步驟:
[0029](I)針對具體板件進(jìn)行功能分析，畫出電路模塊的功能結(jié)構(gòu)框圖；
[0030](2)根據(jù)步驟(I)的功能框圖分析電路模塊軟件的存放芯片，然后研究該芯片的操作或替代方式；
[0031](3)根據(jù)電路板上的主要器件分析電路板實現(xiàn)的主要功能，結(jié)合處理器模塊設(shè)計替代軟件的設(shè)計思路和設(shè)計流程；
[0032](4)按照設(shè)計流程開發(fā)出能使電路板實現(xiàn)自檢功能的程序代碼，然后按照步驟(2)研究的芯片軟件替代方法對整板進(jìn)行軟件替代；
[0033](5)按照設(shè)計的軟件功能對電路板進(jìn)行檢查測試，以檢測判斷電路板的故障情況，檢查完成后在還原電路板原程序，恢復(fù)其原有功能。
[0034]所述步驟(2)中針對片內(nèi)的程序存放方式，通過原位替代處理器芯片的方式，進(jìn)行軟件替代測試，以確保原芯片代碼不會損壞。
[0035]所述步驟(2)中針對片外的程序存放方式，需要對片外的FLASH或ROM芯片進(jìn)行代碼讀取備份，然后通過正向的方式，開發(fā)測試代碼進(jìn)行軟件替代測試。
[0036]所述步驟(4)中針對一些外置的Flash、R0M芯片，通過對原ROM芯片內(nèi)容進(jìn)行讀取保存，然后根據(jù)板件的結(jié)構(gòu)原理開發(fā)新的測試程序代碼下載到ROM芯片中進(jìn)行測試，以檢查被測板件的硬件功能，該類板件主要包括一些無內(nèi)置ROM或Flash的單片機(jī)或處理器類板件的測試。
[0037]所述步驟(4)中針對是GAUCPLD以及FPGA三類芯片，該類器件軟件替代的方式與被測板件上的器件是否加密有關(guān)；
[0038]對不加密器件，主要通過下載調(diào)試器對原器件內(nèi)部的程序代碼讀出保存，然后通過在線編程的方式實現(xiàn)被測板的測試，該方法對原板不會造成任何影響，測試方便快捷；
[0039]對原板加密的器件，采用軟件替代進(jìn)行測試需要對被測板上的GAUCPLD以及FPGA的配置芯片進(jìn)行硬件替換，然后進(jìn)行軟件開發(fā)測試。
[0040]為了方便理解本技術(shù)，參照以下實施例:
[0041 ]以一種基于單片機(jī)為控制器的電路模塊軟件替代測試為例，方法步驟如下:
[0042](I)首先對電路板的原理圖進(jìn)行分析，搞清電路功能結(jié)構(gòu)，整理出如圖1所示的功能框圖。
[0043](2)根據(jù)電路板功能框圖和電路圖紙分析，該板件主要負(fù)責(zé)串行數(shù)據(jù)的通信，包括422串行總線通信和1553B總線收發(fā)通信，電路采用AT89C52作為控制器，對接口上的并行數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，并轉(zhuǎn)換成422或1553B數(shù)據(jù)發(fā)送出去;或者對422數(shù)據(jù)和1553B數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)422到1553B或1553B到422的轉(zhuǎn)換。
[0044](3)根據(jù)原理分析的結(jié)果確定程序存放在單片機(jī)中，因此針對單片機(jī)芯片需要進(jìn)行內(nèi)部軟件的替換。軟件設(shè)計方面主要利用仿真軟件進(jìn)行模塊自檢的時序仿真，得出軟件設(shè)計開發(fā)流程，如圖2所示。
[0045](4)根據(jù)設(shè)計流程，開發(fā)各子模塊軟件代碼，包括1553B總線收發(fā)模塊、串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊以及自檢判斷模塊。
[0046]1553B總線模塊BC傳輸軟件設(shè)計流程圖如圖3所示，針對圖3流程圖，1553控制器操作各步驟闡述如下:
[0047]I)向控制器復(fù)位寄存器0x03寫入復(fù)位指令；
[0048]2)向控制器配置寄存器0x07寫入激活增強(qiáng)模式命令字；
[0049 ] 3)初始化控制器中斷屏蔽寄存器，使能BC控制字中斷、BC幀結(jié)尾中斷；
[0050]4)初始化控制器配置寄存器0x01寫入命令字，設(shè)置為BC模式，使能消息間隔定時器，使能重試；
[0051]5)初始化控制器配置寄存器0x02寫入命令字，禁止256字邊界，將定時標(biāo)簽分辨率設(shè)置為lOOus/LSB，中斷請求為脈沖方式；
[0052]6)初始化控制器配置寄存器0x07寫入命令字，設(shè)置消息堆棧大小為256字；
[0053]7)初始化控制器配置寄存器0x08寫入命令字，使能擴(kuò)展的BC控制字、若消息差錯且無數(shù)據(jù)則響應(yīng)也有效、若忙且無數(shù)據(jù)則響應(yīng)也有效；
[0054]8)初始化控制器配置寄存器0x09寫入命令字，使能擴(kuò)展的過零點，延時響應(yīng)時間為22.5us;
[0055]9)初始化控制器時標(biāo)寄存器0x05;
[0056]1)將控制器堆棧區(qū)的初始地址寫入堆棧的初始地址，如向存儲器地址0x0100寫入0000H初始化堆棧首地址為0000H;
[0057]11)初始化控制器激活區(qū)域堆棧，如向存儲器地址0x0000寫入0000H，向存儲器地址0x0001寫入0000H，向存儲器地址0x0002寫入0320H，向存儲器地址0x0003寫入0108H，初始化第一條消息的塊狀態(tài)字為0000H，時標(biāo)字為0000H，消息間隔時間字為0320H(800us)，消息塊首地址為0108H;
[0058]12)將控制器控制字、命令字和將要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊寫入相應(yīng)的消息塊中，如向存儲器地址0x0108寫入0180H，向存儲器地址0x0109寫入0824H，向存儲器地址OxOlOA寫入1111H，向存儲器地址OxOlOB寫入2222H，向存儲器地址OxOlOC寫入3333H，向存儲器地址0x01OD寫入4444H，向存儲器地址0x01OE寫入0000H，向存儲器地址0x01OF寫入0000H，則完成了一條BC—RT、RT地址為1、子地址為1、含有4個數(shù)據(jù)字(1111H，2222H，3333H，4444H)、消息間間隔為SOOus的消息寫入；
[0059]13)設(shè)置控制器消息個數(shù)，如向存儲器地址0x0101寫入FFFEH，表示本幀有一條消息;
[0060]14)啟動BC，向啟動寄存器0x03寫入0002H。
[0061 ]串口數(shù)據(jù)收發(fā)軟件設(shè)計流程圖如圖4所示，針對圖4各步驟闡述如下:
[0062]I)初始化單片機(jī)串口控制寄存器SC0N，寫入指令0x50;
[0063]2)初始化單片機(jī)定時控制寄存器TMOD，寫入指令0x20;
[0064]3)設(shè)定單片機(jī)串口波特率，THl寫入0xF4，TLl寫入0xF4 ；
[0065]4)設(shè)置單片機(jī)中斷使能寄存器，IE寄存器寫入指令0x90;
[ΟΟ??] 5)使能單片機(jī)定時器中斷控制；
[0067]6)寫入單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)至緩沖區(qū)SBUF，啟動數(shù)據(jù)發(fā)送；
[0068]7)同時根據(jù)接收中斷，讀取接收緩沖其中的數(shù)據(jù)；
[0069]硬件初始化主要是對外部數(shù)據(jù)寄存器及串口轉(zhuǎn)換芯片的使能端進(jìn)行初始化；自檢判斷模塊程序主要處理1553B收發(fā)的數(shù)據(jù)與串口收發(fā)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，判斷數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換是否正確。
[0070](5)通過編寫的測試代碼，用新的單片機(jī)芯片替代原板件上的芯片，把程序代碼下載到新的芯片中，根據(jù)設(shè)計的軟件功能，結(jié)合外部設(shè)備對整板進(jìn)行檢測和故障判斷。
[0071]最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種應(yīng)用于機(jī)載處理器模塊的軟件替代測試方法，其特征在于:包括以下方法步驟: (1)針對具體板件進(jìn)行功能分析，畫出電路模塊的功能結(jié)構(gòu)框圖； (2)根據(jù)步驟(I)的功能框圖分析電路模塊軟件的存放芯片，然后研究該芯片的操作或替代方式； (3)根據(jù)電路板上的主要器件分析電路板實現(xiàn)的主要功能，結(jié)合處理器模塊設(shè)計替代軟件的設(shè)計思路和設(shè)計流程； (4)按照設(shè)計流程開發(fā)出能使電路板實現(xiàn)自檢功能的程序代碼，然后按照步驟(2)研究的芯片軟件替代方法對整板進(jìn)行軟件替代； (5)按照設(shè)計的軟件功能對電路板進(jìn)行檢查測試，以檢測判斷電路板的故障情況，檢查完成后在還原電路板原程序，恢復(fù)其原有功能。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于機(jī)載處理器模塊的軟件替代測試方法，其特征在于:所述步驟(2)中針對片內(nèi)的程序存放方式，通過原位替代處理器芯片的方式，進(jìn)行軟件替代測試，以確保原芯片代碼不會損壞。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于機(jī)載處理器模塊的軟件替代測試方法，其特征在于:所述步驟(2)中針對片外的程序存放方式，需要對片外的FLASH或ROM芯片進(jìn)行代碼讀取備份，然后通過正向的方式，開發(fā)測試代碼進(jìn)行軟件替代測試。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于機(jī)載處理器模塊的軟件替代測試方法，其特征在于:所述步驟(4)中針對一些外置的Flash、R0M芯片，通過對原ROM芯片內(nèi)容進(jìn)行讀取保存，然后根據(jù)板件的結(jié)構(gòu)原理開發(fā)新的測試程序代碼下載到ROM芯片中進(jìn)行測試，以檢查被測板件的硬件功能，該類板件主要包括一些無內(nèi)置ROM或Flash的單片機(jī)或處理器類板件的測試。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于機(jī)載處理器模塊的軟件替代測試方法，其特征在于:所述步驟(4)中針對是GAL、CPLD以及FPGA三類芯片，該類器件軟件替代的方式與被測板件上的器件是否加密有關(guān)； 對不加密器件，主要通過下載調(diào)試器對原器件內(nèi)部的程序代碼讀出保存，然后通過在線編程的方式實現(xiàn)被測板的測試，該方法對原板不會造成任何影響，測試方便快捷； 對原板加密的器件，采用軟件替代進(jìn)行測試需要對被測板上的GAL、CPLD以及FPGA的配置芯片進(jìn)行硬件替換，然后進(jìn)行軟件開發(fā)測試。
【文檔編號】G06F11/36GK106095691SQ201610486117
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】周勇軍, 彭虎, 鄭永龍, 劉良勇, 趙桂芳
【申請人】國營蕪湖機(jī)械廠