ATE测试仪框式设备及其串口统一收集的方法与流程

ate测试仪框式设备及其串口统一收集的方法
技术领域
1.本发明涉及半导体自动测试设备(automatic test equipment，简称 ate)领域，尤其涉及一种ate测试仪框式设备串口统一收集方法。


背景技术：

2.串口通信，又称通用异步串行收发器uart(universal asynchronousreceiver/transmitter)是一种通用的通信方式，其协议简洁、接线简单，被广泛应用在各个领域。
3.uart通信的帧格式如图6所示。
4.uart通信的帧格式包括起始字段、数据字段、奇偶校验字段和结束字段。起始字段为占1bit，总线空闲情况下发1，起始位发0，表示通信开始；数据字段一般有5～9bit，其为有效的数据字符，一般传输的是数据的有效 ascii码，一帧数据传输1个ascii码；奇偶校验字段占用0或1bit，对数据的奇偶校验，此字符段为可选；结束字段占用1或2bit，在结束字符位置，总线拉高，表示一帧数据发送结束。
5.uart通信的速率一般比较低，需要通信设备之间按固定配置好的波特率进行通信。uart通信是异步传输，不需要随路时钟；电平标准采用rs232 电平，可以有效防止干扰，常见的通信方式如图7所示。
6.uart通信流程如下：
7.①
.发送方向：主机将数据按uart帧格式封装，rs232收发器接收主机传输过来的数据，并将电平转换成通用的rs232标准，通过连接器和互联cable线，送给对端设备；
8.②
.接收方向：rs232收发器接收链路上的数据，将信号从rs232转换成主机可识别的电平，主机解析数据帧，并传送给上层应用。
9.uart通信在ate测试机中，主要可用于单板的信息收集和配置下发。 ate设备中，实际在客户现场，并不会标配串口线，现场维护人员想通过串口访问单板，变得就不太方便。


技术实现要素：

10.本发明的目的在于，提供一种本发明ate测试仪框式设备和串口统一收集方法，其在不增加线缆的情况下，基于默认的客户现场环境，通过网络协议如ssh的方式，可以将不同单板的串口集中管理，来访问ate测试机中所有的线卡侧板(line card1、line card2…
line cardn)。
11.为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
12.一种ate测试仪框式设备，用于串口信息的远程收集，其包括：
13.n块线卡侧板(line card1、line card2…
line cardn)，每块所述线卡侧板包括一个主机和一个串口通信模块；
14.一块主控板，其包括一个串口通信hub模块、一个主机0和发送/接收模块；
15.一台上位机，用于同所述主控板的发送/接收模块进行通信；
16.其中，n块所述线卡侧板(line card1、line card2…
line cardn)中的 m块通过其相应的所述串口通信模块发送m路串口通信数据给所述串口通信hub模块；所述串口通信hub模块根据第一优先处理规则，按优先级选择当前与所述主机0进行串口通信的所述线卡侧板；所述发送/接收模块收到串口通信服务之后，通过通信链路，将所述线卡侧板的串口通信数据发送给所述上位机，并将所述上位机发回所述线卡侧板的串口通信数据，通过所述主机0和串口通信hub模块反馈给相应所述线卡侧板的主机；其中，m和n 为大于等于1的整数，所述第一优先处理规则为m组所述串口通信数据根据先进先出的队列处理、根据配置的优先级选择高优先级先出的队列处理或跟据配置只选通m组中的一路输出处理。
17.进一步地，所述串口通信hub模块包括总线开关、上行缓存器、总线访问模块和下行缓存器；所述总线开关用于接收根据所述第一优先处理规则选通的串口通信数据，并将所述串口通信数据存入上行缓存器中，所述总线开关的选通由主机0与通信hub之间的所述总线访问模块来配置；所述主机0 控制所述下行缓存器缓存从所述总线访问模块接收的所述串口通信数据，所述总线开关根据第二优先处理规则选择其中一路作为当前所述串口通信数据发送给相应所述线卡侧板的主机；所述第二优先处理规则为m组所述串口通信数据根据先进先出的队列处理、根据配置的优先级选择高优先级先出的队列处理或跟据配置只选通m组中的一路输出处理。
18.进一步地，所述主机0接收到所述线卡侧板主机发过来的发送数据请求之后，将所述串口通信数据缓存入数据缓存器；相应地，所述主机0接收到所述上位机发过来的发送数据请求之后，将所述串口通信数据缓存入数据缓存器。
19.进一步地，所述通信链路为网口或串口通信链路。
20.进一步地，每一个所述串口通信模块包括串口通信线缆和串口通信开关，所述串口通信开关接收用户从所述线卡侧板主机输入的面板模式和/或背板模式的指令，开启串口信息的远程收集。
21.进一步地，n块所述线卡侧板(line card1、line card2…
line cardn) 的n路通信线缆直接同所述串口通信hub模块相连或通过背板中继同所述串口通信hub模块相连；n块所述线卡侧板(line card1、line card2…
linecardn)的串口通信数据，都通过背板上送到所述主控板，或者接收所述主控板的下发的串口通信数据。
22.为实现上述目的，本发明又一技术方案如下：
23.一种串口统一收集方法，其上述的ate测试仪框式设备，其特包括：
24.步骤s1：n块所述线卡侧板(line card1、line card2…
line cardn) 中的m块通过其相应的所述串口通信模块发送m路串口通信数据给所述串口通信hub模块；
25.步骤s2：所述串口通信hub模块根据第一优先处理规则，按优先级选择当前与所述主机0进行串口通信的所述线卡侧板；
26.步骤s3：所述发送/接收模块收到串口通信服务之后，通过通信链路，将所述线卡侧板的串口通信数据发送给所述上位机；所述上位机通过通信链路发回所述线卡侧板的串口通信数据，通过所述主机0和串口通信hub模块反馈给相应所述线卡侧板的主机；其中，m和n为大于等于1的整数，所述第一优先处理规则为m组所述串口通信数据根据先进先出的队列处理、根据配置的优先级选择高优先级先出的队列处理或跟据配置只选通m组中的一路输出处理。
27.进一步地，所述步骤s3包括接收方向步骤s31和发送方向步骤s32：
28.所述接收方向步骤s31包括：
29.步骤s311：所述总线开关用于接收根据所述第一优先处理规则选通的串口通信数据，并将所述串口通信数据存入上行缓存器中，并将所述上行缓存器缓存的深度通过发指示信号到所述总线访问模块；
30.步骤s312：所述主机0通过访问总线模块，将上行缓存器中的数据读取出来，或等所述上行缓存器深度到达一半之后，由所述串口通信hub模块上报中断，通知所述主机0来读取数据；
31.所述发送方向步骤s32包括：
32.步骤s321：所述主机0接收到所述上位机发过来的数据请求之后，将数据缓存入下行缓存器，并同时发起所述访问总线模块写，所述下行缓存器实时反馈收指示信号；
33.步骤s322：所述下行缓存器的数据已占满缓存深度的x％，则反馈中断给所述主机0，停止写入；其中，所述x％为大于等于60％；
34.步骤s323：所述主机0轮训收指示信号，以获取缓存深度，当所述下行缓存器的缓存深度小于x％之后，又开始重新写入剩余数据。
35.进一步地，所述x％为80％。
36.从上述技术方案可以看出，本发明提供的ate测试仪框式设备和串口统一收集方法，可以有效收集任意槽位的单板上的串口信息，简化测试内板卡之间的通信管理，方便客户和现场维护人员快速访问单板和进行问题定位。
附图说明
37.图1所示为本发明ate测试仪框式设备的示意图
38.图2所示为本发明ate测试仪框式设备一较佳实施例的示意图
39.图3所示为本发明实施例线卡侧板的实现方式示意图
40.图4所示为本发明实施例主板侧的实现方式示意图
41.图5所示为本发明串口统一收集方法的流程图
42.图6所示为现有技术uart通信的帧格式示意图
43.图7所示为常见的通信方式的帧格式示意图
具体实施方式
44.下面结合附图1-7，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
45.需要说明的是，上述现有技术中的slot1到slotn的这些线卡槽位，串口信息都是通过线卡侧板单板本身的串口线与上位机通信，需要访问串口时，就要增加串口线缆，而且同时只能访问1块线卡侧板单板，更换线卡侧板单板访问时，就需要不停的换插串口线，这就是“面板模式”。
46.本发明的ate测试仪框式设备和串口统一收集方法，可以借助网络协议 (如ssh)，配置主控板上的串口通信模块hub，激活串口通信模块hub 去收集任意一个线卡侧板单板槽位的串口信息，并通过网络数据包，传输给外部主机(如上位机)，这种集中收集的方法就是“背板模式”，其能使布线灵活和简单，且可以大大简化ate测试机的通信管理。
47.请参阅图1，图1所示为本发明ate测试仪框式设备的示意图。如图1 所示，该用于串口信息的远程收集ate测试仪框式设备，其包括n块线卡侧板(line card1、line card2…
line cardn)、一块主控板(master board) 和一台上位机。
48.具体地，每块所述线卡侧板包括一个主机和一个串口通信模块；主控板包括一个串口通信hub模块、一个主机0和发送/接收模块；上位机用于同所述主控板的发送/接收模块进行通信。
49.主控板中的串口通信hub，控制当前的串口数据交换方式，选择与主机 0进行串口通信的线卡侧板主机；主机0访问串口信息的服务，由网络协议 (如ssh)实现，收到串口通信服务之后，收集线卡侧板主机发送的串口数据，并反馈给外部主机。
50.在本发明的一些实施例中，n块所述线卡侧板(line card1、linecard2…
line cardn)的n路通信线缆可以直接同所述串口通信hub模块相连或通过背板中继同所述串口通信hub模块相连；在本发明的另一些实施例中，n块所述线卡侧板(line card1、line card2…
line cardn)的串口通信数据，也可以都通过背板上送到所述主控板，或者接收所述主控板的下发的串口通信数据。
51.也就是说，如图1所示，不同的线卡侧板槽位(line card)，串口通信模块的数据总线全部都通过背板(bkp)，汇聚到主控板上的串口通信模块集线器(hub)，集线器可由主机0配置，主机0通过网口与外部主机如上位机通信。
52.其中，n块所述线卡侧板(line card1、line card2…
line cardn)中的 m块通过其相应的所述串口通信模块发送m路串口通信数据给所述串口通信hub模块；所述串口通信hub模块根据第一优先处理规则，按优先级选择当前与所述主机0进行串口通信的所述线卡侧板；所述发送/接收模块收到串口通信服务之后，通过通信链路，将所述线卡侧板的串口通信数据发送给所述上位机，并将所述上位机发回所述线卡侧板的串口通信数据，通过所述主机0和串口通信hub模块反馈给相应所述线卡侧板的主机；其中，m和n 为大于等于1的整数，所述第一优先处理规则为m组所述串口通信数据根据先进先出的队列处理、根据配置的优先级选择高优先级先出的队列处理或跟据配置只选通m组中的一路输出处理。
53.请参阅图2，图2所示为本发明ate测试仪框式设备一较佳实施例的示意图。每一个所述串口通信模块包括串口通信线缆和串口通信开关，所述串口通信开关接收用户从所述线卡侧板主机输入的面板模式和/或背板模式的指令，开启串口信息的远程收集。
54.请参阅图3，图3所示为本发明实施例线卡侧板的实现方式示意图。如图3所示，是以线卡侧板主机1为例进行说明的。
55.①
、线卡侧板主机1发送
56.线卡侧板主机1发送的串口通信数据，经过串口通信开关的选通，选择是去背板，还是去面板接口，或者是两路都选通的广播模式。
57.通信开关的选通由有效性(activity)检测模块决定，检测模块有3个输入源：
58.i.面板串口线缆是否插入；
59.ii.面板接收方向是否检测到有效的串口数据；
60.iii.线卡侧板主机1通过低速访问总线，强制配置通信开关的选通。
61.输入源3的优先级最高，三个输入源和选通关系如下：
[0062][0063]
②
、线卡侧板主板1接收
[0064]
线卡侧板的串口通信开关，可以接受来自背板(从主板下发)和面板的串口通信，经过有效性(activity)检测模块选通，具体接收哪个源头(例如线卡侧板主板1)，接收方向不支持广播，同时只能支持1个数据源，也就是说，接收方向的选通关系与发送方向类似，只是不支持广播。
[0065][0066]
请参阅图4，图4所示为本发明实施例主板侧的实现方式示意图。如图 4所示，所述串口通信hub模块包括总线开关、上行缓存器、总线访问模块和下行缓存器；所述总线开关用于接收根据所述第一优先处理规则选通的串口通信数据，并将所述串口通信数据存入上行缓存器中，所述总线开关的选通由主机0与通信hub之间的所述总线访问模块来配置。
[0067]
也就是说，所述主机0控制所述下行缓存器缓存从所述总线访问模块接收的所述串口通信数据，所述总线开关根据第二优先处理规则选择其中一路作为当前所述串口通信数据发送给相应所述线卡侧板的主机；所述第二优先处理规则为m组所述串口通信数据根据先进先出的队列处理、根据配置的优先级选择高优先级先出的队列处理或跟据配置只选通m组中的一路输出处理。
[0068]
所述主控板还包括数据缓存器，所述主机0接收到所述线卡侧板主机发过来的发送数据请求之后，将所述串口通信数据缓存入数据缓存器；相应地，所述主机0接收到所述上位机发过来的发送数据请求之后，将所述串口通信数据缓存入数据缓存器。所述通信链路为网口或串口通信链路。
[0069]
从主控板侧看：
[0070]
①
、发送方向
[0071]
需要说明的是，发送方向是指线卡侧板主机的发送。主控板上的串口通信hub，接收来自所有线卡侧板主机发送的串口发送数据。总线开关选通其中1路，将数据存入上行缓冲器(tx buffer)中，总线开关的选通由主机0 与串口通信hub之间的访问总线来配置。上行缓冲器持续缓存数据，并将缓存的深度通过发指示信号到总线访问模块。
[0072]
主机0可以主动通过访问总线，将上行缓冲器中的数据读取出来，也可以等上行缓冲器的缓存深度到达一半之后，由串口通信hub上报中断，通知主机0来读取数据。主机0将读取出来的数据，通过网络协议如ssh，将数据经过网口发送出去。
[0073]
②
、接收方向
[0074]
需要说明的是，接收方向是指线卡侧板主机的接收方向。主机0接收到外部主机(上位机)发过来的网络数据请求之后，将数据缓存入数据缓存器 (data buffer)中，并同时发起访问总线写，将数据写入下行缓冲器(rxbuffer)中，下行缓冲器实时反馈收指示信号，如果发现数据已占满缓存深度的80％，则反馈中断给主机0，停止写入。主机0轮训收指示，以获取下行缓冲器的实时缓存深度，等下行缓冲器空闲之后，又开始重新写入剩余数据。
[0075]
并且，总线开关选择其中一路线卡，将下行缓冲器里的数据发送出去，最终送给线卡侧板主机。
[0076]
在实际的过程中，上述功能可以通过主控板上软件支持串口总线访问消息程序(serial_connect)，实现选择接收与发送哪一线卡侧板slot的串口对接，把用户下发命令转换成串口数据进行发送，同时把串口的返回消息输出到ssh终端。通过连接不同的线卡侧板slot，可以较为方便的进行串口信息的远程收集。
[0077]
请参阅图5，图5所示为本发明串口统一收集方法的流程图。如图5所示，串口统一收集方法，其上述的ate测试仪框式设备，其包括：
[0078]
步骤s1：n块所述线卡侧板(line card1、line card2…
line cardn) 中的m块通过其相应的所述串口通信模块发送m路串口通信数据给所述串口通信hub模块；
[0079]
步骤s2：所述串口通信hub模块根据第一优先处理规则，按优先级选择当前与所述主机0进行串口通信的所述线卡侧板；
[0080]
步骤s3：所述发送/接收模块收到串口通信服务之后，通过通信链路，将所述线卡侧板的串口通信数据发送给所述上位机；所述上位机通过通信链路发回所述线卡侧板的串口通信数据，通过所述主机0和串口通信hub模块反馈给相应所述线卡侧板的主机；其中，m和n为大于等于1的整数，所述第一优先处理规则为m组所述串口通信数据根据先进先出的队列处理、根据配置的优先级选择高优先级先出的队列处理或跟据配置只选通m组中的一路输出处理。
[0081]
在本发明的实施例中，所述步骤s3包括接收方向步骤s31和发送方向步骤s32：
[0082]
所述接收方向步骤s31包括：
[0083]
步骤s311：所述总线开关用于接收根据所述第一优先处理规则选通的串口通信数据，并将所述串口通信数据存入上行缓存器中，并将所述上行缓存器缓存的深度通过发指示信号到所述总线访问模块；
[0084]
步骤s312：所述主机0通过访问总线模块，将上行缓存器中的数据读取出来，或等所述上行缓存器深度到达一半之后，由所述串口通信hub模块上报中断，通知所述主机0来读取数据；
[0085]
所述发送方向步骤s32包括：
[0086]
步骤s321：所述主机0接收到所述上位机发过来的数据请求之后，将数据缓存入下行缓存器，并同时发起所述访问总线模块写，所述下行缓存器实时反馈收指示信号；
[0087]
步骤s322：所述下行缓存器的数据已占满缓存深度的x％，则反馈中断给所述主机0，停止写入；其中，所述x％为大于等于60％；
[0088]
步骤s323：所述主机0轮训收指示信号，以获取缓存深度，当所述下行缓存器的缓存深度小于x％之后，又开始重新写入剩余数据。
[0089]
综上，基于以上的统一收集方法，可以借助网络协议(如ssh)，配置主控板上的串口通信模块hub，且激活串口通信模块hub去收集任意一个线卡槽位的串口信息，并通过网络数据包，传输给外部主机如上位机。这种集中收集的方法灵活、布线简单，可以大大简化测试机的通信管理，即以实现所有线卡侧板的串口信息的收集，并由主控板通过网络协议对外交互。
[0090]
以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。