集成式转换器及电路板测试系统的制作方法

1.本实用新型涉及硬件接口领域，尤其涉及一种集成式转换器及电路板测试系统。


背景技术：

2.目前pcb板上的功能越来越多，包含cpu，mcu(microcontroller unit，微控制单元)，4g/5g模块，ai芯片等等，调试接口包含uart(universal asynchronous receiver/transmitter，通用异步收发器)，usb，jtag(joint test action group，联合测试工作组)接口，板上调试接口多，增加了成本，用占用了pcb的面积。对于pcb板的设计来说是不利的，同时对于开发人员和测试人员的测试过程造成了麻烦，一次测试需要连接多根转接线，排线密集，不利于人员的操作，稍有不慎就会使得转接线在测试过程中脱落，使得测试前功尽弃，甚至影响pcb板的安全。


技术实现要素：

3.第一方面，本技术提供了一种集成式转换器，包括：集成母头和集成公头；
4.所述集成母头包括多个引脚以及和所述多个引脚对应的插孔，所述多个引脚连接多个接口；
5.所述集成公头包括和所述集成母头的插孔对应的插针，用于和所述集成母头的所述多个引脚对应电性连接。
6.进一步的，所述集成母头的边缘还设置有至少一个卡接凹槽，所述集成公头的边缘设置有与所述卡接凹槽对应的卡接凸起。
7.进一步的，所述至少一个卡接凹槽非对称设置于所述集成母头相对的两侧。
8.进一步的，在所述集成母头边缘的第一侧上设置有一个所述卡接凹槽，在与所述第一侧相对的第二侧上设置有两个所述卡接凹槽。
9.进一步的，所述集成母头的多个引脚呈两列并排设置。
10.进一步的，所述集成公头设置在转接器上，所述转接器包括至少两个所述集成公头，所述至少两个集成公头结构相同，呈中心对称设置，通过导线将所述至少两个集成公头对应的插针电性连接。
11.进一步的，所述导线的长度至少为20厘米。
12.进一步的，还包括转接板：
13.所述转接板通过所述集成公头与所述集成母头连接，将所述集成母头的多个引脚转换成至少一个jtag接口、一个uart接口和一个usb接口。
14.第二方面，本技术还提供一种电路板测试系统，包括电路板和中任一所述集成式转换器，所述电路板通过所述集成式转换器连接到上位机上，以同时满足不同测试接口的使用需求。
15.本实用新型实施例公开了一种集成式转换器及电路板测试系统，该集成式转换器包括：集成母头和集成公头；所述集成母头包括多个引脚以及和所述多个引脚对应的插孔，
所述多个引脚连接多个接口，所述多个接口包括jtag接口、uart接口和usb接口；所述集成公头包括和所述集成母头的插孔对应的插针，用于和所述集成母头的所述多个引脚对应电性连接。使得pcb板上可以使用一个插口，同时实现多个接口和上位机的连接，减少了pcb板上因为插口而被占用的空间，同时也使得在测试过程中，对于测试人员或者开发人员来讲，只需要一根数据线就可以个上位机连接，不需要连接多根数据线，简化了使用的耗材和测试环境的维护。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对本实用新型保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。
17.图1示出了集成式转换器的集成母头结构示意图；
18.图2示出了集成式转换器的集成公头结构示意图；
19.图3示出了一种转接器结构示意图；
20.图4示出了一种转接板结构示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
22.通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.在下文中，可在本实用新型的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
24.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本实用新型的各种实施例中被清楚地限定。
26.本技术的技术方案应用于pcb电路板上，通过将本来分散独立的串口和接口集成在一个转换器中，以减少在pcb电路板上设置的接口数量，接下来以具体实施例来解释本技术的技术方案。
27.实施例1
28.如图1所示，为集成式转换器的集成母头，该集成母头用于设置在pcb电路板上，该母头内设置有多个引脚以及和引脚对应的插孔。
29.这些引脚如图所示，分别包括jtag接口、uart接口和usb接口，以及用于连接工作电压的vcc接口和接地的gnd接口。
30.jtag接口，主要用于芯片内部测试。现在多数的高级器件都支持jtag协议，如dsp、fpga器件等。标准的jtag接口是4线：tms、tck、tdi、tdo，分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线，因此对于本技术的集成母头来讲，是将jtag的多个接口线都集成在一个引脚上，实现对jtag接口的数据通信。
31.uart是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。在嵌入式设计中，uart用来与pc进行通信，包括与监控调试器和其它器件，如eeprom(electrically erasable programmable read only memory，带电可擦可编程只读存储器)通信等。当pcb板上存在需要通过uart进行数据通信的内部模块时，则需要通过uart接口和上位机连接。
32.usb为通用串行总线，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是日常中最常见的pc交互接口，现在一些pcb上也会因为设置的一些模块支持usb接口，而适配一个usb接口，例如路由器和智能网关的主板上也会有usb接口，供用户插入进行数据处理。
33.综上可知，当一个pcb板上的功能模块复杂时，则可能存在多种数据接口，每设置一个接口，就需要对pcb板的布线进行调整，并提供新的空间设置新的接口，而将这些接口集成在一起，由一个接口实现，则可以大大减少所占用的空间，减少布线上的麻烦。
34.作为一个可能的实施例，如图1中，该多个引脚数量可以为20个，包括有6个jtag引脚，8个usb引脚和6个uart引脚。根据该集成母头所应用的电路板种类不同，该引脚数量和种类也可以有进行相应的设置。
35.其中1、2、3、4、5、6号引脚连接jtag接口，分别连接上述tms、tck、tdi、tdo、trst、vcc这6线，整体作为jtag接口。
36.15号引脚至18号引脚分别连接usb+和usb-，以进行usb的数据传输，例如15号和16号作为一个usb接口。
37.7号至12号引脚连接uart，本实施例中连接的是针对不同模块的tx和rx，根据pcb板中的设置，还可以有ap、4g或者5g等功能模块，则可以相应增加对应的引脚与上述的集成母头连接，并添加相应的引脚，供这些线路连入。
38.这些接口的数据从这些对应的引脚输入输出，实现和上位机的数据互通，其中，这些引脚可以如图1成两列并排设置，图中黑色的圆形为和引脚对应的插孔，也可以如此两列并排设置。并且因为每个引脚所对应的接口种类不同，因此在向pcb板上个设置该集成母头时，需要将各个引脚对准，不可以放反，因此可以通过针对集成母头中的1号引脚处进行防呆设计，例如1号引脚所在的一边设计一个标记线，或者制造一个凸起或者缺口，以表示这里是一号引脚，需要连接vcc电源。这样，在装配的时候，可以保证该集成母头以正确的方向和连线方式装载在pcb板上。
39.除此之外，为了保证集成公头连接时不会连反，集成母头上设置有卡接凹槽100，
该卡接凹槽100用于在集成母头和集成公头连接时进行稳定的作用，防止脱落，该卡接凹槽设置在集成母头相对的两侧，如图1所示，可以是设置在前侧和后侧，并且不对称设置，用于防呆，防止用户在连接公头时插反。
40.具体的，可以像图1中那样，前侧设置一个凹槽，后侧设置两个凹槽，在一个可选的实施例中，可以在左右两侧设置该卡接凹槽100，例如左侧设置一个，右侧设置两个。或者左侧设置两个，右侧设置三个。或者如上述的镜像设置。
41.在一个可选的实施例中，卡接凹槽100的形状也可以不同，例如在前侧设置的卡接凹槽100是方形的，在后侧设置的卡接凹槽100可以是长条形的，通过形状的不同，提示用户集成公头的插入方向。
42.具体的设置的卡接凹槽100的数量、形状、样式和尺寸可以根据情况变动，本技术对此不做限制。
43.如图2所示，为本技术实施例提供的集成公头。
44.该集成公头中设置有和图1中的集成母头中的插孔对应的插针，用于和集成母头进行电性连接。
45.对应与集成母头上设置的卡接凹槽100，集成公头上设置有卡接凸起200，用于在和集成母头连接时可以牢牢卡住，并且拥有防呆效果，因为每个引脚所对应的数据接口不同，不能接反，该卡接凸起200对应卡接凹槽100的形状和位置设置，和上述集成母头上的卡接凹槽100设置方式类似，在此不再赘述。
46.其中，集成公头是设置在转接器上的，用于将集成母头所在的pcb板和上位机连接，该转接器上设置有两个集成公头，如图3所示，两个集成公头中心对称设置，通过导线将两个集成公头间的插针电性连接。这样设计两头无论哪个集成公头连接pcb板的集成母头，另一头通过装配了和上述集成母头一样集成母头的转接板，以实现和上位机的连接。
47.连接两个集成公头的导线长度至少为20厘米，以提供足够的灵活的长度，方便用户使用。
48.其中，该转接板用于将这些引脚进行集成归纳，转换成一个个专门的接口，例如jtag接口，将其6线集成为一个专门的jtag接口和上位机连接。
49.如图4所示，为转接板结构示意图。该转接板上也设置有集成母头，该集成母头和测试用pcb板上的集成母头配对成立，通过搭载有集成公头的转接器将转接板和pcb板连接，转接板将本来分散的jtag接口、uart接口和usb接口集成在一起，以单个接口的形式出现在转接板上，对于测试人员和开发人员来讲，只需要从转接板上选择相应想要使用的接口和上位机连接即可，只需要一根转接线从pcb板中连出，就可以通过转接板和上位机连接。
50.作为一个可选的方案，当pcb板上还设置有更多的功能模块，则上述的集成母头的引脚可以设置有更多个例如多出两对用于进行ap和5g信号调试的uart接口，和一对用于升级5g用的usb接口，则集成母头的引脚可以再增加6个，同时转换板上可以根据增加的引脚，另外多设置两个用于进行ap和5g信号调试的uart接口，以及用于升级5g用的usb接口，也就是说，即便pcb上的接口或者串口的线路增加，也不会在pcb上添加接口数量，而是在转接板上添加接口数量，不会增加pcb板的负担，同时，对于转接板来说，只要是设置有对应集成母头的pcb板，都可以配套成对的使用，兼容性极强。
51.本技术实施例的集成式转换器，通过集成母头、装配有集成公头的转接线和用于转换接口的转接板，来实现pcb板上多种接口可上位机的连接交互，该集成母头可以有针对性的设计引脚的个数，来实现jtag接口、uart接口和usb接口的集成，使得多个接口或者串口通过一个集成接口实现，再由配套的转接线和转接板，使得各个接口可以在转接板上独立存在，再通过转接板和上位机连接。
52.实施例2
53.本技术还提供一种电路板测试系统，包括电路板和上述实施例中所述的集成式转换器，该电路板通过所述集成式转换器连接到上位机上，以同时满足不同测试接口的使用需求。
54.具体而言，测试人员或者开发人员通过将转接器将转接板和集成母头所在的pcb板连接，当因为业务需要使用某个接口的时候，从转接板上找到所需要的那个接口，然后将该接口对应的连接线和上位机连接，即可实现pcb和上位机的连接。
55.例如当前测试人员需要通过usb接口向pcb板中烧录程序文件，则需要通过usb接口和上位机连接，则只需要连接转接板上的usb接口，在烧录完程序文件后，需要对芯片进行测试，于是需要用到jtag接口，则可以通过连接线从jtag接口和上位机连接。整个测试过程中，pcb板上只需要接入一根连接线和转换器连接即可，不需要接入其他的线，并且pcb上只会有一个接口，不会存在多个接口，通过转接板实现其他接口，以减少pcb板上的接口数量，并且还对pcb硬件起到了保护作用，使得黑客更难从串口入手破解机器。
56.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本实用新型的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
57.另外，在本实用新型各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。
58.所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
59.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。