专利名称：：从电路板产生自诊断信息的方法和设备的制作方法
技术领域：
：本发明涉及电路板的自诊断测试，具体地说，涉及在电路板上产生和提供自诊断测试信息从而可以用通用的象频率测定装置之类的电气信号测定装置确定电路板的状况。一般型式的电路板(PCB)采用上面形成有多条导电材料制成的线路图形的衬底，这些线路形成电路板上各点之间的电信号通路，电气元件的引线或插脚即可在电路板上通过钎焊电连接起来。衬底可以是一层层的，多层衬底上可以敷多条线路。PCB成品可能会有缺陷或者是两条或多条线路短路，或者是一条或多条线路断路。电气元件在PCB上的安装是在另一道工序进行的。电气元件一般是安置在PCB上使元件处在线路端部的焊接点上钎焊就位。装好元件的PCB(PCA)也可能因制造工序上的差错而出现缺陷。一般说来，这些缺陷是焊料短接和插脚接触不良，前者通常是电气元件插脚之间的短接，后者是插脚升起，即插脚与其相应的焊点没有真正接触。此外，电气元件本身一般说来也是造成PCA不能在其设计条件范围内工作的大部分原因。虽然测试增加了制造成本，但除非报废率非常低，否则PCA在安装到电气仪表之前进行测试通常在成本上还是划算的。这类测试经常是在专用的测试设备外进行的，由测试设备和PCA通电接触，令PCA感受电气上的各种激励，再测定PCA对这些激励在电气上的反应。一般说来测试的细节和顺序由计算机程序(“诊断测试软件”)控制。用这种方法进行测试是相当复杂的，能提供较详细的缺陷资料(“分辨能力”)，但也是花费较大的，而且测试通常只能在测试设备的现场进行。另一种PCA的方法是采用测试仪上的处理机驱动存储在ROM(只读存储器)中的诊断测试软件(测试仪上进行测定)。这种方法的好处是测试仪可随身携带，而且花费不太大，但通常在测试的全面性和解决问题的能力方面稍为逊色。在PCA装有一般通信用的通信端口的场合，例如RS-232接口设备，测试仪上进行的测试可利用将数字字输出给对说明故障的信息进行编码或指示故障位置的计算机或其它外围设备的端口。这种方法要求有一个能给用户读取和显示数据的较复杂和昂贵的外围设备。某些PCA，特别是廉价的PCA，不会配备与外围设备进行一般通信的通信端口，而且往往也不会配备象UART(通用异步收发信机)那样能进行所要求的异步发信的处理机。因此，一般说来，价钱较便宜的PCA都配备有测试插脚或二进制指示器(例如LED发光二极管)，供输出表示诊断测试软件是否已测定出故障的单一位元用。除插脚或指示器浪费了电路板的空间外，这种方法解决问题的能力也不大。当然，为提高解决问题的能力，也可以通过测试插脚输出串行数据位。但这同样也要求使用较复杂或特殊的数据采集读取装置。因此，需要有一种从电路板产生和提供自诊断综合信息供直接进行分析的新方法和有关设备。本发明从电路板产生自诊断信息的方法和有关设备通过提供这样一种电路板解决上述问题和满足上述要求该电路板的自诊断硬件和软件在电路板的单一输出端产生频率表示电路板状况的信号。电路板配备有板上处理器和板上ROM，ROM中存储着诊断测试软件，适宜履行包括在电气上激励电路板的一部分，测定该电路板的一部分在电气上的反应，并判断该反应为可接受或不可接受的。由一个频率发生器产生反应经判断为不可接受时的预定频率的电信号，其中该预定频率基本上对应于特定测试判断反应为不可接受的诊断测试程序。频率发生器与外接频率测定装置的输出测试端连接。频率发生器最好采用电路板现成的数字时钟和现成的ASIC(专用集成电路)，其中装有数字时钟频率分频电路，供产生多种频率用。最好采用一个列表将各预定频率与其在电路板上用有关测试的相应位置列成索引表。因此，本发明的主要目的是提供一种从电路板产生自诊断信息的新方法和有关设备。本发明的另一个目的是提供上述那种以预定频率的形式产生和提供诊断信息的方法和有关设备。本发明的另一个目的是提供上述那一种能通过测定由此所产生的信号的频率确定电路板的状况的方法和有关设备。本发明的另一目的是提供上述那一种采用将各预定频率与其在电路板上用有关测试测出的相应位置列成索引的列表的方法和有关设备。本发明还有一个目的，即提供上述那一种利用电路板上现成的ASIC提供预定频率的方法和有关设备。结合附图阅读下面对本发明的详细说明可以更轻易地理解本发明的上述和其它目的、特点和优点。图1是本发明从电路板产生自诊断信息的设备一个最佳实施例的示意图。参看图1。本发明从电路板产生自诊断信息的设备的一个最佳实施例在印刷电路组件(PCA)10中采用处理器12。存储着特别是诊断测试软件的存储器14和频率发生器16。PCA10通常包括其它电气元件C(1)…C(n)，这些元件可以是集成电路，象电阻器和电容器之类的分立元件或其它电气元件。PCA10制成之后，经常要在电气上测试各电气元件，以检验有否任何(1)桥接的钎料、(2)短接的钎料、(3)短接的线路、(4)开路的线路或(5)任何其它电气或软件故障。处理器12通常通过线路或PCA10的电气元件与即使不是全部也是许多电气元件有电气连续性。通常是用处理器12和存储在存储元件14中的诊断测试软件测试即使不是全部也是多个的电气元件。诊断测试软件适宜履行由多项测试项目组成的诊断测试程序，各测试项目组成的诊断测试程序，各测试项目适宜在电气上激励PCA的一部分，测定PCA的同一部分或想测试的其它部分在电气上的反应，并判断该反应为可接受的或不可以接受的(故障)。PCA测试的部分通常是PCA上与其中一个要激励或在那里测定某一反应的电气元件的插脚或引线在电气上有连续性的位置或处在该插脚或引线的位置。频率发生器16在处理器12的控制下在输出端22产生电信号，该电信号包含对应于诊断测试程序中各测试项目的一组基本上离散的预定频率或音频信号。输出的预定频率对应于测定出故障的测试项目。最好是诊断测试软件由N个测试项目组成，频率输出元件16产生有关的N个预定频率。但该预定频率都可以一一对应以外的形式反映到各测试项目中。此外，该预定频率还可以反映到诊断测试软件的其它性能上，例如特定的线条码，或者数目小于测试项目的数目而不致脱离本发明的基本原理。本发明突出的特点是利用了电路板上经常是现成的电路。举例说，较廉价的PCA往往是通过专用集成电路(ASIC)定制而具有现成电路的。此外，数字电路板总是有一个单频率发生装置(“时钟”)的。特别适用于本发明的PCA10有这样的好处装有ASIC18和时钟20提供频率发生器16所应用的作用原理。但若应用本发明的PCA没有ASIC或时钟或其它频率发生装置，则可以往PCA上加其它元件来实施本发明。给PCA提供频率发生装置所需要进行的修改是本
技术领域：
的普通技术人员所熟知的。在频率发生器16中，ASIC耦合到时钟20，且包括时钟分频电路以提供多个预定频率。最好是，有N个测试项目就设N个分频电路。这些分频电路便于预定间隔频率(例如基本上均匀间隔的频率)，用象价廉的数字万用表(PMM)(图中未示出)之类的外部频率测定装置就可方便地测出这些间隔频率。但本
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的普通技术人员都知道，要实施本发明，这些频率不一定非要均匀间隔不可。频率输出元件16与外接频率测定装置的输出端22电连接。本发明的一个突出特点是可以用象DMM之类简单而价廉的硬件读取元件16的输出。因此，输出的频率表示测定出故障的测试程序中诸如个别测试项目结束之类的情况。通过对电路和测试的理解，从测试程序中某已知情况下确定出的可能原因可以找出故障点。因此，输出的频率可用作故障原因和还应加以结合考虑的预定检修信息的原因的标志。故障原因不明确或不然与特定频率的关系不明确时，可以用另外或不同的测试来提高测试解决问题的能力。在这种情况下，可用应用本发明得出的信息将测试设计人员的注意力集中到周围有适宜或希望有较高的测试解决问题的能力的测试区。在本发明的一个实施例中，时钟频率经分频得出预定频率组(1)30兆赫至7.5兆赫；(2)2.53兆赫；(3)1.9兆赫至210千赫；(4)118千赫；(5)105千赫-31千赫；(6)5千赫和(7)4千赫至1千赫。举个表“T”的实例。表“T”由1至8八个副表组成，将这些频率组内的预定频率与各种电气元件的插脚列成索引，各频率表示或标志着检测出故障的诊断测试程序的情况。表T中还包括根据这些情况建议的消除故障的说明。在本发明的上述实施例中，最高频率分配给诊断测试程序中的第一测试项目，较低的频率分配给程序中更后一些的测试。但频率可以按递减次序、任何次序或无次序分配而不致脱离本发明的基本原理。表T1.初次通电频率-30兆赫至7.5兆赫</tables></tables>5.DRAM(MA)总线数据总线。由0经1的区段走步测试-118千赫</tables>6.DRAM和主地址总线测试105千赫至31千赫</tables>7.线路断开或核心启动出错-5千赫</tables>8.其余差错-4-/千赫</tables>应该理解的是，上面已就从电路板产生自诊断信息的具体方法和有关设备作为本发明的最佳实施例进行说明，但在不脱离本发明基本原理的前提下，除上述结构和步骤外，还可以利用其它结构和步骤来实施本发明，举例说，虽然上面是就印刷电路组件10进行说明，但本发明的方法和有关设备也可应用在任何电路结构中，例如集成电路中。上述说明书中采用的术语和词句，仅仅是为了说明问题而采用的，并没有只局限于这些术语和词句的意思，这里在使用这类术语和词句时也没有排除表示和说明各特点或其一部分的等效术语和词句的意见，而应该理解的是，本发明的范围仅由下面所附权利要求书的确定和限制的。权利要求1.一种用以产生诊断信息的电路，其特征在于，它包括一个存储器，适宜存储诊断测试程序；一个处理器，耦合到所述存储器，执行所述诊断测试程序并识别其中一个或多个诊断测试结构；一个频率发生器，耦合到所述处理器，供产生表示所述结果的多个预定频率信号，其中所述预定频率与所述测试程序中相应的过程有关，所述多个预定频率包括声频带的频率和高于所述声频带频率的频带的频率；一个耦合到所述频率发生器的端子，供接收所述表示所述结果的信号和供将所述表示所述结果的信号耦合到外部频率测定和显示设备；所述处理器，在根据其中一个测试的结果识别所述结果时，促使所述频率发生器产生经选择的其中一个所述表示所述结果含有其中一个所述多个与所述过程有关的预定频率的信号，其中所述表示结果的信号之一表示其中一个所述测试不合格，其中一个表示结果的所述信号表示其中一个所述测试合格。2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述预定频率基本上一一反映到所述各测试。3.权利要求1所述的电路，其特征在于，除所述存储器、处理器频率发生器和输出端外还包括其它电路元件，所述处理器电耦合到至少其中一个所述其它电路元件，以便对该电路元件进行至少其中一个所述诊断测试。4.产生诊断信息的一种方法，其特征在于，它包括下列步骤履行电路诊断测试程序；识别一个或多个所述测试的结果；将第一频率与合格结果联系起来，将第二频率与不合格结果联系起来，所述第一和第二频率选自一系列频率，该频率系列包括声频和高于所述声频的频率；产生含有相应的其中一个频率的电信号；将所述电信号传送给外部设备以进行频率测定和显示以表示所述结果。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，它还包括将所述多个预定频率与所述电路的有关特性列成索引的步骤。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预定频率基本上一一反映到所述各测试上。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述列出索引的步骤包括将便于维修所述电路的信息与所述特性联系起来的步骤。8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，它还包括下列步骤提供装有存储器、处理器和信号发生器的电路；将所述诊断测试程序存入所述存储器中；履行所述诊断测试程序和识所述处理器中其中一个或多个所述测试的不合格情况；和在所述信号发生器中产生所述电信号。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，它还包括给所述电路板配备测试输出端子和在所述端子产生所述电信号的步骤。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，它还包括这样的步骤测定所述输出端所述电信号的频率再将所述频率与所述多个预定频率的索引相比较，以测定所述电路的有关特性。11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，它还包括这样的步骤给所述电路板除所述存储器、处理器、频率发生器和端子外还配备其它电路元件，将所述处理器耦合到所述其它电路元件上，并对至少其中一个所述其它电路元件进行至少其中一个所述诊断测试。全文摘要一种从电路板产生自诊断信息的方法和有关设备。电路板配备有一个板上处理器、一个存储有诊断测试软件的板上ROM和一个适宜在确定不可接受的响应时产生预定频率电信号的频率发生器,其中所述预定频率基本上对应于确定不可接受响应的特定诊断测试程序内的情况。信号在电路板的输出端提供。电路板的状况通过测定输出端信号的频率再将该频率与相应故障的索引相比较确定。文档编号G06F11/32GK1185587SQ9712301公开日1998年6月24日申请日期1997年11月26日优先权日1996年11月26日发明者P·扎波申请人:特克特朗尼克公司