本發(fā)明涉及電路板自動化測試手段、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)等多個技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種高速電路板智能測試裝置，可用于高速電路板大批量生產(chǎn)時，智能測試電路板硬件電路及功能的正常性。

背景技術(shù)：

在PCBA（實裝電路板）的批量生產(chǎn)過程中，由于設(shè)備和操作者的各種可能的因素，不可能保證生產(chǎn)出來的PCBA全部都是完好品。這就要求在生產(chǎn)的末端加入各種的測試設(shè)備和測試工具，以保證出廠的所有實裝電路板與設(shè)計的各種規(guī)格和參數(shù)完全一致。這就產(chǎn)生了ICT、AOI、X-Ray、Boundary-Scan、FCT等各種測試手段。

在FCT的測試過程中，通常用的控制方式有MCU控制方式、嵌入式CPU控制方式、PC控制方式、PLC控制方式等。MCU控制方式可以視作簡單的嵌入式控制。MCU和嵌入式控制方式的特點在于：測試執(zhí)行速度快；測試操作簡單直接；顯示和數(shù)據(jù)輸出需要特別專用電路和程序；測試方案針對性強；測試軟件修改方便。PC的控制方式是現(xiàn)在使用最廣泛的一種FCT開發(fā)方式。這主要是因為：PC技術(shù)已成為現(xiàn)今的基礎(chǔ)技術(shù)；PC價格便宜；PC在操作系統(tǒng)上的測試結(jié)果的文件處理、數(shù)據(jù)輸出等方面，非常方便；測試軟件更貼近于使用者；軟件編寫稍復(fù)雜些。

目前普遍的測試手段，硬件電路故障測試和功能測試都是分開進行的，而且各種控制方式也各有優(yōu)劣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，并針對高速電路板大批量生產(chǎn)而提出的一種高速電路板智能測試裝置，工人只需要在PC機上操作，解決了人工調(diào)試費時費力的問題并能夠解決高速電路板生產(chǎn)過程中資料外泄等安全問題。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種高速電路板智能測試裝置，特點是該裝置包括PC機、測試電路、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、網(wǎng)閘模塊和服務(wù)器，PC機通過網(wǎng)線與測試電路、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、網(wǎng)閘模塊連接；測試電路與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)模塊連接，獲取待測電路板上的電壓信號、頻率信號和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并把網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通過測試電路的網(wǎng)口轉(zhuǎn)接到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)模塊；網(wǎng)閘模塊與服務(wù)器連接，隔離外網(wǎng)，保障服務(wù)器中的數(shù)據(jù)安全；其中：

所述測試電路包括電源模塊、MCU模塊、測頻電路、兩個千兆以太網(wǎng)接口，一個百兆以太網(wǎng)接口、探針和JTAG接口，電源模塊與MCU模塊、測頻電路、兩千兆以太網(wǎng)接口、百兆以太網(wǎng)接口和JTAG接口連接；MCU模塊與測頻電路、百兆以太網(wǎng)接口連接；電源模塊、MCU模塊、測頻電路、千兆以太網(wǎng)接口和JTAG接口均接有數(shù)個探針。

所述測頻電路包括數(shù)個電壓跟隨器及一個FPGA芯片，探針連接在電壓跟隨器的輸入端,電壓跟隨器的輸出端分別接FPGA芯片的數(shù)個IO引腳；探針獲取的頻率信號通過電壓跟隨器進行阻抗匹配和脈沖整形。

MUC模塊的核心芯片為基于ARM-M4內(nèi)核的K60，探針連接在K60芯片具有ADC采樣功能的IO引腳上，測試數(shù)路電壓信號。

所述千兆以太網(wǎng)接口和JTAG接口的每個信號線上都接有探針。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1）本發(fā)明測試過程由PC機和測試電路中的MCU模塊共同控制，PC控制人機界面友好，操作方便；MCU控制執(zhí)行速度快，測試程序可移植性、可擴展性強。兩者結(jié)合，使得測試過程更加智能，測試效果更加完善。

2）本發(fā)明將待測電路板測試成功后的數(shù)據(jù)都存放在服務(wù)器上，并通過網(wǎng)閘模塊隔離外網(wǎng)，解決了高速電路板生產(chǎn)過程中資料外泄等安全問題。

3）本發(fā)明完備性強，先進行硬件電路故障測試，再進行電路板程序下載，最后進行電路板功能測試，不需要再進行其他繁瑣的測試與調(diào)試。待測電路板各個部分的信號測量和轉(zhuǎn)接都通過探針，無需插拔，非常方便。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的測試電路結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明工作流程圖。

具體實施方式

參閱圖1，本發(fā)明PC機A通過網(wǎng)線與測試電路2、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)模塊3、網(wǎng)閘模塊4連接，圖中的實線代表網(wǎng)線，網(wǎng)閘模塊4通過網(wǎng)線與服務(wù)器B連接；測試電路2通過網(wǎng)線與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)模塊3連接，這里使用的是測試電路中的兩個千兆以太網(wǎng)接口。測試電路2通過JTAG接口與PC機A連接，通過探針與待測電路板1連接。

參閱圖2，本發(fā)明測試電路2包括電源模塊21、MCU模塊22、測頻電路23、兩個千兆以太網(wǎng)接口24、一個百兆以太網(wǎng)接口25、探針27和JTAG接口26，電源模塊21、MCU模塊22、測頻電路23、千兆以太網(wǎng)接口24和JTAG接口26均接有一定數(shù)量的探針27。

電源模塊1與MCU模塊22、測頻電路23、千兆以太網(wǎng)接口24、百兆以太網(wǎng)接口25、JTAG接口26和探針27連接，為測試電路及待測電路板供電。待測電路板的供電是通過電源模塊中的探針加電實現(xiàn)的。

MCU模塊22與測頻電路23、百兆以太網(wǎng)接口25和探針27連接，用于待測電路板的電壓信號測量，并對電壓信號、頻率信號的測試結(jié)果進行分析。MCU模塊22能夠測試數(shù)路電壓信號，MUC模塊22的核心芯片為基于ARM-M4內(nèi)核的K60。探針27連接在K60芯片具有ADC采樣功能的IO引腳上。

測頻電路23與探針27連接，用于待測電路板1的頻率信號測量，并將測量結(jié)果發(fā)送給MCU模塊22。所述的測頻電路22能夠測試數(shù)路頻率信號，測頻電路22包含數(shù)個電壓跟隨器和一塊FPGA芯片。探針27連接在電壓跟隨器的輸入端,電壓跟隨器的輸出端分別接FPGA芯片的四數(shù)個IO引腳。電壓跟隨器的作用就是將探針獲取的頻率信號進行阻抗匹配和脈沖整形。其中千兆以太網(wǎng)接口和JTAG接口的每個信號線上都接有探針。

千兆以太網(wǎng)接口24每個信號線上都接有探針27，用于轉(zhuǎn)接待測電路板1的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。

百兆以太網(wǎng)接口25與PC機通信，將測試數(shù)據(jù)和結(jié)果發(fā)送給PC機。

JTAG接口26信號線上都接有探針27，通過探27為待測電路板1下載程序。

下面結(jié)合實施例詳述本發(fā)明的工作過程。

實施例

以待測電路板為一具有網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）功能的高速電路板為例，電路板上有電壓信號和頻率信號的測試點、千兆網(wǎng)口的測試點，JTAG接口的測試點。電壓信號和頻率信號的測試點用于電路硬件故障測試，千兆網(wǎng)口的測試點用于電路NAT功能測試，JTAG接口的測試點用于為待測電路板下載程序。

參閱圖3-4，本發(fā)明是這樣工作的：

首先按照圖1完成裝置各部分連接，啟動測試。通過測試電路中電源模塊的探針為待測電路板上電，測試電路中的MCU模塊通過探針獲取并測量待測電路板上的電壓信號，測試電路中的測頻模塊通過探針獲取并測量待測電路板上的頻率信號，并將頻率值發(fā)送給MCU模塊。MCU模塊判斷電壓幅度和頻率值是否正常，將結(jié)果通過百兆以太網(wǎng)接口發(fā)給PC機。若PC機得到正常結(jié)果則進行下一步，若得到不正常結(jié)果，則結(jié)束測試。

由PC機向服務(wù)器發(fā)送請求，驗證通過后，服務(wù)器授權(quán)PC機可以為待測電路板下載程序。如果不是網(wǎng)閘模塊所允許請求，則驗證不通過，結(jié)束測試。測試電路的JTAG接口通過J-Link下載器與PC機連接，JTAG接口裝有探針，可以將下載程序的信號轉(zhuǎn)接到待測電路板上，為待測電路板下載程序。

測試電路中的兩個千兆以太網(wǎng)接口通過網(wǎng)線與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)模塊連接，通過探針與待測電路板連接，將待測電路板的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，進行待測電路板的NAT功能測試。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)模塊通過網(wǎng)線將待測電路板NAT功能是否正常的結(jié)果發(fā)送給PC機。若PC機得到NAT功能正常實現(xiàn)的結(jié)果則進行下一步，若得到NAT功能不能實現(xiàn)的結(jié)果，則結(jié)束測試。

在PC機上對測試成功的電路板進行編號，測試電路的MCU模塊將測試數(shù)據(jù)及結(jié)果通過百兆以太網(wǎng)接口發(fā)送給PC機，由PC機上傳到服務(wù)器并存入數(shù)據(jù)庫。至此，一塊待測電路板的測試過程結(jié)束，斷電后，取另一塊待測電路板進行測試。