专利名称：一种电路板的测试系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种电路板的测试系统及方法。
背景技术：
随着电子行业的飞速发展，越来越多的器件趋向于集成度高、体积小 的方向发展，这对大规模贴片焊接技术提出了很高的要求，焊接技术的这 种高要求难免使得焊接过程中出现虚焊、短路的现象，因而这就要求对焊 接完成的电路板进行检测。然而，对于具有成千上万的元器件的电路板来 说，单靠技术员凭经验一块块的来排査问题，是件很困难的事情。尤其是 大批量生产电路板过程中，电路板的检测工作更是非常细致、繁琐，这种 人工检测方式显得更为效率低下。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电路板的测试系统及方法， 能快速全面地对电路板进行测试，定位硬件问题所在，提高维修、检测电 路板硬件的工作效率。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案
一种电路板的测试系统，包括测试夹具、测试电路板和显示终端，所 述测试夹具用于固定待测电路板，且具有与所述待测电路板的测试项中的 各测试点相接的测试针，所述测试电路板上设有微控制器，所述微控制器 用于控制测试电路板提供测试信号经所述测试夹具上的测试针到待测电路 板，获取返回的测试数据并分析出测试结果，提供到所述显示终端进行显不。
所述待测电路板的测试项包括待测电路板的接口测试，所述接口测试 包括配对接口测试和非配对接口测试，所述配对接口测试中的配对接口通 过将待测电路板上的双向输入/输出口进行配对，由所述待测电路板上设置 的继电器进行连接形成；所述非配对接口测试为自环测试。
在所述配对接口测试中，所述继电器为双掷继电器，用于将一个双向输入/输出口与另两个双向输入/输出口进行可切换的配对连接。试包括可编程芯片测试和不可编程芯it测试。
、 、 、、 所述待测电路板的测试项还包括待测电路板的外围电路测试。本发明还公开了一种电路板的测试方法，包括如下步骤A、 测试夹具固定待测电路板，选择一个测试项，将所述测试夹具上 与该测试项对应的测试针与待测电路板的该测试项中的各测试点相接；B、 微控制器通过测试电路板经所述测试夹具上的测试针发送测试信 号到待测电路板；C、 微控制器获取返回的测试数据，根据所述测试数据分析出测试结 果，提供到显示终端进行显示；D、 重新选择一个测试项进行测试直到测试结束。所述测试项包括接口测试、芯片测试和外围电路测试。所述接口测试包括配对接口测试和非配对接口测试，当进行所述配对接口测试时，所述待测电路板上设有继电器；所述步 骤B具体为-B1 、微控制器控制所述继电器配对连接待测电路板上的双向输入/输出 口，构成待测试的配对接口；B2、微控制器通过测试电路板经所述测试夹具上的测试针发送接口测 试信号到待测电路板；当进行所述配对接口测试时，所述非配对接口测试采用自环测试。当进行所述配对接口测试时，所述继电器为双掷继电器，所述步骤 B2后还包括如下步骤切换所述双掷继电器，进行重配对，返回步骤B2。本发明根据电路板的自身功能特点，搭建了一智能测试平台，量身定 制与待测电路板配合的测试夹具，由微控制器提供测试信号对待测电路板 进行测试，并将测试结果通过显示终端显示出来，从而能够快速地对电路 板进行测试，定位硬件问题。尤其是本发明在接口测试中对接口进行区分，分别采用配对测试和自 环测试的方式，进一步提高了测试效率。本发明的测试，全面地包括了对待测电路板的接口、芯片和外围电路的测试，因而更加全面。
图1是本发明具体实施方式
的测试系统框图；图2是本发明具体实施方式
的接口测试连接图；图3是本发明具体实施方式
的微控制器模块图；图4是本发明具体实施方式
的微控制器初始化流程图；图5是本发明具体实施方式
的微控制器测试流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。如图1所示，本发明通过测试夹具固定待测的电路板，测试夹具包括 测试座及测试针，测试座用于承载待测电路板，测试针的数量及分布的位 置则根据待测电路板的电路板自身特征进行量身定制，例如确认待测的电 路板上的待测硬件接口包括外部接口、程序下载接口、电源接口、复位接 口等。则定制测试夹具，使得测试针与各个接口的引脚一一对应并能在测 试时完全接触，从而可以避免接口引脚的损坏。测试夹具还可以根据自身 的需要，添加电流表、电源开关、按钮、指示灯等。测试电路板用于提供测试信号给待测电路板，通过测试电路板上的微 控制器(MCU)，可以对进行何种测试进行控制。测试电路板则提供各种应 用电路以便根据微控制器的控制，产生各种测试信号。例如测试电路板可 根据电路板硬件接口特征，增加模拟提供外围电路所需的转换接口，以便 能对待测电路板的外围电路进行测试。或如待测电路板上需要数模(DA) 采样值，则在测试电路板上加上升压电路或降压电路，通过继电器来切换 不同的电压，达到模拟采样值的作用。模拟采样值通过微控制器的控制， 施加到测试夹具的测试针上，由测试针传递到相应的测试点，通过读取采 样值，就可以确定测试点上的电压是否正确，从而可以对电路板的外围电 路进行排查，检测电阻阻值大小是否正确等硬件问题。测试电路板与显示终端相连，显示终端例如可以是个人计算机(PC)， 测试电路板通过串口与PC机连接，MCU获得待测电路板返回的测试数据， 分析得到测试结果，然后可以通过PC的显示器显示出来，从而达到自动测 试的目的，提供测试效率。对于待测电路板的测试项，通常可分为接口测试、芯片测试和外围电 路测试，下面分别对这几个测试项进行说明。接口测试，包括配对接口测试和非配对接口测试。 一般对于双向输入/输出(I/O) 口，可以采用配对接口测试。其他接口则可采用自环测试。 配对接口测试，采用检测高低状态来确定引脚是否正确。首先将I/O口进行配对，通过测试电路板上设置的继电器进行配对连接。通常采用两两I/0口互接配对，这要求I/0 口的数量为偶数，因此在不满足这一要求或者出于减少继电器的目的，可以使用双掷继电器来进行切换配对连接，即通过双掷继电器实现一个I/O 口能够与两个I/O 口进行配对，在一个测 试时刻，I/O 口和与其配对的I/O 口之一相连，在另一个测试时刻，通过 双掷继电器的切换，I/O 口和与其配对的另一 I/O 口相连。配对连接之后， 通过MCU，设置其中一路为输出方式，另一路为输入方式，根据输出为l、 0状态，判断输入是否为相应的l、 o状态，反过来让其双方的状态互相改 变，重新测试状态是否正确，如读取的状态是正确的，可以判断这一对I/O口正常，如有错误，可以断定引脚短路、虚焊或这一链路上器件出现问题。 对于非配对接口，可以采用自环检测，即由输入接口发送测试信号，从相 应的输出接口获得相应的测试信号以确定非配对接口是否正常。如图2所示，以MODEM接口为例，MODEM接口的功能引脚包括CTS、RTS、 DTR、 CD、 RI、 DSR、 RX、 TX，这其中，除RX、 TX这两个引脚外，其他6 个引脚都为1/0引脚，可以一一配对成为配对接口；而RX、 TX则为非配对 接口。根据电路的特征，6脚TX与8脚RX通过自环来检测，由TX发送数 据，RX接收数据，检测收发数据是否正确，从而判断两引脚是否正常。而 其他的I/O引脚则通过配对测试来判断是否正确。为了减少继电器的使用， 该例中没有采用一一对应的配对方式，而都采用了一对二的配对方式，通 过双掷继电器来完成配对接口的互接。其中，7脚DTR通过双掷继电器与2 脚RI、 4脚DSR连接，通过控制继电器，可以切换DTR分别与RI、 DSR配 对进行测试；同样的方式，5脚RTS通过双掷继电器与IO脚GD、 3脚CTS 连接，通过控制继电器，达到配对测试5、 10、 3脚的目的。对于电路板上的RS232接口， RS485接口都可以通过自环来判断收发 数据是否正确，从而判断硬件是否正常。同样的，对于电路板上的其他可 配对的I/O引脚，采用配对测试的方式。对于待测电路板的芯片测试，如果芯片是可编程的集成电路(IC)，可以通过对芯片进行读写，来判断IC是否工作正常。例如DS1302时钟芯片， 通过对IC进行写读芯片的时钟，可以确认IC是否正常。而对于不可编程 的芯片，可以通过测试电路板对其进行功能性逻辑判断，例如可以检测芯 片管脚的模拟电压以判断其是否正常。待测电路板的外围电路测试，例如待测电路板的电源电路等等，可以 通过对外围电路中选取的测试点进行测试，判断测试点的电压或电流是否 正常，从而确定外围电路是否正常。本发明的电路板测试系统，通过MCU及测试电路板的配合，完成对待 测电路板的测试，并把检测结果通过串口，例如RS232串口提供给PC终端 显示出来，因而能快捷、准确、直观定位硬件问题的原因，提高了排査电 路板硬件问题的效率。下面再对MCU的测试作一说明，MCU分为两部分启动部分和测试部 分。即图3所示的启动模块和测试模块。其中的启动部分是运行在MCU内 部的同步动态随机存取存储器(SDRAM)里，它的作用最主要是必要的硬件 设置和检测，启动引导和启动测试部分；而测试部分是运行在外部SDRAM 里，对被测试单元进行硬件测试，测试部分是由底层驱动组成，底层驱动 运用模块化的设计，为上层应用层的设计提供必要的访问接口。其中底层 硬件驱动程序包括1/0驱动、串行外围设备接口 (SPI)驱动、串行总线 (I2C)驱动、与非门型闪存(NANDFLASH)驱动、RS232驱动、RS485驱动、 CPU中断等接口驱动。如图4所示，MCU的初始化流程包括启动程序代码，包括向量表的设置、堆栈设置、异常中断初始化、CPU 必要寄存器的设置；初始化时钟、调试串口、外部SDRAM，然后是测试外部SDRAM，启动 XMODEM接收协议，复制测试模块到外部SDRAM中，最后引导测试模块。如图5所示，MCU的测试流程包括重新设置堆栈大小、必要的中断向 量的设置，然后是测试CPU管脚短路、测试LED等、MODEM电源接口、外 部告警接口、控制接口、数据型闪存(DATAFLASH)、模数转换器(ADC)、 NANDFLASH、 RS232串口、 RS485串口等。本发明还包括电路板的测试方法，说明了以上述测试系统对电路板进 行测试的工作过程，由于前述对测试系统的描述中已包括测试系统的工作 过程，此处不再赘述。本发明的测试系统及方法，搭建了一个智能测试平 台，不仅可以快速完成电路板测试，同时测试全面。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说 明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术 领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若 干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种电路板的测试系统，其特征在于，包括测试夹具、测试电路板和显示终端，所述测试夹具用于固定待测电路板，且具有与所述待测电路板的测试项中的各测试点相接的测试针，所述测试电路板上设有微控制器，所述微控制器用于控制测试电路板提供测试信号经所述测试夹具上的测试针到待测电路板，获取返回的测试数据并分析出测试结果，提供到所述显示终端进行显示。
2. 如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述待测电路板的测 试项包括待测电路板的接口测试，所述接口测试包括配对接口测试和非配 对接口测试，所述配对接口测试中的配对接口通过将待测电路板上的双向 输入/输出口进行配对，由所述待测电路板上设置的继电器进行连接形成； 所述非配对接口测试为自环测试。
3. 如权利要求2所述的测试系统，其特征在于，在所述配对接口测试 中，所述继电器为双掷继电器，用于将一个双向输入/输出口与另两个双向 输入/输出口进行可切换的配对连接。
4. 如权利要求1至3任一所述的测试系统，其特征在于，所述待测电 路板的测试项还包括待测电路板的芯片测试，所述芯片测试包括可编程芯 片测试和不可编程芯片测试。
5. 如权利要求1至3任一所述的测试系统，其特征在于，所述待测电 路板的测试项还包括待测电路板的外围电路测试。
6. —种电路板的测试方法，其特征在于，包括如下步骤A、 测试夹具固定待测电路板，选择一个测试项，将所述测试夹具上 与该测试项对应的测试针与待测电路板的该测试项中的各测试点相接；B、 微控制器通过测试电路板经所述测试夹具上的测试针发送测试信 号到待测电路板；C、 微控制器获取返回的测试数据^根据所述测试数据分析出测试结 果，提供到显示终端进行显示；D、 重新选择一个测试项进行测试直到测试结束。
7. 如权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述测试项包括接口 测试、芯片测试和外围电路测试。
8. 如权利要求7所述的测试方法，其特征在于，所述接口测试包括配 对接口测试和非配对接口测试，当进行所述配对接口测试时，所述待测电路板上设有继电器；所述步 骤B具体为B1 、微控制器控制所述继电器配对连接待测电路板上的双向输入/输出 口，构成待测试的配对接口；B2、微控制器通过测试电路板经所述测试夹具上的测试针发送接口测 试信号到待测电路板；当进行所述配对接口测试时，所述非配对接口测试采用自环测试。
9. 如权利要求8所述的测试方法，其特征在于，当进行所述配对接口 测试时，所述继电器为双掷继电器，所述步骤B2后还包括如下步骤切 换所述双掷继电器，进行重配对，返回步骤B2。
全文摘要
本发明公开了一种电路板的测试系统及方法，所述测试系统包括测试夹具、测试电路板和显示终端，所述测试夹具用于固定待测电路板，且具有与所述待测电路板的测试项中的各测试点相接的测试针，所述测试电路板上设有微控制器，所述微控制器用于控制测试电路板提供测试信号经所述测试夹具上的测试针到待测电路板，获取返回的测试数据并分析出测试结果，提供到所述显示终端进行显示。所述测试方法包括了利用所述测试系统对待测电路板进行测试的过程。本发明搭建了一智能测试平台，从而能够快速地对电路板进行测试，定位硬件问题，提高了电路板测试效率。
文档编号G01R31/28GK101226224SQ200810065069
公开日2008年7月23日 申请日期2008年1月16日 优先权日2008年1月16日
发明者毅 卢, 斌 吴, 徐海轮, 陆开怀 申请人:深圳国人通信有限公司