一种服务器硬盘背板的测试治具的制作方法

本实用新型涉及一种服务器功能测试技术领域，特别是涉及一种服务器硬盘背板的测试治具。

背景技术：

随着社会及经济的高速发展，个人及企业对计算机的使用越来越多。近年来，伴随着云存储、大数据等新型技术的发展，企业对计算机的数据存储功能提出来越来越高的要求。与之相对应，计算机生产厂家根据用户的实际需求，增加了计算机中存储数据的硬盘的数量。由于硬盘与主板相连接的中间桥梁是硬盘背板，故相应的多接口硬盘背板也应运而生。改正多接口的硬盘背板能同时访问多块硬盘，实现计算机中多块硬盘数据的同时访问，满足了企业的需求。在硬盘背板出厂前，要对硬盘背板进行检验，以确保生产出的硬盘背板符合出厂标准。

目前，计算机生产厂家均利用服务器主板，插上相应数量的CPU、内存、硬盘，再配上专用电源、显示器、键盘等配套器件，运行相应的测试程式，从而实现对多接口硬盘背板的测试。但是，采用这种硬盘背板测试方法，存在以下缺点：

1)测试用的治具成本过高：由于现有的测试方法中，需要配合一系列的器件，如：服务器主板、CPU、内存、硬盘和电源等等；通常情况下，如果测试一个可插24个SAS(Serial Attached SCSI，串行链接SCSI)硬盘的硬盘背板，测试需用到的器件的费用大约要12万元左右；如果测试一个可插10个固态硬盘的硬盘背板，测试需用到的器件的费用大约要15万元左右；

2)测试时间长：通常情况下，如果测试一个可插24个SAS硬盘的硬盘背板，测试需耗时13分钟；如果测试一个可插10个固态硬盘的硬盘背板，测试需耗时18分钟；

3)测试覆盖率低：采用现有的测试方法的测试覆盖率在85％左右，不能覆盖到同一功能的PIN脚的空焊，如供电和接地，这些PIN脚的空焊会严重影响到服务器长期稳定的运行；

4)误测和漏测的风险高：测试在启动后，仍然需要测试人员参与判断，这就存在误测的可能性，例如，LED灯工作状态的判定等。而且，测试过程中，需要手动刷入待测硬盘背板的信息，这就存在刷A测B的可能性，从而导致了漏测。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种服务器硬盘背板的测试治具，用于解决现有技术中服务器的多接口的硬盘背板的测试效率低、成本高、覆盖不全面的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种服务器硬盘背板的测试治具，包括：接口单元、以及设置于所述测试治具内部的单片机、多个端口扩展单元和多个切换单元；所述接口单元包括多个接口组和第一通信接口；其中，所述接口组与所述待测硬盘背板上的一个硬盘的接口组对应连接；所述切换单元与所述接口组相对应：所述切换单元的一端与对应的所述接口组连接，另一端分别与所述单片机和对应的所述端口扩展单元连接；所述端口扩展单元与所述单片机连接，用于将从所述切换单元接收的多路数据转换为单路数据并输出至所述单片机；所述单片机通过所述第一通信接口与外设电子设备连接，用于依据测试程序控制多个所述切换单元之间的切换，从而实现对所述待测硬盘背板上的不同的硬盘的测试。

于本实用新型的一实施例中，多个所述接口组设置于所述测试治具的上面板处，所述第一通信接口设置于所述测试治具的侧板处。

于本实用新型的一实施例中，所述外设电子设备包括PC或树莓派，且通过所述第一通信接口与所述单片机之间实现数据交互，交互数据包括所述测试程序和测试数据。

于本实用新型的一实施例中，所述单片机包括对所述待测硬盘背板进行测试的测试电路；根据实际的测试需求，所述测试电路和所述测试程序是可调节的。

于本实用新型的一实施例中，所述接口单元还包括设置于所述测试治具的侧板处的电源接口和第二通信接口组；其中，所述电源接口与所述待测硬盘背板，用于为所述待测硬盘背板供电；所述第二通信接口组与所述待测硬盘背板的通信接口组连接，且所述第二通信接口组包括：I2C接口、SPI接口、SGPIO接口、USB接口和网络接口。

于本实用新型的一实施例中，所述单片机还与所述第二通信接口组连接，用于实现对所述待测硬盘背板的通信接口组的测试。

于本实用新型的一实施例中，所述接口组包括硬盘接口组、LED接口组和数据读写接口组；所述硬盘接口组，与所述待测硬盘背板上对应硬盘的硬盘接口组连接；所述LED接口组，与所述待测硬盘背板上对应硬盘的LED测试信号接口组连接；所述数据读写接口组，与所述待测硬盘背板上的对应硬盘的数字读写接口组连接。

于本实用新型的一实施例中，所述切换单元中，来自于所述LED接口组的数据被直接传输至所述单片机；来自于所述数据读写接口的数据组被传输至对应的所述端口扩展单元；来自于所述硬盘接口组的数据分别被传输至所述单片机和对应的所述端口扩展单元。

于本实用新型的一实施例中，所述端口扩展单元被集成在对应的所述切换单元上。

于本实用新型的一实施例中，所述测试治具还包括设置于所述测试治具侧板处的电源插座和电源开关，所述电源插座用于为所述测试治具提供电源；所述电源开关用于控制所述测试治具的电源的开启和/或关闭。

如上所述，本实用新型的一种服务器硬盘背板的测试治具，旨在采用单片机对硬盘背板进行测试，由于单片机的测试用程序是根据实际的测试需求而进行设计，因此，本实用新型的测试治具对硬盘背板的测试更加灵活，且不受硬盘背板的类型的限制，应用更加广泛；并且，本实用新型通过将切换单元和端口扩展单元的配合使用，解决了单片机的I/O接口数量有限的问题，实现了单片机对不同的硬盘背板的测试。本实用新型还具有以下有益技术效果：

1)本实用新型大大降低了测试治具的成本：测试一个可插24个SAS硬盘的硬盘背板，测试治具的费用从12万元降至5万元左右；测试一个可插10个固态硬盘的硬盘背板，测试治具的费用从15万元降低至8万元左右；

2)降低了测试时间：一片测试背板的测试时间不超过5分钟；

3)提升了测试覆盖率：测试覆盖率达到了100％；

4)降低了测试风险：测试启动后，不再需要测试人员参与判断，避免了误测；且测试背板的新型是自动刷入的，漏测的可能性也大大降低了。

附图说明

图1显示为本实用新型实施例公开的一种服务器硬盘背板的测试治具的原理结构示意图。

图2显示为本实用新型实施例公开的一种服务器硬盘背板的测试治具的上面板的排布示意图。

图3显示为本实用新型实施例公开的一种服务器硬盘背板的测试治具的前侧板的排布示意图。

图4显示为本实用新型实施例公开的一种服务器硬盘背板的测试治具的后侧板的排布示意图。

图5显示为本实用新型实施例公开的一种服务器硬盘背板的测试治具的内部的原理结构示意图。

元件标号说明

100 接口单元

110 接口组

111 硬盘接口组

112 LED接口组

113 数据读写接口组

120 第一通信接口

130 电源接口

140 第二通信接口组

200 单片机

300 切换单元

400 端口扩展单元

510 电源插座

520 电源开关

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实用新型的一种应用于服务器的硬盘背板的测试治具采用单片机对服务器的硬盘背板进行测试，更加灵活，且成本更加低廉。但是，由于单片机的I/O(Input/Output，输入/输出)接口有限，不能满足硬盘背板测试的需求。因此，本实用新型的服务器硬盘背板的测试治具还增加了切换单元和端口扩展单元，将两者配合使用，扩展了I/O接口，从而实现了单片机对硬盘背板的测试。

实施例

本实施例公开了一种服务器硬盘背板的测试治具，该硬盘背板是应用于服务器，也就是说，该硬盘背板是多接口硬盘背板，支持同时访问多块硬盘。

如图1所示，本实施例的服务器硬盘背板的测试治具包括：接口单元100、单片机200、多个切换单元300和多个端口扩展单元400。

其中，接口单元100是设置于测试治具的面板或侧板上的。

在本实施例中为了便于测试，在测试治具的上面板上设置了专用放置硬盘背板的放置区域500，其中，测试治具的上面板的排布情况如图2所示。

如图1和图2所示，接口单元100包括多个接口组110、第一通信接口120、电源接口130和第二通信接口组140。

其中，接口组110的数量也和待测硬盘背板相关，即，接口组110的数量和待测硬盘背板支持同时访问的硬盘的数量相同。在本实施例中，以待测硬盘背板支持同时访问24块硬盘为例进行说明。也就是说，本实施例的接口组110的数量为24个。当然，本实用新型的测试治具可检测的硬盘背板并不仅限于这一种，只要是支持同时访问多块硬盘的硬盘背板，本实用新型的测试治具均可实现对其的测试。

一个接口组110与待测硬盘背板的一个硬盘的接口组相对应连接。并且，由于待测硬盘背板是被放置于测试治具的上面板的放置区域500，因此，为了接线方便，24个接口组110也被设置于测试治具的上面板处。

进一步地，待测硬盘背板的一个硬盘的接口组包括但不限于硬盘接口组、LED测试信号接口组和数字读写接口组。且硬盘接口组、LED测试信号接口组和数字读写接口组既可以采用PIN脚形式，还可以采用金手指形式。

与之相对应，一个接口组110包括但不限于：硬盘接口组111、LED接口组112和数据读写接口组113；其中，

硬盘接口组111，用于与待测硬盘背板的对应硬盘的硬盘接口组连接；

LED接口组112，用于与待测硬盘背板的对应硬盘的LED测试信号接口组连接；

数据读写接口组113，用于与待测硬盘背板的对应硬盘的数据读写接口组连接。

并且，不管待测硬盘背板的硬盘的接口组的接口形式，本实施例的接口组110的各个接口和待测硬盘背板的对应硬盘的接口组的各个接口之间通过转接电路板或者线材实现连接。并且，如图2所述，接口单元100的接口组110有24个，且每一个接口组110对应有硬盘接口组111、LED接口组112和数据读写接口组113。

第一通信接口120与外设电子设备通信连接，用于实现与单片机200之间的数据交互。具体包括：向单片机200写入测试程序；通过单片机200控制多个切换单元300之间的数据切换，实现单片机200对待测硬盘背板的测试；从单片机200获取测试数据。其中，与第一通信接口120连接的外设电子设备包括但不限于PC机、笔记本电脑、和/或树莓派。在本实施例中，第一通信接口120优选采用MCU-ISP(Microcontroller Unit-Internet Service Provider)接口。

电源接口130与待测硬盘背板的电源接口相连，用于为待测硬盘背板供电。

第二通信接口组140与待测硬盘背板的通信接口组相连。第二通信接口组140包括但不限于：I2C(Inter－Integrated Circuit)接口、SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)接口、SGPIO(Serial General Purpose Input Output，串行通用输入/输出)接口、USB接口和网络接口等等。在对待测硬盘背板进行测试时，将第二通信接口组140的接口与待测硬盘背板的对应通信接口相连接。

此外，本实施例中，将第一通信接口120和电源接口130设置在测试治具的前侧板上；将第二通信接口组140的多个接口分别设置在测试治具的前侧板上和后侧板上。其中，测试治具的前侧板的排布情况如图3所示，测试治具的后侧板的排布情况如图4所示。

进一步地，如图3和图4所示，为了解决测试治具的供电问题，测试治具还配备了电源插座510和电源开关520。电源插座510与外部直流电源或交流电源连接，用于为测试治具提供电源；电源开关520用于控制测试治具电源的开启和/或关闭，实现对测试治具内的单片机200供电，以及通过电源接口130实现对待测硬盘背板供电。并且，为了测试的使用方便，将电源插座510设置于测试治具的后侧板上，电源开关520设置于测试治具的前侧板上。

单片机200、多个切换单元300和多个端口扩展单元400是设置于测试治具的内部。

在本实施例中，利用单片机200来完成对硬盘背板的测试。但是，由于单片机200的端子数量有限，无法同时实现硬盘背板的所有数据的接入，因此，本实施例利用多个切换单元300和多个端口扩展单元400来解决单片机200的数据接入问题。

切换单元300和端口扩展单元400是配合使用的，且切换单元300和端口扩展单元400的数量与待测硬盘背板相关，即切换单元300和端口扩展单元400的数量和待测硬盘背板支持同时访问的硬盘的数量相同。也就是说，本实施例的切换单元300和端口扩展单元400的数量为24个。为了说明方便，在图5当中仅画出了一组接口组110、切换单元300、端口扩展单元400和单片机200之间的原理结构图，剩余的23组接口组110、切换单元300、端口扩展单元400和单片机200之间的原理结构与图5所示相同。

切换单元300用于将接口单元100接入的待测硬盘背板的数据按照待测硬盘背板的各个硬盘进行整合，并最终将整合的数据分别传输至单片机200和对应的端口扩展单元400；端口扩展单元400也与单片机200连接，用于将多路数据转换为单路数据并输出至单片机200以供测试，从而解决单片机200的数据接入的问题。其中，切换单元300传输至单片机200和端口扩展单元400的数据是依据待测硬盘背板的一个硬盘的数据接口而决定的。

如图5所示，在本实施例中，待测硬盘背板的一个硬盘的数据接口包括：硬盘接口组、LED测试信号接口组和数据读写接口组(未在附图中标识)，接口组110的硬盘接口111组与待测硬盘背板的一个硬盘的硬盘接口组连接，LED接口组与待测硬盘背板的一个硬盘的LED测试信号接口组连接，数据读写接口组与待测硬盘背板的一个硬盘的数据读写接口组连接。由于来自于接口组110的硬盘接口组111的数据比较多，因此，切换单元300将其分为两部分，一部分直接传输至单片机200用于测试，其中测试内容包括但不限于：电路电平状态的赋予和/或读取、电压的读取等等；另一部分传输至对应的端口扩展单元400，经过端口扩展单元400将这部分数据转换为单路数据再传输至单片机200用于测试。相较于来自于硬盘接口组111和数据读写接口组113的数据，来自于接口组110的LED接口112的数据较少，因此，切换单元300将其直接传输至单片机200，进行对待测硬盘背板上的对应硬盘的LED的光敏测试和色敏测试。来自于接口组110的数据读写接口组113的数据是最多的，因此，切换单元300将其传输至对应的端口扩展单元400，经过端口扩展单元400将这些数据转换为单路数据再传输至单片机200，进行对待测硬盘背板上的对应硬盘的信号通道测试。

端口扩展单元400用于将接收的多路数据转换为单路数据，最终输出至单片机200。本实施例中，端口扩展单元400优选采用I2C总线扩展I/O口。一般，一个I2C总线扩展64个I/O口，在本实施例中，通过I2C总线扩展I/O口将一个I2C总线的I/O口扩展超过万个。

进一步地，本实施例的端口扩展单元400和对应的切换单元300是可集成在一起的。

单片机200用于实现对待测硬盘背板的测试。在本实施例中，单片机200通过接口单元100中的第一通信接口120与外部电子设备连接，从而实现单片机200与外部电子设备之间的数据交互。单片机200通过接口单元100中的第二通信接口组140与待测硬盘背板的通信接口组连接，用于实现对待测硬盘背板的通信接口组的测试。单片机200还分别与每一个切换单元300和每一个端口扩展单元400连接，用于依据测试程序控制多个切换单元300和多个端口扩展单元400之间的数据切换，实现对待测硬盘背板的每一个硬盘的对应测试。

进一步地，本实施例的单片机200采用8位或32位MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)和测试电路，MCU中被写入测试程序，通过测试程序和测试电路，实现对待测硬盘背板的测试。在本实施例中，单片机200可实现的硬盘背板的测试包括但不限于：利用电平测试硬盘背板的开短路和数字逻辑电路；用电容充放电特性测试硬盘背板的电容耦合电路和滤波电路；用单片机通信端口(如I2C、SPI、SGPIO、UART等)测试对应的硬盘背板有通信界面的IC；如I2C通信的EEPROM，SPI通信的FLASH，SGPIO通信的MG9094；通过测试电路测试硬盘背板的电容/电阻参数；用色敏测试LED的发光的颜色；用光敏测试LED所发光的亮度。

此外，为了突出本实用新型的创新部分，本实施例中并没有将与解决本实用新型所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施例中不存在其它的单元。

综上所述，本实用新型的一种服务器硬盘背板的测试治具，旨在采用单片机对硬盘背板进行测试，由于单片机的测试用程序是根据实际的测试需求而进行设计，因此，本实用新型的测试治具对硬盘背板的测试更加灵活，且不受硬盘背板的类型的限制，应用更加广泛；并且，本实用新型通过将切换单元和端口扩展单元的配合使用，解决了单片机的I/O接口数量有限的问题，实现了单片机对不同的硬盘背板的测试。并且，本实用新型的测试治具降低了测试成本、测试时间和测试风险，提升了测试覆盖率。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。