一种应用于机载处理器模块的软件替代测试方法
【专利摘要】本发明公开了一种应用于机载处理器模块的软件替代测试方法，包括以下方法步骤：(1)针对具体板件进行功能分析，画出电路模块的功能结构框图；(2)根据步骤(1)的功能框图分析电路模块软件的存放芯片，然后研究该芯片的操作或替代方式；(3)根据电路板上的主要器件分析电路板实现的主要功能，结合处理器模块设计替代软件的设计思路和设计流程；(4)按照设计流程开发出能使电路板实现自检功能的程序代码，并进行软件替代；(5)按照设计的软件功能对电路板进行检查测试，恢复其原有功能。本发明减少人员对电路板的功能反求操作，可以对整板进行比较深入的测试，便于故障的查找与定位，并可以应用于所有同类板件的快速检测。
【专利说明】
一种应用于机载处理器模块的软件替代测试方法
技术领域
本发明涉及电路板故障检测技术领域，具体的说是一种应用于机载处理器模块的软件替代测试方法。
【背景技术】
现有电路板模块测试主要针对电路功能以及电路板上的元器件进行测试，如边缘接口功能测试、ICT在线测试等，都是通过对电路板的接口或芯片管教施加特定信号，然后利用采集系统对其进行测量对比，从而判断故障部位或器件。但是，随着集成电路规模的逐步增加，电路板的功能变得越来越复杂，功能实现主要通过嵌入式软件来实现，在维修方面，由于缺少板件的软件设计原始资料，无法对电路板的功能进行分析，导致在测试时无法按照现有的测试方法进行功能或在线测试，针对这种含软件的处理器模块，在维修行业如何实现维修，从而引入了软件替代测试的方法，然后利用现有的设备实现对该类模块的测试与故障定位。
【发明内容】
为了解决上述技术问题，本发明提供一种应用于机载处理器模块的软件替代测试方法。
本发明解决其技术问题采用以下技术方案来实现:
—种应用于机载处理器模块的软件替代测试方法，包括以下方法步骤:
(I)针对具体板件进行功能分析，画出电路模块的功能结构框图；
(2)根据步骤(I)的功能框图分析电路模块软件的存放芯片，然后研究该芯片的操作或替代方式；
(3)根据电路板上的主要器件分析电路板实现的主要功能，结合处理器模块设计替代软件的设计思路和设计流程；
(4)按照设计流程开发出能使电路板实现自检功能的程序代码，然后按照步骤(2)研究的芯片软件替代方法对整板进行软件替代；
(5)按照设计的软件功能对电路板进行检查测试，以检测判断电路板的故障情况，检查完成后在还原电路板原程序，恢复其原有功能。
所述步骤(2)中针对片内的程序存放方式，通过原位替代处理器芯片的方式，进行软件替代测试，以确保原芯片代码不会损坏。
所述步骤(2)中针对片外的程序存放方式，需要对片外的FLASH或ROM芯片进行代码读取备份，然后通过正向的方式，开发测试代码进行软件替代测试。
所述步骤(4)中针对一些外置的Flash、R0M芯片，通过对原ROM芯片内容进行读取保存，然后根据板件的结构原理开发新的测试程序代码下载到ROM芯片中进行测试，以检查被测板件的硬件功能，该类板件主要包括一些无内置ROM或Flash的单片机或处理器类板件的测试。
所述步骤(4)中针对是GAL、CPLD以及FPGA三类芯片，该类器件软件替代的方式与被测板件上的器件是否加密有关；
对不加密器件，主要通过下载调试器对原器件内部的程序代码读出保存，然后通过在线编程的方式实现被测板的测试，该方法对原板不会造成任何影响，测试方便快捷；
对原板加密的器件，采用软件替代进行测试需要对被测板上的GAL、CPLD以及FPGA的配置芯片进行硬件替换，然后进行软件开发测试。
本发明的有益效果是:
与现有技术相比，本发明具有下列优点:
—、采用自主设计的硬件自检软件进行板件检测，无须对原电路功能进行详细了解，减少人员对电路板的功能反求操作；
二、通过自行设计的自检软件进行测试，可以对整板进行比较深入的测试，各节点信号明确，便于故障的查找与定位；
三、采用该方法开发的替代软件可以应用于所有同类板件的快速检测。
【附图说明】
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明实施例的电路板功能框图；
图2为本发明实施例的自检代码设计流程图；
图3为本发明实施例得出的软件开发流程图；
图4为本发明实施例得出的串口数据收发软件设计流程图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的说明，对本发明做进一步说明，以方便技术人员理解。
一种应用于机载处理器模块的软件替代测试方法，包括以下方法步骤:
(I)针对具体板件进行功能分析，画出电路模块的功能结构框图；
(2)根据步骤(I)的功能框图分析电路模块软件的存放芯片，然后研究该芯片的操作或替代方式；
(3)根据电路板上的主要器件分析电路板实现的主要功能，结合处理器模块设计替代软件的设计思路和设计流程；
(4)按照设计流程开发出能使电路板实现自检功能的程序代码，然后按照步骤(2)研究的芯片软件替代方法对整板进行软件替代；
(5)按照设计的软件功能对电路板进行检查测试，以检测判断电路板的故障情况，检查完成后在还原电路板原程序，恢复其原有功能。
所述步骤(2)中针对片内的程序存放方式，通过原位替代处理器芯片的方式，进行软件替代测试，以确保原芯片代码不会损坏。
所述步骤(2)中针对片外的程序存放方式，需要对片外的FLASH或ROM芯片进行代码读取备份，然后通过正向的方式，开发测试代码进行软件替代测试。
所述步骤(4)中针对一些外置的Flash、R0M芯片，通过对原ROM芯片内容进行读取保存，然后根据板件的结构原理开发新的测试程序代码下载到ROM芯片中进行测试，以检查被测板件的硬件功能，该类板件主要包括一些无内置ROM或Flash的单片机或处理器类板件的测试。
所述步骤(4)中针对是GAUCPLD以及FPGA三类芯片，该类器件软件替代的方式与被测板件上的器件是否加密有关；
对不加密器件，主要通过下载调试器对原器件内部的程序代码读出保存，然后通过在线编程的方式实现被测板的测试，该方法对原板不会造成任何影响，测试方便快捷；
对原板加密的器件，采用软件替代进行测试需要对被测板上的GAUCPLD以及FPGA的配置芯片进行硬件替换，然后进行软件开发测试。
为了方便理解本技术，参照以下实施例:
以一种基于单片机为控制器的电路模块软件替代测试为例，方法步骤如下:
(I)首先对电路板的原理图进行分析，搞清电路功能结构，整理出如图1所示的功能框图。
(2)根据电路板功能框图和电路图纸分析，该板件主要负责串行数据的通信，包括422串行总线通信和1553B总线收发通信，电路采用AT89C52作为控制器，对接口上的并行数据进行接收，并转换成422或1553B数据发送出去;或者对422数据和1553B数据进行转换，实现422到1553B或1553B到422的转换。
(3)根据原理分析的结果确定程序存放在单片机中，因此针对单片机芯片需要进行内部软件的替换。软件设计方面主要利用仿真软件进行模块自检的时序仿真，得出软件设计开发流程，如图2所示。
(4)根据设计流程，开发各子模块软件代码，包括1553B总线收发模块、串口数据收发模块以及自检判断模块。
1553B总线模块BC传输软件设计流程图如图3所示，针对图3流程图，1553控制器操作各步骤阐述如下:
I)向控制器复位寄存器0x03写入复位指令；
2)向控制器配置寄存器0x07写入激活增强模式命令字；
3)初始化控制器中断屏蔽寄存器，使能BC控制字中断、BC帧结尾中断；
4)初始化控制器配置寄存器0x01写入命令字，设置为BC模式，使能消息间隔定时器，使能重试；
5)初始化控制器配置寄存器0x02写入命令字，禁止256字边界，将定时标签分辨率设置为lOOus/LSB，中断请求为脉冲方式；
6)初始化控制器配置寄存器0x07写入命令字，设置消息堆栈大小为256字；
7)初始化控制器配置寄存器0x08写入命令字，使能扩展的BC控制字、若消息差错且无数据则响应也有效、若忙且无数据则响应也有效；
8)初始化控制器配置寄存器0x09写入命令字，使能扩展的过零点，延时响应时间为22.5us;
9)初始化控制器时标寄存器0x05;
1)将控制器堆栈区的初始地址写入堆栈的初始地址，如向存储器地址0x0100写入0000H初始化堆栈首地址为0000H;
11)初始化控制器激活区域堆栈，如向存储器地址0x0000写入0000H，向存储器地址0x0001写入0000H，向存储器地址0x0002写入0320H，向存储器地址0x0003写入0108H，初始化第一条消息的块状态字为0000H，时标字为0000H，消息间隔时间字为0320H(800us)，消息块首地址为0108H;
12)将控制器控制字、命令字和将要发送的数据块写入相应的消息块中，如向存储器地址0x0108写入0180H，向存储器地址0x0109写入0824H，向存储器地址OxOlOA写入1111H，向存储器地址OxOlOB写入2222H，向存储器地址OxOlOC写入3333H，向存储器地址0x01OD写入4444H，向存储器地址0x01OE写入0000H，向存储器地址0x01OF写入0000H，则完成了一条BC—RT、RT地址为1、子地址为1、含有4个数据字(1111H，2222H，3333H，4444H)、消息间间隔为SOOus的消息写入；
13)设置控制器消息个数，如向存储器地址0x0101写入FFFEH，表示本帧有一条消息;
14)启动BC，向启动寄存器0x03写入0002H。
串口数据收发软件设计流程图如图4所示，针对图4各步骤阐述如下:
I)初始化单片机串口控制寄存器SC0N，写入指令0x50;
2)初始化单片机定时控制寄存器TMOD，写入指令0x20;
3)设定单片机串口波特率，THl写入0xF4，TLl写入0xF4 ；
4)设置单片机中断使能寄存器，IE寄存器写入指令0x90;
5)使能单片机定时器中断控制；
6)写入单片机发送数据至缓冲区SBUF，启动数据发送；
7)同时根据接收中断，读取接收缓冲其中的数据；
硬件初始化主要是对外部数据寄存器及串口转换芯片的使能端进行初始化；自检判断模块程序主要处理1553B收发的数据与串口收发的数据进行对比，判断数据转换是否正确。
(5)通过编写的测试代码，用新的单片机芯片替代原板件上的芯片，把程序代码下载到新的芯片中，根据设计的软件功能，结合外部设备对整板进行检测和故障判断。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1.一种应用于机载处理器模块的软件替代测试方法，其特征在于:包括以下方法步骤: (1)针对具体板件进行功能分析，画出电路模块的功能结构框图； (2)根据步骤(I)的功能框图分析电路模块软件的存放芯片，然后研究该芯片的操作或替代方式； (3)根据电路板上的主要器件分析电路板实现的主要功能，结合处理器模块设计替代软件的设计思路和设计流程； (4)按照设计流程开发出能使电路板实现自检功能的程序代码，然后按照步骤(2)研究的芯片软件替代方法对整板进行软件替代； (5)按照设计的软件功能对电路板进行检查测试，以检测判断电路板的故障情况，检查完成后在还原电路板原程序，恢复其原有功能。2.根据权利要求1所述的一种应用于机载处理器模块的软件替代测试方法，其特征在于:所述步骤(2)中针对片内的程序存放方式，通过原位替代处理器芯片的方式，进行软件替代测试，以确保原芯片代码不会损坏。3.根据权利要求1所述的一种应用于机载处理器模块的软件替代测试方法，其特征在于:所述步骤(2)中针对片外的程序存放方式，需要对片外的FLASH或ROM芯片进行代码读取备份，然后通过正向的方式，开发测试代码进行软件替代测试。4.根据权利要求1所述的一种应用于机载处理器模块的软件替代测试方法，其特征在于:所述步骤(4)中针对一些外置的Flash、R0M芯片，通过对原ROM芯片内容进行读取保存，然后根据板件的结构原理开发新的测试程序代码下载到ROM芯片中进行测试，以检查被测板件的硬件功能，该类板件主要包括一些无内置ROM或Flash的单片机或处理器类板件的测试。5.根据权利要求1所述的一种应用于机载处理器模块的软件替代测试方法，其特征在于:所述步骤(4)中针对是GAL、CPLD以及FPGA三类芯片，该类器件软件替代的方式与被测板件上的器件是否加密有关； 对不加密器件，主要通过下载调试器对原器件内部的程序代码读出保存，然后通过在线编程的方式实现被测板的测试，该方法对原板不会造成任何影响，测试方便快捷； 对原板加密的器件，采用软件替代进行测试需要对被测板上的GAL、CPLD以及FPGA的配置芯片进行硬件替换，然后进行软件开发测试。
【文档编号】G06F11/36GK106095691SQ201610486117
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】周勇军, 彭虎, 郑永龙, 刘良勇, 赵桂芳
【申请人】国营芜湖机械厂
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