专利名称：主板故障诊断卡的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种主板故障诊断卡，特别涉及一种支持外设组件互连标准 (PeripheralComponent Interconnection Express, PCI-E)总线接口 的主板故障诊断卡。
背景技术：
计算机系统在开机自检(Power On Self Test，POST)过程中，BIOS (Basic InputOutput System，基本输入输出系统)会向总线上的80端口(固定地址端口) 发送16进制代码，不同的代码表示不同的POST信息，通过持续访问80端口，并通过 LED(Light-EmittingDiode，发光二极管)显示屏显示出POST代码，完成POST信息显示和 故障诊断功能，主板故障诊断卡就是基于此原理工作的。主板故障诊断卡是一种可检测电 脑故障的测试卡，当主板故障诊断卡插入主板上的一对应插槽后，启动电脑时主板故障诊 断卡上自带的LED显示屏就会根据启动的进度显示出各种POST代码。现在主板研发和测试中常常会用到主板故障诊断卡，但目前市面上的主板故障诊 断卡多采用ISA接口、PCI接口及ISA/PCI两用接口三种类型，然而，随着PCI-E总线的推 广应用，PCI-E总线接口已逐步取代ISA接口或PCI接口，现在的电脑主板上大多已经采用 PCI-E接口，因此在主板测试中使用采用ISA接口或PCI接口的主板故障诊断卡进行开机故 障检查已经不能满足要求。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种主板故障诊断卡，可以对支持PCI-E总线的主板 进行开机故障检查。一种主板故障诊断卡，包括一包括若干金手指的金手指接口，用于连接一待测主板上的PCI-E插槽以接收所 述待测主板PCI-E总线上的数据；—与所述金手指接口相连的总线转换单元，用于将从所述金手指接口接收到的 PCI-E数据转换成PCI数据；一存储单元，用于将所述总线转换单元转换后的PCI数据进行存储；一 POST代码转换单元，用于读取所述存储单元中存储的PCI数据，并将所述数据 转换成POST代码及接收所述金手指接口的输出电压；一结果显示单元，用于将所述POST代码转换单元输出的POST代码进行显示；及一电压转换单元，用于将所述金手指接口输出的电压转换后提供给所述总线转换 单元。相较现有技术，所述主板故障诊断卡可插接在待测主板的PCI-E插槽上来检测所 述主板的开机故障，通过所述总线转换单元将接收到的PCI-E数据转换成PCI数据给所述 POST代码转换单元，所述POST代码转换单元将接收到的PCI数据转换成POST代码通过所 述结果显示单元显示给测试人员，以方便测试人员查找故障原因。所述主板故障诊断卡操作过程简单容易，具有很好的实用性。
下面参照附图结合具体实施方式
对本发明作进一步详细描述图1为本发明主板故障诊断卡的较佳实施方式的框图。图2-图12为本发明主板故障诊断卡的较佳实施方式的电路图。
具体实施例方式请参考图1，本发明主板故障诊断卡的较佳实施方式包括一具有若干金手指的金 手指接口 100、一总线转换单元200、一 POST代码转换单元300、一结果显示单元400、一电 压转换单元500、一电压指示单元600及一存储单元700。所述金手指接口 100用于连接一待测主板(未示出)上的对应插槽，以接收所述 待测主板PCI-E总线上的数据。所述总线转换单元200用于将从所述金手指接口 100接收 到的PCI-E数据转换成PCI数据。所述存储单元700用于将所述总线转换单元200转换后 的PCI数据进行存储。所述POST代码转换单元300用于读取所述存储单元700中存储的 数据并将所述数据转换成POST代码。所述结果显示单元400用于将所述POST代码转换单 元300输出的POST代码进行显示。所述电压指示单元600用于显示所述主板故障诊断卡 工作过程中的各个电压状态。所述电压转换单元500用于将所述金手指接口 100输出的电 压经转换后提供给所述总线转换单元200以使其工作，所述金手指接口 100还将接收到的 电压提供给所述POST代码转换单元300使其工作。请共同参考图2至图6，所述总线转换单元200包括一 PCIE-PCI转换芯片Ul、一驱 动芯片U2、电容C1-C3、电阻R1-R20及发光二极管D1-D4。所述转换芯片Ul用于将PCI-E数 据转换为PCI数据，其型号为PEX8112-A66BIF。所述驱动芯片U2的型号为ICS8302AMLFT。 所述转换芯片 Ul 的引脚 AD0-AD31、CBE0-CBE3、FRAME、IRDY、TRDY、PCIRST、TCK、TMS 均连接 所述POST代码转换单元300，所述转换芯片Ul的引脚M66EN分别经所述电阻Rl连接所述 电压转换单元50及经所述电阻R2接地，所述转换芯片Ul的引脚REFCLK+、REFCLK-、PERpO、 PERnO、PERST、WAKE0UT分别连接在所述金手指接口 100的对应弓丨脚上，其引脚PETpO、PETnO 分别经所述电容C1、C2连接在所述金手指接口 100的对应引脚上，所述转换芯片Ul的引脚 WAKEIN、F0RWARD、TRST分别经电阻R5R7连接所述电压转换电路500，所述转换芯片Ul的引 脚 VDD5_1-VDD5_3、VDD3. 3_1_VDD3. 3_4、VDDQl-VDDQ6、VDDl. 5_1_VDD1. 5_8、VDD_P、VDD_R、 VDD_T、AVDD分别连接所述电压转换电路500，所述转换芯片Ul的引脚AVSS、VSS_C、VSS_P0、 VSS_P1、VSS_R、VSS_RE、VSS_T、GND1-GND14 均接地，所述转换芯片 Ul 的引脚 EXTARB、TEST、 BUNRI、ΒΤ0Ν、SMC、TMC、TMCl、TMC2、BAR0ENB分别经所述电阻R8-R16接地，所述转换芯片Ul 的引脚GPI00-GPI03分别经所述电阻R17-R20后分别连接所述发光二极管D1-D4的阳极， 所述发光二极管D1-D4的阴极均接地。所述转换芯片Ul的引脚PCLK0、PCLKI分别连接所 述驱动芯片U2的引脚CLK、Q1，所述电阻R4串联在所述转换芯片Ul的引脚PCLKI与所述驱 动芯片U2的引脚Ql之间，所述驱动芯片U2的引脚QO通过所述电阻R3连接所述POST代 码转换单元300，其引脚GND1、GND2均接地，其引脚VDD1、VDD2、VDD分别连接所述电压转换 单元500及经电容C3接地。所述发光二极管D1-D4用于显示所述转换芯片Ul的输入信号及输出信号的状态。所述转换芯片Ul的引脚EEWRDATA、EECS、EECLK分别连接所述存储单 元 700。请共同参考图7及图8，所述POST代码转换单元300包括一复杂可编程逻辑器件 (ComplexProgrammable Logic Device, CPLD) U3、晶体振荡器 U4、电容 CO、电阻 R、R21_R60。 所述CPLD U3的型号为EPM1207T144C5N，所述CPLD U3的引脚TMS、TCK分别连接所述 转换芯片 Ul 的引脚 TMS、TCK，所述 CPLD U3 的引脚 1069-1081、1084-1088、1093-1098、 10101-10114、10117、10118分别经所述电阻R21-R60连接所述金手指接口 100的对应 电源引脚 P3V3_EARLY，所述 CPLD U3 的引脚 1069-1077、1079-1081、1084-1086、1088、 1097-1098、10101-10106、10108-10114、IOl 17分别对应连接所述转换芯片Ul的引脚 AD0-AD31，所述CPLD U3的引脚1078、1087、1096、10107分别连接所述转换芯片Ul的引脚 CBEO-CBESJy^iCPLD U3的引脚1093-1095、IOl 18分别连接所述转换芯片Ul的引脚TRDY、 IRDY、FRAME、PCIRST。所述 CPLDU3 的引脚 VCCINT_19、VCCINT_56、VCCINT_90、VCCINT_126、 VCCI01_9、VCCI01_25、VCCI04_46、VCCI04_64、VCCI03_82、VCCI03_100、VCCI02_116、 VCCI02_136均连接所述金手指接口 100的对应电源引脚P3V3EARLY，所述CPLD U3的引脚 GCLK2连接所述驱动芯片U2的引脚Q0，所述CPLD U3的引脚GCLKl经所述电阻RO连接所 述晶体振荡器U4的引脚OUT，所述晶体振荡器U4的引脚VDD连接所述金手指接口 100的对 应电源引脚P3V3_EARLY、经所述电阻R连接所述晶体振荡器U4的引脚OE及经所述电容CO 接地，接地引脚GND接地。所述CPLD U3的引脚10121-10125、10127、I0129-I0134分别连 接所述结果显示单元400。请参考图9，所述结果显示单元400包括场效应管Q1-Q4、显示屏LED1-LED4、电 阻R61-R72及二极管D11-D14。所述场效应管Q1-Q4的栅极分别经所述电阻R61-R64连 接所述金手指接口 100的对应电源引脚P3V3_EARLY及分别连接所述CPLD U3的引脚 10121-10124，所述场效应管Q1-Q4的源极均接地，所述场效应管Q1-Q4的漏极分别连接所 述显示屏LED1-LED4的两电压引脚，所述LED1-LED4的八个信号引脚均分别经所述电阻 R65-R72 连接所述 CPLD U3 的引脚 10125、10127、10129-10134。所述二极管 D11-D14 的阳 极分别连接所述场效应管Q1-Q4的源极，所述二极管D11-D14的阴极分别连接所述场效应 管Q1-Q4的漏极。本实施方式中，所述显示屏LED1-LED4中的任意两个设置在所述主板故 障诊断卡的同一侧面上，另两个设置在所述主板故障诊断卡的另一侧面上。请参考图10，所述电压转换单元500包括三个电压转换电路51、53、55。所述电压 转换电路51包括一场效应管Q、电阻R114及R115、电容C12、二极管DO。所述场效应管Q 的栅极经电阻R114连接所述金手指接口 100的对应电源引脚R12V_PCIe及经电阻R115接 地，所述场效应管Q的漏极连接所述金手指接口 100的对应电源引脚P3V3_EARLY及经所述 电容C12接地，所述场效应管Q的源极连接所述电压转换电路53，当所述场效应管Q的栅极 及漏极从所述金手指接口 100的电源引脚P12V_PCIe及P3V3_EARLY接收到电压时，所述场 效应管Q的源极经电源引脚P3V3输出一 3. 3V电压，所述二极管DO的阳极连接所述场效应 管Q的源极，其阴极连接所述场效应管Q的漏极。所述电压转换电路53用于将所述电压转换电路51输出的3. 3V电压转换成1. 5V 电压输出，所述电压转换电路53包括电压转换芯片531、电阻Rl 10-R112、电容C4-C7、发光 二极管D。所述电压转换芯片531的输入端VIN连接所述场效应管Q的源极及经所述电阻RllO连接所述发光二极管D的阳极，所述发光二极管D的阴极接地，所述电容C4与C5并联 后串连在所述电压转换芯片531的输入端VIN与地之间，所述电压转换芯片531的输出端 VOUT经所述电源引脚P1V5输出一 1. 5V电压，所述电容C6与C7并联后串连在所述电压转 换芯片531的输出端VOUT与地之间，所述电压转换芯片531的调节端ADJ经所述电阻Rlll 连接所述电压转换芯片531的输出端VOUT及经所述电阻R112接地。所述电压转换电路55用于将所述电压转换电路53输出的1. 5V电压转换成1. 5V_ PLL频率电压输出，所述电压转换电路55包括一电感Ll、一电阻Rl 13、电容C9-C11。所述 电压转换芯片531的输出端VOUT依次经所述电感Ll及电阻R113连接所述转换芯片Ul的 对应电源引脚P1V5_PLL，所述电容C9-C11并联后串连在所述转换芯片21的对应电源引脚 P1V5_PLL与地之间。请参考图11，所述存储单元700包括一存储芯片TO、电阻R172-R175、电容C70。所 述存储芯片U5的型号为AT25320A-10TU-2. 7，所述存储芯片U5的引脚CS、SCK、SI、S0分别 对应连接所述转换芯片Ul的引脚EECS、EECLK、EEWRDATA、EERDDATA，所述存储芯片U5的引 脚VCC连接所述电源引脚P3V3及经所述电容C70接地，所述电阻R172串接在所述存储芯 片U5的引脚SO与VCC之间，所述电阻R173串接在所述存储芯片U5的引脚HOLD与VCC之 间，所述电阻R174串接在所述存储芯片TO的引脚WP与VCC之间，所述电阻R175串接在所 述存储芯片U5的引脚WP与地之间，所述存储芯片U5的引脚GND接地。请参考图12，所述电压指示单元600包括电阻R210-R215、发光二极管D110-D115。 所述金手指接口 100的电源引脚P12V_PCIe分别经所述电阻R210、R211连接所述发光二极 管D110、D111的阳极，所述发光二极管D110、D111的阴极均接地，所述金手指接口 100的电 源引脚P3V3_AUX_PCIe分别经所述电阻R212、R213连接所述发光二极管D112、D113的阳 极，所述发光二极管D112、D113的阴极均接地，所述金手指接口 100的电源引脚P3V3_EARLY 分别经所述电阻R214、R215连接所述发光二极管D114、D115的阳极，所述发光二极管D114、 D115的阴极均接地。本实施方式中，所述发光二极管D110、D112、D114设置在所述故障诊 断卡的一侧面上，所述发光二极管D111、D113、D115设置在所述故障诊断卡的另一侧面上， 分别用于显示所述金手指接口 100的电源引脚P12V_PCIe、P3V3_AUX_PCIe、P3V3_EARLY的 输出电压状态。测试时，将所述主板故障诊断卡插接在所述待测主板对应的插槽中，如PCI-E插 槽上，上电启动所述待测主板，所述待测主板的BIOS系统检测所述待测主板的各个模块并 向所述转换芯片Ul发送PCI-E数据，所述转换芯片Ul将接收到的PCI-E数据转换成PCI数 据并将其存储在所述存储芯片U5中，所述CPLD U3从所述存储芯片U5中读取转换后的PCI 数据并将所述数据转换为POST代码，并输出高电平信号给所述结果显示单元400的场效应 管Q1-Q4的栅极，所述场效应管Q1-Q4均接收高电平信号导通，所述显示屏LED1-LED4将所 述CPLD U3输出的POST代码进行显示。测试过程中，所述发光二极管D110-D115接收所 述金手指接口 100的电源引脚P12V_PCIe、P3V3_AUX_PCIe、P3V3_EARLY输出的高电平信号 而点亮，分别用于显示所述金手指接口 100的电源引脚P12V_PCIe、P3V3_AUX_PCIe、P3V3_ EARLY输出的电压是否正常。综上所述，所述主板故障诊断卡可插接在待测主板的PCI-E插槽上来检测所述主 板的开机故障，通过所述转换芯片Ul将接收到的PCI-E数据转换成PCI数据给所述CPLDU3，所述CPLD U3将接收到的PCI数据转换成POST代码通过所述结果显示单元400中的显 示屏LED1-LED4显示给测试人员，以方便测试人员查找故障原因。所述主板故障诊断卡操 作过程简单容易，具有很好的实用性。
权利要求
一种主板故障诊断卡，包括一包括若干金手指的金手指接口，用于连接一待测主板上的PCI E插槽以接收所述待测主板PCI E总线上的数据；一与所述金手指接口相连的总线转换单元，用于将从所述金手指接口接收到的PCI E数据转换成PCI数据；一存储单元，用于将所述总线转换单元转换后的PCI数据进行存储；一POST代码转换单元，用于读取所述存储单元中存储的PCI数据，并将所述数据转换成POST代码及接收所述金手指接口的输出电压；一结果显示单元，用于将所述POST代码转换单元输出的POST代码进行显示；及一电压转换单元，用于将所述金手指接口输出的电压转换后提供给所述总线转换单元。
2.如权利要求1所述的主板故障诊断卡，其特征在于所述主板故障诊断卡还包括一 与所述金手指接口中电源引脚相连的电压指示单元，用于显示所述金手指接口输出的电压 状态。
3.如权利要求1所述的主板故障诊断卡，其特征在于所述总线转换单元包括一 PCIE-PCI转换芯片及一驱动芯片，所述转换芯片用于将PCI-E数据转换为PCI数据，所述转 换芯片的若干数据输出引脚均连接所述POST代码转换单元，所述转换芯片的若干电压引 脚分别连接所述电压转换单元，所述转换芯片的若干信号输入引脚分别连接在所述金手指 接口的对应引脚上，所述转换芯片的若干存储输出引脚分别连接所述存储单元，所述转换 芯片的两个驱动引脚分别连接所述驱动芯片的时钟引脚及第二输出引脚，所述驱动芯片的 第一输出引脚连接所述POST代码转换单元，其若干电压引脚分别连接所述电压转换单元 及经一电容接地。
4.如权利要求3所述的主板故障诊断卡，其特征在于所述总线转换单元还包括第一 至第四发光二极管用于显示所述转换芯片的输入信号及输出信号的状态，所述第一至第四 发光二极管的阳极分别连接所述转换芯片的若干通用输入/输出引脚，所述第一至第四发 光二极管的阴极均接地。
5.如权利要求4所述的主板故障诊断卡，其特征在于所述POST代码转换单元包括 一复杂可编程逻辑器件及一晶体振荡器，所述复杂可编程逻辑器件的两个信号输入引脚分 别连接所述转换芯片的两个信号输入引脚，所述复杂可编程逻辑器件的若干电压引脚均连 接所述金手指接口的第一电源引脚，所述复杂可编程逻辑器件的若干数据输入引脚分别对 应连接所述转换芯片的若干数据输出引脚，所述复杂可编程逻辑器件的第二时钟引脚连接 所述驱动芯片的第一输出引脚，所述复杂可编程逻辑器件的若干结果输出引脚分别连接所 述结果显示单元，所述复杂可编程逻辑器件的第一时钟引脚连接所述晶体振荡器的输出引 脚，所述晶体振荡器的电压引脚连接所述金手指接口的第一电源引脚及所述晶体振荡器的 信号引脚。
6.如权利要求5所述的主板故障诊断卡，其特征在于所述结果显示单元包括第一及 第二场效应管及第一及第二显示屏，所述第一场效应管的栅极分别连接所述金手指接口的 第一电源引脚及分别连接所述复杂可编程逻辑器件的若干结果输出引脚，所述第一及第二 场效应管的源极均接地，所述第一及第二场效应管的漏极分别连接所述第一及第二显示屏的两电压引脚，所述第一及第二显示屏的八个信号引脚均分别连接所述复杂可编程逻辑器 件的若干结果输出引脚。
7.如权利要求5所述的主板故障诊断卡，其特征在于所述电压转换单元包括第一至 第三电压转换电路，所述第一电压转换电路包括一场效应管、第一及第二电阻、一第一电 容，所述场效应管的栅极经第一电阻连接所述金手指接口的第二电源引脚及经第二电阻接 地，所述场效应管的漏极连接所述金手指接口的第一电源引脚及经所述第一电容接地，所 述场效应管的源极输出一电压，所述第二电压转换电路包括一电压转换芯片、第三至第五 电阻、第二至第五电容，所述电压转换芯片的输入端连接所述场效应管的源极及经所述第 三电阻接地，所述第二及第三电容并联后串连在所述电压转换芯片的输入端与地之间，所 述电压转换芯片的输出端输出一电压，所述第四及第五电容并联后串连在所述电压转换芯 片的输出端与地之间，所述电压转换芯片的调节端经所述第四电阻连接所述电压转换芯片 的输出端及经所述第五电阻接地，所述第三电压转换电路包括一电感、一第六电阻、第六至 第八电容，所述电压转换芯片的输出端依次经所述电感及所述第六电阻连接所述转换芯片 的电压引脚，所述第六至第八电容并联后串连在所述转换芯片的所述电压引脚与地之间。
8.如权利要求7所述的主板故障诊断卡，其特征在于所述存储单元包括一存储芯片， 所述存储芯片的若干数据输入引脚分别对应连接所述转换芯片的若干存储输出引脚，所述 存储芯片的电压引脚连接所述第一转换电路的场效应管的源极及经一电容接地，一电阻串 接在所述存储芯片的数据输入引脚与电压之间，一电阻串接在所述存储芯片的门控引脚与 电压之间，一电阻串接在所述存储芯片的一输入/输出引脚与电压之间，一电阻串接在所 述存储芯片的输入/输出引脚与地之间。
9.如权利要求1所述的主板故障诊断卡，其特征在于所述电压指示单元包括第一至 第三发光二极管，用于显示所述金手指接口的电源引脚的输出电压状态，所述金手指接口 的第二电源引脚连接所述第一发光二极管的阳极，所述金手指接口的第三电源引脚连接所 述第二发光二极管的阳极，所述金手指接口的第一电源引脚连接所述第三发光二极管的阳 极，所述第一至第三发光二极管的阴极均接地。
10.如权利要求1所述的主板故障诊断卡，其特征在于所述显示单元包括四个场效应 管及对应连接所述四个场效应管的四个显示屏，其中任意两个场效应管及对应连接所述场 效应管的两个显示屏设置在所述主板故障诊断卡的同一侧面上，另两个设置在所述主板故 障诊断卡的另一侧面上。
全文摘要
一种主板故障诊断卡，其包括一包括若干金手指的金手指接口连接一待测主板上的PCI-E插槽；一与所述金手指接口相连的总线转换单元将从金手指接口接收到的PCI-E数据转换成PCI数据；一存储单元将总线转换单元转换后的PCI数据进行存储；一POST代码转换单元读取存储单元中存储的PCI数据并将所述数据转换成POST代码；一结果显示单元将POST代码转换单元输出的POST代码进行显示；一电压转换单元将所述金手指接口输出的电压转换后提供给总线转换单元。所述主板故障诊断卡可插接在待测主板的PCI-E插槽上来检测所述主板的开机故障，并将检测结果显示给测试人员，以方便测试人员查找故障原因。
文档编号G06F13/38GK101894057SQ20091030239
公开日2010年11月24日 申请日期2009年5月18日 优先权日2009年5月18日
发明者曹朝杰 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司