基于PXI总线的边界扫描数字电路测试系统及其测试方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于PXI总线的边界扫描数字电路测试系统及其测试方法。测试系统包括PXI背板、主控制器、JTAG控制器、1～N接口扩展模块、1～M功能扩展模块、适配板。PXI背板与主控制器、JTAG控制器、接口扩展模块、功能扩展模块均连接，适配板与主控制器、JTAG控制器、接口扩展模块、功能扩展模块均连接；主控制器通过USB接口与所述计算机的键盘、鼠标相连，还通过DVI与所述计算机的显示器相连。本发明专利技术的架构先进、可扩展性强，解决了现有测试设备针对性强，边界扫描测试与功能测试不兼容，无法实现系统测试难题，可作为通用开发平台使用。本发明专利技术还公开一种基于PXI总线的边界扫描数字电路测试系统的测试方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种测试系统及其测试方法，特别的涉及一种基于PXI总线的边界扫描数字电路测试系统及其测试方法。
技术介绍
随着电子技术的飞速发展，数字电路在通信、军事、工业、医疗等各个领域所占的比例也越来越大。而伴随着数字电路的发展，芯片封装技术不断朝着高度集成化、高性能化、多引线和细间距化方向发展。表面安装器件(SMD)、多芯片组件(MCM)、多层印制板(MPCB)等技术在电路系统中的应用使得器件安装密度不断提高。所有这些变化带来的是系统集成度的提高，物理尺寸的减小，同时可供测试的结点间距也越来越小，有的甚至完全成为隐性的不可达结点。针床、探针等传统的测试方法已经很难对电路板进行有效的测试。边界扫描技术的出现解决了这一难题，其独特的“虚拟探针”技术可以通过多个边界扫描器件的JTAG接口形成的JTAG链，运用TAP信号控制和检测所有与JTAG链相连器件的管脚，从而达到测试的目的。边界扫描技术用于测试设备的时间不长，之前市场上出现的边界扫描测试台，接口单一，无法与功能测试兼容，不具备高速接口测试功能，以及系统测试功能，更不具备光纤测试功能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于PXI总线的边界扫描数字电路测试系统及其测试系统，用以解决上述现有数字电路测试系统中的问题，PXI技术为面向仪器系统的PCI扩展，便于各种测试仪表的集成，扩展性强，在面对不同的测试接口时只需要更换或者增加相应功能的接口即可实现其功能的测试。结合PXI总线与边界扫描技术的优势，可以解决以上测试设备中的所有难题。本专利技术通过以下技术方案实现:一种基于PXI总线的边界扫描数字电路测试系统，其借助计算机用于测试被测件或者被测系统的各性能;所述测试系统采用了 PXI总线架构，并包括PXI背板、主控制器、JTAG控制器、I?N接口扩展模块、I?M功能扩展模块、适配板;其中，N、M均为正整数;PXI背板与主控制器、JTAG控制器、接口扩展模块、功能扩展模块均连接，适配板与主控制器、JTAG控制器、接口扩展模块、功能扩展模块均连接;主控制器通过USB接口与所述计算机的键盘、鼠标相连，还通过DVI与所述计算机的显示器相连。作为上述方案的进一步改进，PXI背板作为收容所述测试系统的测试机箱的背板，JTAG控制器通过PXI总线和JTAG与PXI背板相连，接口扩展模块同样通过PXI总线和JTAG与PXI背板相连。作为上述方案的进一步改进，JTAG控制器一方面通过JTAG控制位于测试机箱内的各个接口扩展模块，另一方面将JTAG通过适配板引出所述测试机箱至被测件或者被测系统，所述测试机箱用于收容所述测试系统。进一步地，JTAG控制器包括PXI连接器？1、？乂1连接器?21(:1桥小?6六、1^6桥；由于两个PXI连接器是PCI桥的扩展，两个PXI连接器的接口在保留PCI功能的同时，又增加了触发总线，PXI连接器P2上的触发总线与FPGA相连，PXI连接器Pl上的PCI总线与PCI桥相连，PCI桥将PCI总线转换为本地总线后，送至FPGA中，FPGA将指令译码，生成相应的JTAG测试向量，通过JTAG接口送至JTAG桥;JTAG桥具有JTAG扩展功能以将I路JTAG信号扩展至多路，同时通过PXI连接器Pl控制测试机箱内的其他模块上的JTAG接口，以及被测件和被测系统内的所有JTAG接口。作为上述方案的进一步改进，接口扩展模块根据被测件的引脚数量进行扩展，用于边界扫描的回环测试;接口扩展模块一方面通过PXI总线和JTAG与PXI背板相连，另一方面通过适配板与被测件或者被测系统相连。作为上述方案的进一步改进，功能扩展模块根据被测系统所需测试的功能进行扩展，用于功能测试;功能扩展模块一方面通过PXI总线和JTAG与PXI背板相连，另一方面通过适配板与被测件或者被测系统相连。进一步地，功能扩展模块包括PXI连接器Pl、PXI连接器P2、PCI桥、JTAG桥、FPGA以及对外接口； PXI连接器P2上的触发总线与FPGA相连，PXI连接器Pl上的PCI总线与PCI桥相连，PXI连接器Pl上的JTAG与JTAG桥相连，PXI背板上的FPGA的JTAG接口也与JTAG桥相连，PXI连接器P2上的空闲管脚作为JTAG级联的扩展。作为上述方案的进一步改进，适配板作为收容所述测试系统的测试机箱的对外接口，适配板与被测件或者被测系统相连。作为上述方案的进一步改进，所述测试系统还包括电源模块(7)，电源模块(7)作为收容所述测试系统的测试机箱的供电模块;电源模块(7)将外界220V交流输入，转换为所述测试机箱内所需电源，以及给被测件及被测系统供电。本专利技术还提供一种上述任意基于PXI总线的边界扫描数字电路测试系统的测试方法，主控制器向JTAG控制器发送测试指令，JTAG控制器控制产生测试向量后，通过JTAG控制器控制被测系统中的各个边界扫描器件以及测试系统内的接口扩展模块中的FPGA，实现被测系统外围接口以及被测系统内，被测件之间信号的互连情况，最终测试结果在主控制器的控制下在所述显示器中显示，并形成测试报告。本专利技术有益效果如下:本专利技术中的测试系统采用了PXI的总线架构，所有的功能模块和接口模块都可根据实际需求进行扩展，该系统架构先进合理、扩展性强。并且采用了模块化设计理念，整个系统可根据实际需求灵活配置，不仅仅硬件扩展方便，软件扩展也非常便利。【附图说明】图1是本专利技术实施例的基于PXI总线的边界扫描数字电路测试系统架构图；图2是本专利技术实施例的JTAG控制器工作原理图；图3是本专利技术实施例的接口扩展模块结构示意图；图4是本专利技术实施例的PXI背板结构示意图；图5是本专利技术实施例的系统级测试工作原理图。【具体实施方式】以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术。本专利技术的基于PXI总线的边界扫描数字电路测试系统，用于数字电路系统的测试，主要包括:测试机箱与键盘、鼠标、显示器。所述测试机箱包括PXI背板，主控制器，JTAG控制器，接口扩展模块，功能扩展模块，适配板，电源模块等。该测试系统采用了 PXI总线架构，扩展性强，具有高速通道及光纤通道的测试功能。在提供了边界扫描测试功能的同时，还兼容了功能测试，既可进行单板测试又可实现系统级的测试，大大提升了测试工程的开发速度，提升了产品测试及维修的效率。如图1所示，本专利技术的测试系统包括测试机箱和键盘八氧标、显示器组成，适用于各种数字电路板及数字系统的测试。所述测试机箱包括:主控制器，JTAG控制器，接口扩展模块，功能扩展模块，PXI背板，适配板，电源模块等。具体地，主控制器为PXI接口的计算机模块，作为整个测试系统的控制核心，通过外接键盘八氧标显示器，运行驻留于内部的测试软件即可进行测试。所述JTAG控制器，具有PXI接口，用于边界扫描测试向量的产生，通过PCI总线，接收主控制器传来的测试指令，并将测试指令生成JTAG测试向量传送至被测件和接口扩展模块的JTAG接口，同时，通过JTAG接口接收测试结果，并转换为PCI总线，送回至主控制器。如图2所示，JTAG控制器由Pl、P2两个PXI连接器，PCI桥，FPGA，JTAG桥组成。由于PXI是PCI的扩展，所以其接口在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PXI总线的边界扫描数字电路测试系统，其借助计算机用于测试被测件或者被测系统的各性能；其特征在于：所述测试系统采用了PXI总线架构，并包括PXI背板、主控制器、JTAG控制器、1～N接口扩展模块、1～M功能扩展模块、适配板；其中，N、M均为正整数；PXI背板与主控制器、JTAG控制器、接口扩展模块、功能扩展模块均连接，适配板与主控制器、JTAG控制器、接口扩展模块、功能扩展模块均连接；主控制器通过USB接口与所述计算机的键盘、鼠标相连，还通过DVI与所述计算机的显示器相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尤路，周慧德，陈留国，刘浩，朱弘，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34