基于專用芯片的接口信號質量的測試方法及系統的制作方法

專利名稱：基于專用芯片的接口信號質量的測試方法及系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及網絡通信領域技術，尤其涉及一種基于專用芯片的接口信號質量的自動測試方法及相關系統。
背景技術：
目前，數據通信設備廠商的交換機設備在研發和生產過程中，通常需要關注到交換芯片與其他芯片之間物理接口的信號質量是否符合要求，以避免因交換機設備上的交換芯片信號質量不合格，影響交換機設備的基本功能及性能。現有技術中，設備廠商為了驗證芯片物理接口的信號質量，普遍做法是采購價格極其昂貴的邏輯分析儀，通過邏輯分析儀的測量數據來分析信號質量。然而，專用于信號測試的邏輯分析儀價格不菲，無疑增加廠商的投入成本，并且在交換設備研發及生產階段頻繁使用邏輯分析儀，易導致儀器損壞。隨著目前交換芯片更新換代，物理接口速度不斷提高，邏輯分析儀也必須進行相應的升級，才能對高頻信號進行分析，其帶來的成本代價直線上升，更為重要的是，此類邏輯分析儀需要人工參與，易出錯，難以滿足設備大批量生產需求。因此，非常有必要提供一種新的芯片接口信號質量的測試方法以應對上述技術問題。

發明內容
本發明所需解決的技術問題在于提供一種基于專用芯片的接口信號質量的自動測試方法，以較低的成本應對設備大批量生產需求。相應地，本發明還提供一種基于專用芯片的接口信號質量的自動測試系統。為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案為:
一種基于專用芯片的接口信號質量的測試方法，其包括如下步驟:
51、獲取所述專用芯片上各物理接口對應的信號眼圖模板；
52、逐一選定該專用芯片的物理接口作為被測對象，啟動所述專用芯片自身的信號采集功能，以采集該物理接口上對應于不同時間點的多組眼高、眼寬數據，并根據所述多組眼高、眼寬數據繪制對應于該物理接口的信號眼 53、將所測物理接口的信號眼圖與其對應的信號眼圖模板相比較，判斷所測物理接口的信號眼圖的軌跡處于相應的眼圖模板外圍，若是，則該物理接口的信號質量符合預定要求；若否，則該物理接口的信號質量不符合預定要求。作為本發明的進一步改進，所述步驟S2還具體包括:設置當前待測物理接口所對應的信號采樣頻率。作為本發明的進一步改進，所述步驟S2中“繪制物理接口信號眼圖”的步驟具體包括:啟動信號抓取動作，并以啟動時間點為中點；獲取所述啟動時間點的瞬時眼高、瞬時眼寬數據，并以此該中點為參考點，設置多個采集時間點，分別采集各時間點所對應的眼高、眼寬數據；將所采集的數據進行單位換算，計算出與邏輯分析儀參考單位相一致的標準數據，并根據所有時間點的標準數據描繪眼圖的軌跡。作為本發明的進一步改進，該方法還包括:獲取被測物理接口的編號；將被測物理接口的編號及該接口的測試結果相關聯，并保存于測試記錄中。作為本發明的進一步改進，所述專用芯片包括自帶信號采集功能的ASIC芯片、FPGA芯片。此外，本發明提供的一種基于專用芯片的接口信號質量的測試系統，其包括如下單元:
眼圖模板匹配單元、用于獲取所述專用芯片上各物理接口對應的信號眼圖模板；眼圖測試單元、用于逐一選定該專用芯片的物理接口作為被測對象，啟動所述專用芯片自身的信號采集功能，以采集該物理接口上對應于不同時間點的多組眼高、眼寬數據，并根據所述多組眼高、眼寬數據繪制對應于該物理接口的信號眼 眼圖比對單元、用于將所測物理接口的信號眼圖與其對應的信號眼圖模板相比較，判斷所測物理接口的信號眼圖的軌跡處于相應的眼圖模板外圍，若是，則該物理接口的信號質量符合預定要求；若否，則該物理接口的信號質量不符合預定要求。作為本發明的進一步改進，所述眼圖測試單元還包括一用于設置當前待測物理接口所對應的信號采樣頻率的測試模式設置單元。作為本發明的進一步改進，所述眼圖測試單元中“繪制物理接口信號眼圖”的具體過程包括:啟動信號抓取動作，并以啟動時間點為中點；獲取所述啟動時間點的瞬時眼高、瞬時眼寬數據，并以此該中點為參考點，設置多個采集時間點，分別采集各時間點所對應的眼高、眼寬數據；將所采集的數據進行單位換算，計算出與邏輯分析儀參考單位相一致的標準數據，并根據所有時間點的標準數據描繪眼圖的軌跡。作為本發明的進一步改進，該系統還包括測試記錄單元，其用于:獲取被測物理接口的編號，并將被測物理接口的編號及該接口的測試結果相關聯，并保存于測試記錄中。作為本發明的進一步改進，該測試系統中的專用芯片包括自帶信號采集功能的ASIC芯片、FPGA芯片。根據以上技術方案可以看出，由于本發明采用專用芯片所自帶的信號采集功能，抓取專用芯片與其他物理層芯片之間的信號數據(眼高、眼寬)，并根據所采集的信號數據自動生成對應于各物理接口的眼圖，在此之后，根據測試得到的眼圖與對應的眼圖模板的比較，得出專用芯片的物理接口的信號質量是否滿足預定要求，從而完成對專用交換芯片的信號質量的自動化測試，本發明不需依賴信號分析儀，也無需人工的參與，準確性高，成本低，可滿足交換設備的批量生成時的測試需求。


為了更清楚地說明本發明具體實施例或現有技術的技術方案，下面將對本發明具體實施例或現有描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下述附圖僅為本發明的一部分附圖，對于本領域普通技術人員而言，在不作出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發明具體實施方式
中基于專用芯片的接口信號質量的測試方法的流程 圖2是本發明具體實施方式
中專用芯片自測系統的硬件架構示意 圖3是本發明具體實施方式
中預定義的眼圖模板的示意 圖4示出了本發明具體實施方式
中眼圖模板的參數定義；
圖5是本發明具體實施方式
中測試過程中描繪出的實際眼圖示意 圖6是本發明具體實施方式
中測試結果為合格的眼圖示意 圖7是本發明具體實施方式
中測試結果為不合格的眼圖示意 圖8是本發明具體實施方式
中基于專用芯片的接口信號質量的測試系統的單元示意圖。
具體實施例方式以下將結合附圖所示的具體實施方式
對本發明進行詳細描述。但這些實施方式并不限制本發明，基于本發明的各實施例，本領域的普通技術人員在未作出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，均應包含在本發明的保護范圍內。參圖1所示，本發明一具體實施方式
中，為實現低成本、自動化測試交換芯片的物理接口的信號質量，所述基于專用芯片的接口信號質量的測試方法，其包括如下三個步驟(S1、S2、S3)，具體地:
S1、獲取所述專用芯片上各物理接口對應的信號眼圖模板；其中，本發明的專用功能芯片包括各類自身集成了信號采集功能或者眼圖自動測試功能的ASIC (ApplicationSpecific Integrated Circuit)芯片、各類 FPGA (Field — Programmable Gate Array)芯片等。專用功能芯片除了能夠實現二三層交換功能、滿足交換機設備需求以外，還能夠通過其物理接口上自帶的信號檢測能力，實現芯片信號質量自動測試分析功能。參圖2所示，本發明交換芯片測試系統在硬件架構上，主要包括用于控制整個系統的CPU單元1、一個或多個專用功能芯片2以及多個設置于專用功能芯片2外圍并與其相互通信的其他物理層芯片3，CPU單元I通過控制總線控制專用功能芯片2，專用功能芯片2通過數據總線與其他物理層芯片3相互連接，所述專用功能芯片2包括多個物理接口，其中，圖中虛線框所示的部分即為進行數據采集、眼圖生產、獲得測試結果的部位。參圖3、4所示，其為本發明對應專用芯片的物理接口的眼圖模板的示意圖。本發明在測試到實際眼圖后，通過與預設的規范的眼圖模板進行對比，從而判別當前接口的信號質量是否達標。其中，這些對應于特定專用芯片、特定物理接口的眼圖模板都被預先設定參數，并將設定好的各眼圖模板存儲于數據庫中，以便于在測試過程中系統自動查找到相關眼圖模板，特別地，眼圖模板可根據實際需要進行刪除或修改。具體地，上述眼圖模板及相關參數取自芯片的數據手冊，它定義了接口正常工作必須滿足的信號質量要求。從圖3中可以看出，該模板要求眼圖的眼高必須在Af A2之間，眼寬外圍必須在XfX2之間，其中，眼高包括正眼高、負眼高，圖中白色區域即為符合規范的眼圖軌跡所應坐落的區域。圖4示出了某專用芯片、某物理接口的眼圖模板的具體參數值。S2、逐一選定該專用芯片的物理接口作為被測對象，啟動所述專用芯片自身的信號采集功能，以采集該物理接口上對應于不同時間點的多組眼高、眼寬數據，并根據所述多組眼高、眼寬數據繪制對應于該物理接口的信號眼圖； 具體地，本實施方式中，上述步驟S2中“繪制物理接口信號眼圖”的步驟具體包括: S21、啟動信號抓取動作，并以啟動時間點為中點；其中，由系統CPU發起測試啟動信號。S22、獲取所述啟動時間點的瞬時眼高、瞬時眼寬數據，并以此該中點為參考點，設置多個采集時間點，分別采集各時間點所對應的眼高、眼寬數據；
如圖5所示,在本發明一示范性實施例中，在采集到啟動時間點(中點)的瞬時眼高、瞬時眼寬數據，向前或向后移動1/32位傳輸時間間隔，獲取相應時間點的眼高(包括正眼高和負眼高)，最多支持向前或向后各16個時間點，總計采集32個時間點的信號數據。S23、將所采集的數據進行單位換算，計算出與邏輯分析儀參考單位相一致的標準數據(本發明中，眼高單位為毫伏，眼寬單位為皮秒)，并根據所有時間點的標準數據描繪眼圖的軌跡。特別地，在本發明步驟S2中，還需要設置當前待測物理接口所對應的信號采樣頻率。針對不同的專用芯片、物理接口的不同，其測試所要求的采用頻率也不盡相同，采樣頻率包括每512bit/次、16256bit/次等。S3、將所測物理接口的信號眼圖與其對應的信號眼圖模板相比較，判斷所測物理接口的信號眼圖的軌跡處于相應的眼圖模板外圍，若是，則該物理接口的信號質量符合預定要求；若否，則該物理接口的信號質量不符合預定要求。本發明可借助于示波器來進行信號質量的判別，參圖6所示，其為信號質量達標的物理接口的信號眼圖示意圖，在此圖中，眼圖的軌跡線條于圖中灰色區域無交點，完全坐落于圖中白色區域。參圖7所示，其為信號質量未達標的物理接口的信號眼圖示意圖，在此圖中，眼圖的軌跡線條于圖中灰色區域有交點，不是完全坐落于圖中白色區域。在上述方法中，在測試出上述測試結果后，本發明為了保證便于查詢測試結果，上述方法還包括如下步驟:獲取被測交換設備的ID號、設備上交換芯片的ID號、以及物理接口的編號，并將被測交換設備的ID號、交換芯片的ID號、物理接口的編號統統與當前測試結果相關聯，并保存于測試記錄中。如此，通過將上述測試結果存儲在數據庫、或者本地硬盤等硬件設備中，在設備生產過程中，配合計算機調取、查閱所有合格與不合格的具體物理接口的編號，完善整個測試流程。接下來，請參圖8所示，在本發明具體實施方式
中，一種基于專用芯片的接口信號質量的測試系統100，其包括如下單元:
眼圖模板匹配單元101、用于獲取所述專用芯片上各物理接口對應的信號眼圖模板；本發明中，該測試系統中的專用芯片包括自帶信號采集功能的ASIC芯片、FPGA芯片，但并不限于上述類型的芯片。眼圖測試單元102、優選地，該單元包括測試模式設置單元1021、數據抓取單元1023及眼圖生成單元1025，其中，眼圖測試單元102通過逐一選定待測專用芯片的某物理接口作為被測對象，并通過測試模式設置單元1021選定當前物理接口對應的測試模式(采樣頻率)，啟動所述專用芯片自身的信號采集功能，通過數據抓取單元1023采集該物理接口上對應于不同時間點的多組眼高、眼寬數據，并在上述眼圖生成單元1025中，根據所述多組眼高、眼寬數據繪制對應于該物理接口的信號眼 眼圖比對單元103、用于將所測物理接口的信號眼圖與其對應的信號眼圖模板相比較，判斷所測物理接口的信號眼圖的軌跡處于相應的眼圖模板外圍，若是，則該物理接口的信號質量符合預定要求；若否，則該物理接口的信號質量不符合預定要求。在本發明某些實施例中，所述眼圖測試單元102中“繪制物理接口信號眼圖”的具體過程包括:啟動信號抓取動作，并以啟動時間點為中點；獲取所述啟動時間點的瞬時眼高、瞬時眼寬數據，并以此該中點為參考點，設置多個采集時間點，分別采集各時間點所對應的眼高、眼寬數據；將所采集的數據進行單位換算，計算出與邏輯分析儀參考單位相一致的標準數據，并根據所有時間點的標準數據描繪眼圖的軌跡。在本發明某些實施例中，該系統還包括測試記錄單元，其用于:獲取被測交換設備的ID號、設備上交換芯片的ID號、以及物理接口的編號，并將被測交換設備的ID號、交換芯片的ID號、物理接口的編號統統與當前測試結果相關聯，并保存于測試結果庫104中。如此，通過將上述測試結果存儲在數據庫、或者本地硬盤等硬件設備中，在設備生產過程中，配合計算機調取、查閱所有合格與不合格的具體物理接口的編號，完善整個測試流程。綜上所述，通過運用上述系統及方法，本發明在專用交換功能芯片組建交換機設備的開發驗證階段，可直接通過本眼圖自測方法及系統，驗證物理接口的信號質量是否符合設計需求，而不必依賴于昂貴的信號分析儀；在產品生產測試階段可通過本眼圖自測方法及系統，逐臺驗證新生產的每臺設備物理接口信號質量是否符合產品要求，而整個過程不需要人工參與。因此，采用本發明，將能夠在交換機設備開發和生產階段大大節約開發環境投資，也能夠大大節約生產測試的人力投入，在整個產品生命周期內節約了人力、物力的投入，降低了產品的開發成本。需要指明的是，本發明提供的有關專用交換芯片的接口信號質量測試系統實施例的具體運作方式、具體技術特征、功能、效果等，可參考上文描述的相關專用交換芯片的接口信號質量測試方法實施例，在此發明人不再予以贅述。應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施方式中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發明的可行性實施方式的具體說明，它們并非用以限制本發明的保護范圍，凡未脫離本發明技藝精神所作的等效實施方式或變更均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種基于專用芯片的接口信號質量的測試方法，其特征在于，其包括如下步驟: 51、獲取所述專用芯片上各物理接口對應的信號眼圖模板； 52、逐一選定該專用芯片的物理接口作為被測對象，啟動所述專用芯片自身的信號采集功能，以采集該物理接口上對應于不同時間點的多組眼高、眼寬數據，并根據所述多組眼高、眼寬數據繪制對應于該物理接口的信號眼圖； 53、將所測物理接口的信號眼圖與其對應的信號眼圖模板相比較，判斷所測物理接口的信號眼圖的軌跡處于相應的眼圖模板外圍，若是，則該物理接口的信號質量符合預定要求；若否，則該物理接口的信號質量不符合預定要求。
2.根據權利要求1所述的測試方法，其特征在于，所述步驟S2還具體包括: 設置當前待測物理接口所對應的信號采樣頻率。
3.根據權利要求1或2所述的測試方法，其特征在于，所述步驟S2中“繪制物理接口信號眼圖”的步驟具體包括: 啟動信號抓取動作，并以啟動時間點為中點； 獲取所述啟動時間點的瞬時眼高、瞬時眼寬數據，并以此該中點為參考點，設置多個采集時間點，分別采集各時間點所對應的眼高、眼寬數據； 將所采集的數據進行單位換算，計算出與邏輯分析儀參考單位相一致的標準數據，并根據所有時間點的標準數據描繪眼圖的軌跡。
4.根據權利要求1所述的測試方法，其特征在于，該方法還包括: 獲取被測物理接口 的編號； 將被測物理接口的編號及該接口的測試結果相關聯，并保存于測試記錄中。
5.根據權利要求1所述的測試方法，其特征在于，所述專用芯片包括自帶信號采集功能的ASIC芯片、FPGA芯片。
6.一種基于專用芯片的接口信號質量的測試系統，其特征在于，其包括如下單元: 眼圖模板匹配單元、用于獲取所述專用芯片上各物理接口對應的信號眼圖模板； 眼圖測試單元、用于逐一選定該專用芯片的物理接口作為被測對象，啟動所述專用芯片自身的信號采集功能，以采集該物理接口上對應于不同時間點的多組眼高、眼寬數據，并根據所述多組眼高、眼寬數據繪制對應于該物理接口的信號眼圖； 眼圖比對單元、用于將所測物理接口的信號眼圖與其對應的信號眼圖模板相比較，判斷所測物理接口的信號眼圖的軌跡處于相應的眼圖模板外圍，若是，則該物理接口的信號質量符合預定要求；若否，則該物理接口的信號質量不符合預定要求。
7.根據權利要求6所述的測試系統，其特征在于，所述眼圖測試單元還包括一用于設置當前待測物理接口所對應的信號采樣頻率的測試模式設置單元。
8.根據權利要求6或7所述的測試系統，其特征在于，所述眼圖測試單元中“繪制物理接口信號眼圖”的具體過程包括: 啟動信號抓取動作，并以啟動時間點為中點； 獲取所述啟動時間點的瞬時眼高、瞬時眼寬數據，并以此該中點為參考點，設置多個采集時間點，分別采集各時間點所對應的眼高、眼寬數據； 將所采集的數據進行單位換算，計算出與邏輯分析儀參考單位相一致的標準數據，并根據所有時間點的標準數據描繪眼圖的軌跡。
9.根據權利要求6所述的測試系統，其特征在于，該系統還包括測試記錄單元，其用于:獲取被測物理接口的編號，并將被測物理接口的編號及該接口的測試結果相關聯，并保存于測試記錄中。
10.根據權利要求6所述的測試系統，其特征在于，該測試系統中的專用芯片包括自帶信號采集功能的AS IC芯片、FPGA芯片。
全文摘要
本發明提供一種基于專用芯片的接口信號質量的測試方法及系統，其方法包括S1、獲取所述專用芯片上各物理接口對應的信號眼圖模板；S2、逐一選定該專用芯片的物理接口作為被測對象，啟動所述專用芯片自身的信號采集功能，以采集該物理接口上對應于不同時間點的多組眼高、眼寬數據，并根據所述多組眼高、眼寬數據繪制對應于該物理接口的信號眼圖；S3、將所測物理接口的信號眼圖與其對應的信號眼圖模板相比較，判斷所測物理接口的信號眼圖的軌跡處于相應的眼圖模板外圍，若是，則信號質量符合預定要求；反之則不符合。本發明不需依賴信號分析儀，也無需人工的參與，準確性高，成本低，可滿足交換設備的批量生成時的測試需求。
文檔編號H04L12/26GK103200040SQ20121044175
公開日2013年7月10日 申請日期2012年11月8日 優先權日2012年11月8日
發明者邱建峰, 梁芳 申請人:盛科網絡(蘇州)有限公司