一种时序信号获取与诊断装置和方法与流程

本发明涉及服务器技术领域，更具体地，特别是指一种时序信号获取与诊断装置和方法。

背景技术：

作为服务器稳定运行的保障，时序信号不仅在研发设计阶段占据重要地位，而且在服务器出现故障时，往往也是优先排查的故障因素。服务器时序信号是否符合芯片上/下电设计要求，既关乎服务器产品研发设计周期，也关乎服务器产品工作运行稳定。

示波器，顾名思义，就是显示电信号波形的机器。它的核心功能就是把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，将被测信号的实际波形显示在屏幕上，以供工程师查找定位问题或评估系统性能等等。

当前服务器研发及故障调试阶段，通常使用示波器抓取信号波形，根据波形对比芯片设计手册上/下电时序要求，从而判断实际设计中时序信号是否符合设计手册要求。然而，当需要多次测量时序信号时，使用示波器手动抓取需设计人员进行大量重复性操作，采样难度大，并且采样结果需人工判断是否符合规范，工作效率低。因此，采用上述手段采集时序信号波形并判断其是否符合规范，大大降低了服务器开发进度和问题定位时效性。

针对上述现有技术的缺陷，本领域亟待需要一种能够以简单高效的方式对服务器时序信号进行测量及自动诊断的方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种时序信号获取与诊断装置和方法，能够解决现有技术使用示波器手动抓取时序信号采样难度大并且人工判断采样结果是否符合规范工作效率低的问题。

基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种时序信号获取与诊断装置，包括：

fpga单元，用于从外部时序信号源获取串行传输和/或并行传输的时序信号的采样数据；和

主控单元，与fpga单元相连，用于将待获取时序信号的配置信息传送给fpga单元，以及接收fpga单元相应获取的采样数据并将采样数据与理论数据进行比对、判断二者是否一致并生成诊断报告，

其中，fpga单元根据配置信息获取采样数据。

在一些实施方式中，该装置还包括：

时序信号电压转换单元，与fpga单元和外部时序信号源相连，用于将时序信号转换为3.3v时序信号并将3.3v时序信号发送至fpga单元。

在一些实施方式中，该装置还包括：

显示单元，与主控单元相连，用于接收并显示来自主控单元的诊断报告和装置的运行状态信息以及将操作人员的输入发送至主控单元。

在一些实施方式中，输入包括修改配置信息的命令，主控单元响应于命令而修改配置信息。

在一些实施方式中，该装置还包括：

存储单元，与主控单元相连，用于存储配置信息、采样数据以及诊断报告。

在一些实施方式中，该装置还包括：

dc-dc电压转换单元，分别与主控单元和fpga单元相连，用于为主控单元和fpga单元提供3.3v工作电压。

本发明实施例的另一方面，还提供了一种时序信号获取与诊断方法，该方法包括以下步骤：

设置待获取时序信号的配置信息；

根据配置信息从时序信号源获取串行传输和/或并行传输的时序信号的采样数据；以及

将采样数据与理论数据进行比对、判断二者是否一致并生成诊断报告。

在一些实施方式中，获取串行传输和/或并行传输的时序信号的采样数据包括：将时序信号转换为3.3v时序信号。

在一些实施方式中，该方法还包括：显示诊断报告。

在一些实施方式中，该方法还包括：存储配置信息、采样数据以及诊断报告。

本发明具有以下有益技术效果：本发明实施例提供的一种时序信号获取与诊断装置和方法采用主控单元搭配fpga单元的配置，不仅能够通过fpga单元简单可靠地抓取所有时序信号(包括串行发生的和并行发生的)，而且能够通过主控单元自动判断时序信号是否符合设计要求；同时，本发明的技术方案还具有液晶触摸控制及时序信号自动保存功能，可实现系统reboot测试自动时序诊断功能，操作简单，可有效降低服务器研发周期和故障定位时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为根据本发明一个实施例的时序信号获取与诊断装置的示意性框图；

图2为根据本发明一个实施例的时序信号获取与诊断方法的示意性流程图；

图3为根据本发明另一个实施例的时序信号获取与诊断方法的示意性流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种时序信号获取与诊断装置的一个实施例。图1示出的是该装置的示意性框图。

如图1中所示，该装置的核心部件主要包括fpga单元101和主控单元102。fpga单元101负责从外部时序信号源(例如，服务器的待测节点)获取串行传输和/或并行传输的时序信号的采样数据。主控单元102与fpga单元101相连，负责将待获取时序信号的配置信息传送给fpga单元101，以及接收fpga单元101相应获取的采样数据并将该采样数据与理论数据进行比对、判断二者是否一致并生成诊断报告。在该实施例中，配置信息主要包括各端口待检测信号类型(信号名、上升沿或下降沿)、各检测信号之间的时序状态(延时时间)。fpga单元101可以根据这些配置信息获取该采样数据。

主控单元102以stm32f103rbt6为核心，用于实现时序信号获取与诊断装置的主要控制代码，并且可以包含fpga交互模块(“交互模块”亦即与其他部件进行通信的模块，下同)、触控液晶交互模块、存储交互模块以及数据控制模块。fpga交互模块用于实现与fpga单元101之间的数据交互，包括配置信息发送与采样数据获取等；触控液晶交互模块用于实现与下述显示单元之间的数据交互，包括配置信息与状态信息实时发送、触摸控制信息获取等；存储交互模块用于实现与下述存储单元之间的数据交互，包括诊断报告与配置信息存储、配置信息读取等；数据控制模块用于实现自动诊断功能的所有数据转换、智能判断并根据采样数据和配置信息自动生成诊断报告等。

fpga单元101以lfsc3ga15为核心，用于实现时序信号获取与诊断装置的部分控制代码，包含数据采集模块和stm32交互模块，数据采集模块用于实时采集时序信号；stm32交互模块用于实现与stm32主控单元102之间的数据交互，包括采样数据实时发送与配置信息获取。

本发明实施例的时序信号获取与诊断装置采用主控单元102搭配fpga单元101的配置，不仅能够通过fpga单元101简单可靠地抓取所有时序信号(包括串行发生的和并行发生的)，而且能够通过主控单元自动判断时序信号是否符合设计要求，可有效降低服务器研发周期和故障定位时间。

在一个优选实施例中，该装置还可以包括时序信号电压转换单元103，与fpga单元101和外部时序信号源相连，用于将来自外部时序信号源的时序信号转换为3.3v时序信号并将转换后的3.3v时序信号发送至fpga单元101。时序信号电压转换单元103以ad817为核心搭建电压比较器线路。在本发明中，由于fpga单元101的端口配置为支持3.3v输入，因此需要对外部不同电压等级的时序信号进行电压转换，以便让所有的外部信号统一为fpga单元101可识别的电平状态。

在一个优选实施例中，该装置还可以包括显示单元104，与主控单元102相连，用于接收并显示来自主控单元102的诊断报告和装置的运行状态信息以及将操作人员的输入发送至主控单元102。显示单元104采用6.5英寸液晶触摸显示屏，一方面接收来自主控单元102的各项信息并将其显示在触摸液晶显示屏，另一方面将操作人员对触摸液晶显示屏的输入发送至主控单元102。本领域技术人员可以理解的是，可以采用已知的lcd、led、oled显示屏等中的任意一种。此外，该输入可以包括修改配置信息的命令，主控单元102响应于该命令而修改配置信息。

在一个优选实施例中，该装置还可以包括存储单元105，与主控单元102相连，用于存储配置信息、采样数据以及诊断报告。存储单元105以at24c256为核心，一方面接收来自主控单元102的信息并对其进行存储，另一方面可供主控单元102读取配置信息。

在一个优选实施例中，该装置还可以包括dc-dc电压转换单元106，分别与主控单元102和fpga单元101相连，用于为主控单元102和fpga单元101提供3.3v工作电压。dc-dc电压转换单元106以xl1509-3.3为核心，用于将外部5v输入电压转换成3.3v电压为主控单元102和fpga单元101供电。

基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种时序信号获取与诊断方法的一个实施例。图2示出了该方法的示意性流程图。

如图2中所示，该方法可以包括：步骤s201，设置待获取时序信号的配置信息；步骤s202，根据配置信息从时序信号源获取串行传输和/或并行传输的时序信号的采样数据；以及步骤s203，将采样数据与理论数据进行比对、判断二者是否一致并生成诊断报告。

在一个优选实施例中，获取串行传输和/或并行传输的时序信号的采样数据可以包括：将时序信号转换为3.3v时序信号。该方法还可以包括：显示诊断报告；以及存储配置信息、采样数据以及诊断报告。

需要特别指出的是，上述方法的实施例可以采用上述装置的所有实施例描述来具体说明相应的步骤，本领域技术人员能够很容易想到，将上述装置的这些模块应用到所述方法的其他实施例中。所述方法的任何一个实施例可以达到与之对应的前述任意装置实施例相同或者相类似的效果。

图3示出了根据本发明另一个实施例利用上述装置获取并诊断时序信号的方法的示意性流程图。如图3中所示，系统启动后，优先从存储单元读取配置信息，若读取配置信息成功，则根据读取到的配置信息对系统各参数进行配置；若读取配置信息失败，则使用系统默认配置参数运行；接下来，系统将等待2s(也可以是0-10s范围内的任何其他时间，若为0s，则无需等待)，若操作人员未修改配置信息，则将配置信息传递至fpga单元，fpga单元根据配置信息进行数据采样，并将数据采样结果返回至stm32主控单元(具体地，fpga会根据配置信息，抓取各端口的信号变化时刻(上升沿/下降沿)的时间，并将其打包后发送给stm32主控单元)，然后stm32主控单元对数据采样结果进行处理，通过液晶显示单元输出诊断报告并将诊断报告保存至存储单元(具体地，stm32主控单元解析fpga单元发送的数据，将fpga单元抓取的各端口信号之间的时序状态与理论时序状态进行对比，输出各信号时序pass/fail报告)；若操作人员修改了配置信息，则选择是否需保存此次配置信息的修改，若是，则将配置信息保存至存储单元，用于下次启动时调用；否则，将修改后的配置信息传递至fpga单元。在输出诊断报告并将诊断报告保存至存储单元之后还可以重新判断操作人员是否修改了配置信息。

需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)或随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)等。所述计算机程序可以达到与之对应的前述方法实施例相同或者相类似的效果。

此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由cpu执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被cpu执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。

此外，上述方法步骤也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。

此外，应该明白的是，实现本发明的方法所采用的计算机可读存储介质(例如，存储器)可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。作为例子而非限制性的，非易失性存储器可以包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦写可编程rom(eeprom)或快闪存储器。易失性存储器可以包括随机存取存储器(ram)，该ram可以充当外部高速缓存存储器。作为例子而非限制性的，ram可以以多种形式获得，比如同步ram(dram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据速率sdram(ddrsdram)、增强sdram(esdram)、同步链路dram(sldram)以及直接rambusram(drram)。所公开的方面的存储设备意在包括但不限于这些和其它合适类型的存储器。

本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现所述的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。

结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可以利用被设计成用于执行这里所述功能的下列部件来实现或执行：通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，dsp和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合dsp和/或任何其它这种配置。

结合这里的公开所描述的方法或算法的步骤可以直接包含在硬件中、由处理器执行的软件模块中或这两者的组合中。软件模块可以驻留在ram存储器、快闪存储器、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、cd-rom、或本领域已知的任何其它形式的存储介质中。示例性的存储介质被耦合到处理器，使得处理器能够从该存储介质中读取信息或向该存储介质写入信息。在一个替换方案中，所述存储介质可以与处理器集成在一起。处理器和存储介质可以驻留在asic中。asic可以驻留在用户终端中。在一个替换方案中，处理器和存储介质可以作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性设计中，所述功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将所述功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(dsl)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、dsl或诸如红外线、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(cd)、激光盘、光盘、数字多功能盘(dvd)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。

以上是本发明公开的示例性实施例，上述本发明实施例公开的顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。但是应当注意，以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子，在不背离权利要求限定的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。