一种用于嵌入式计算机板卡可靠性试验的通用测试平台的制作方法

本实用新型涉及一种用于嵌入式计算机板卡可靠性试验的通用测试平台。

背景技术：

随着科技的进步和生产的发展，人们对电子测量提出了越来越高的要求。对测试设备在功能、性能、测试速度、测试准确度等方面的需求也日趋提高。特别是嵌入式电子产品，由于与宿主设备绑定紧密，其物理形态种类繁多，既有PCI/PCIE/CPCI/CPCIE等计算机总线类板卡，还包括各种串行、并行等定制总线类模块，在开展各类环境试验、可靠性试验时，如果采用原宿主设备进行试验，成本投入较大，而目前市面上嵌入式电子产品的环境试验测试设备较少，基本为专用定制设备，无法满足多种产品的测试需要，更没有真实还原宿主设备安装及工作环境、满足大批量环境试验的产品，测试人员往往需要简化验收规范，采用临时手段进行验收，严重影响了产品交付的质量。

因此，有必要针对现有技术不足，提供一种嵌入式电子产品环境试验的通用测试平台以克服上述缺陷甚为重要。

技术实现要素：

本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种用于嵌入式计算机板卡可靠性试验的通用测试平台，包括测试软件、测试设备、中继部件、测试夹具、无谐振基座；测试设备能够满足高速计算机总线、串行及并行等专用接口的适配，提供通信通道，由测试软件完成测试流程和特殊协议的灵活配置；中继部件能够实现各类通信接口的中继透传，延长传输距离，可与测试夹具一起安装在无谐振基座之上满足被测模块的固定和批量可靠性试验的需求；本实用新型同时还可应用于高低温、振动、冲击等各类试验中去。

本实用新型的技术方案是：一种用于嵌入式计算机板卡可靠性试验的通用测试平台，包括测试设备和设置在可靠性试验箱内的无谐振基座和测试夹具，所述测试设备通过中继部件与测试夹具连接；所述测试设备包括系统板和与系统板相连的至少一个测试单元板；所述中继部件包括中继主机端、中继目标端和中继电缆，所述中继主机端与测试单元板一体化设置，所述中继目标端与测试夹具一体化设置。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

根据目前嵌入式计算机板卡可靠性试验的测试需求，通过接口适配板和测试夹具的适配，已经实现PCI、PCI-E、CPCI、CPCI-E等被测对象的试验测试，本实用新型的技术体系平台还能快速扩展满足多种嵌入式电子产品的测试，同时还能应用到嵌入式电子产品常温的各项功能和指标测试中去，应用到环境试验、可靠性试验和电磁兼容试验的测试需求；本实用新型可同时完成多个并行测试通道嵌入式电子产品测试，测试简便、测试效率高、测试结果准确，可扩展性高和维修成本低。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为本实用新型总体架构图。

图2为本实用新型结构示意图。

图3为本实用新型测试设备测试单元板示意图。

图4为本实用新型中继部件示意图。

图5为本实用新型测试夹具示意图。

图6为本实用新型无谐振基座示意图。

图7为本实用新型软件流程示意图。

图中：100为测试软件、200为测试设备、300为系统板、301为主控制板、302为电源板、303为交换板、304为背板、400为测试单元板、401为处理模块、402为接口适配模块、500为中继部件、501为中继电缆、600为中继主机端、700为中继目标端、800为测试夹具、801为PCI测试夹具、802为PCI-e试夹具、803为CPCI测试夹具、804为CPCI-E试夹具、900为被测模块、1000为无谐振基座、1100为电源。

具体实施方式

一种用于嵌入式计算机板卡可靠性试验的通用测试平台，包括测试软件100、中继部件500、设置在中继部件中的中继电缆501，中继主机端600、中继目标端700、测试夹具800和无谐振基座1000。

测试软件100用于可针对不同类型产品实现对测试数据、测试指标上下限、测试程序脚本、报表模板等进行配置；具备测试信息集中存储管理能力，提供测试结果查询和数据分析的功能；测试软件提供测试用例脚本及产品驱动脚本编辑、测试脚本调试等，以及支持API函数的辅助定义功能。用户可以通过搭积木式的方式快速配置产品的自动测试用例和测试指标。测试用例的执行系统，提供一键式的自动测试用例执行系统，系统自动执行测试用例，获取测试数据并自动进行指标合格性判断。

系统板300设置在测试设备200内，包括主控制板301、电源板302、交换板303、背板304、至少一个测试单元板400；所述主控制板301、交换板303、背板304顺次通信连接，背板304与各个测试单元板400连接。

主控制板301用于运行测试软件，采用AXIE架构实现，支持6路测试单元，各板卡独立运行，互不影响，呈星型网络布局，除满足计算机总线性能速率要求外，并解决了被测板卡在同一计算机单元安装冲突的问题。

背板304用于板卡的连接。

交换板303采用千兆交换芯片实现，是整机的交换中心，所有板卡通过交换板303进行星型数据交换。

所述电源板302采用直流-48V电源供电，给各板卡电源隔离供电。

所述测试单元板400包括处理模块401、接口适配模块402，处理模块401和接口适配模块402之间采用综合测试接口进行连接，测试单元板400通过导轨实现在测试设备200上的灵活插拔和更换。测试单元包括计算机总线类测试单元和专用接口测试单元。处理模块完成被测模块测试流程的处理和与测试软件的数据通信，接口适配模块完成多型被测模块电气适配和连接，主要面向专用接口的被测对象的测试；可直接通过中继部件完成被测对象的测试。

上述各个板卡依次顺次排列，均采用滑轨形式安装在测试设备200内，方便更换。每张板卡前面板带有锁紧装置，为防止板卡脱落还配有固定螺钉，测试接口均设计在测试单元板400前面板，方便中继电缆501接入。为保证可靠连接，所有板卡均利用背板连接器与背板进行硬连接。

下面详细介绍测试单元板400。

图3为本实用新型嵌入式计算机板卡可靠性试验的通用测试平台测试单元板示意图，所述测试单元板400，与中继主机端600一体化设计，一端通过背板304连接至测试设备200，另一端通过中继电缆501连接测试夹具800，在测试设备200内可灵活进行更换，最大支持6个测试单元板同时进行测试。

测试单元板400设置有处理模块401和接口适配模块402。

所述处理模块401主要完成被测模块测试流程的处理和系统数据通信处理，其上设置有控制处理模块403、背板接口404和综合测试接口405。

控制处理模块403主要实现网络协议处理和通道切换。

背板接口404采用标准芯片I/O口与背板303连接，可实现测试单元板400的互换，背板接口404为实现今后扩展，包含多路差分信号，便于今后各板卡传输速率的扩展。

综合测试接口405与接口适配模块402连接，为适应接口适配模块402的扩展，满足被测模块900的适应性。

综合测试接口405内包括计算机总线接口或多种信号类型的I/O口，便于各类测试信号的测试。

所述接口适配模块402支持标准PCI-e连接器和中继电缆501连接器，标准PCI-e接口可支持标准PCIE全高全长、全高半长等卡的接入，中继电缆501连接器用于连接高速专用接口电缆，使用这种方式在插接使用寿命到期后，只需更换接口适配模块402上部的接插件或者直接更换接口适配模块402，可使维修非常快捷，成本较低。

图4为本实用新型嵌入式计算机板卡可靠性试验的通用测试平台中继部件示意图，所述中继部件500，包括中继主机端600、中继目标端700和中继电缆501三大部分，可实现PCI-E等总线信号的无扰中继；中继主机端600与测试设备200连接，中继目标端与测试夹具800一体化设计，中继主机端600与中继目标端700通过中继电缆501进行连接，中继电缆501根据测试距离和测试通信速率可选择通过光纤或差分电缆进行设计。

中继主机端600与测试单元板400一体化设计，中继目标端与测试夹具一体化设计；测试单元板能够满足通用PCIE接口的测试，也能满足中继电缆的连接；能够满足PCI-E等电气信号的无扰中继驱动、还原真实输入信号和信号速率带宽；发送端和接收端根据通信速率可通过光纤、同轴电缆和差分高速带缆等进行连接。将PCIE信号进行中继驱动，通过光纤或差分高速电缆等中继电缆501进行无扰传输给中继目标端700，中继目标端700设计为底板，与测试夹具800一体化考虑；如果进行PCIEx4或CPCIEx4板卡测试，中继电缆501数量与被测对象900保持一致；PCI或CPCI测试仅需1根中继电缆501，单根中继电缆501传输速率最高满足PCIEx4要求。

图5为本实用新型嵌入式计算机板卡可靠性试验的通用测试平台测试夹具示意图，所述测试夹具800，一端与中继部件500直接连接，另一端通过PCI测试夹具801、PCI-E测试夹具802、CPCI测试夹具803、CPCI-E测试夹具804与被测模块连接，通过测试夹具额的灵活更换，可快速适应多种嵌入式电子产品的测试。

测试夹具800采用通用全封闭结构框架，主要包括适配固件801、固定部件802；适配固件801主要在通用结构框架的基础上采用固件进行微调适应被测对象900的接插和固定；固定部件802主要通过底座或侧面固定在无谐振基座1000之上开展各项可靠性试验，主要包括高低温、振动应力和电应力等；被测对象900底部插接在中继目标端700的底板上，通过连接器与被测对象900连接，通过适配固件801等进行固定。测试夹具主要满足不同被测模块测试接口适配和模块的固定。

通过测试夹具800的平台化和标准化应用，可产生全高全长、3U平台和6U平台等三大类基础夹具，通过中继目标端700的适配，形成PCI、PCI-E、3U的CPCI、6U的CPCI、3U的CPCI-E、6U的CPCI-E的测试产品，基本覆盖所有的相关计算机板卡产品。

测试夹具参照嵌入式电子产品原宿主设备的安装环境进行设计，还原嵌入式电子产品的高低温、振动和供电等真实使用环境，同时能够兼顾多数量的测试，满足不同嵌入式计算机板卡可靠性试验的测试需要。

测试夹具的模块化与系列化设计，在夹具整体刚性框架不变的前提下，通过更换板卡导轨模块来适配PCI/PCIE/CPCI/CPCIE等不同标准的测试板卡，以达到快速装夹与测试目的。

图6为本实用新型嵌入式计算机板卡可靠性试验的通用测试平台无谐振基座示意图，所述无谐振基座1000安装在可靠性试验箱里，测试夹具800可固定在无谐振基座1000的五个面上，满足批量试验的测试需求。无谐振基座包括底座1002和适配固定板1001，底座1002可固定在可靠性试验箱的振动支撑基座上，适配固定板1001固定在底座1002上，为不同的测试夹具提供与底座1002的固定适配。

无谐振基座1000需要随时满足定制模块在3个方向上的冲击/振动应力指标要求，且不能放大试验过程中的受试模块振动系数，满足复杂应力环境的设计要求。

无谐振基座安装于可靠性环境试验箱里的振动平台上，在原有的1个方向和固定平台上，扩展提供了5个方向和固定平面，不仅能够满足多个被测嵌入式电子产品的固定和接入，而且一次装夹振动实现被测计算机板卡3个正交方向同时被激振考核，不会形成共振和谐振，引入试验的测试误差。

统一测试实验环境状态下的不同板卡自由组合测试，利用模块化的夹具装夹不同标准的计算机板卡，安装于无谐振基座上，实现不同标准板卡的自由组合测试。

图7为本实用新型嵌入式计算机板卡可靠性试验的通用测试平台软件流程示意图，为适应多种计算机板卡产品的批量测试，测试软件100启动后需要选择不同测试设备，确定被测模块连接成功后，操作人员就可选择相应测试项进行测试，测试软件100根据测试流程调用样本数据文件发送测试命令到相应被测模块，并接收所述被测模块返回的最终执行结果，并将最终结果与样本数据文件进行比对来判断测试结果是否正确。

电源1100为程控电源，主要为测试夹具800和被测对象900提供电源，并接收测试软件100的程控，满足用户自动控制和实时电源监测的需求，提供电源故障报警和无人值守等功能。

本实用新型的嵌入式计算机板卡可靠性试验的通用测试平台，检测时，将计算机板卡产品插接在测试夹具800上，启动测试软件100，通过网络发送测试命令，启动各个测试单元板400进行测试，可实现最少6路的并发同步测试。