專利名稱：：從電路板產(chǎn)生自診斷信息的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及電路板的自診斷測(cè)試，具體地說，涉及在電路板上產(chǎn)生和提供自診斷測(cè)試信息從而可以用通用的象頻率測(cè)定裝置之類的電氣信號(hào)測(cè)定裝置確定電路板的狀況。一般型式的電路板(PCB)采用上面形成有多條導(dǎo)電材料制成的線路圖形的襯底，這些線路形成電路板上各點(diǎn)之間的電信號(hào)通路，電氣元件的引線或插腳即可在電路板上通過釬焊電連接起來。襯底可以是一層層的，多層襯底上可以敷多條線路。PCB成品可能會(huì)有缺陷或者是兩條或多條線路短路，或者是一條或多條線路斷路。電氣元件在PCB上的安裝是在另一道工序進(jìn)行的。電氣元件一般是安置在PCB上使元件處在線路端部的焊接點(diǎn)上釬焊就位。裝好元件的PCB(PCA)也可能因制造工序上的差錯(cuò)而出現(xiàn)缺陷。一般說來，這些缺陷是焊料短接和插腳接觸不良，前者通常是電氣元件插腳之間的短接，后者是插腳升起，即插腳與其相應(yīng)的焊點(diǎn)沒有真正接觸。此外，電氣元件本身一般說來也是造成PCA不能在其設(shè)計(jì)條件范圍內(nèi)工作的大部分原因。雖然測(cè)試增加了制造成本，但除非報(bào)廢率非常低，否則PCA在安裝到電氣儀表之前進(jìn)行測(cè)試通常在成本上還是劃算的。這類測(cè)試經(jīng)常是在專用的測(cè)試設(shè)備外進(jìn)行的，由測(cè)試設(shè)備和PCA通電接觸，令PCA感受電氣上的各種激勵(lì)，再測(cè)定PCA對(duì)這些激勵(lì)在電氣上的反應(yīng)。一般說來測(cè)試的細(xì)節(jié)和順序由計(jì)算機(jī)程序(“診斷測(cè)試軟件”)控制。用這種方法進(jìn)行測(cè)試是相當(dāng)復(fù)雜的，能提供較詳細(xì)的缺陷資料(“分辨能力”)，但也是花費(fèi)較大的，而且測(cè)試通常只能在測(cè)試設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。另一種PCA的方法是采用測(cè)試儀上的處理機(jī)驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)在ROM(只讀存儲(chǔ)器)中的診斷測(cè)試軟件(測(cè)試儀上進(jìn)行測(cè)定)。這種方法的好處是測(cè)試儀可隨身攜帶，而且花費(fèi)不太大，但通常在測(cè)試的全面性和解決問題的能力方面稍為遜色。在PCA裝有一般通信用的通信端口的場(chǎng)合，例如RS-232接口設(shè)備，測(cè)試儀上進(jìn)行的測(cè)試可利用將數(shù)字字輸出給對(duì)說明故障的信息進(jìn)行編碼或指示故障位置的計(jì)算機(jī)或其它外圍設(shè)備的端口。這種方法要求有一個(gè)能給用戶讀取和顯示數(shù)據(jù)的較復(fù)雜和昂貴的外圍設(shè)備。某些PCA，特別是廉價(jià)的PCA，不會(huì)配備與外圍設(shè)備進(jìn)行一般通信的通信端口，而且往往也不會(huì)配備象UART(通用異步收發(fā)信機(jī))那樣能進(jìn)行所要求的異步發(fā)信的處理機(jī)。因此，一般說來，價(jià)錢較便宜的PCA都配備有測(cè)試插腳或二進(jìn)制指示器(例如LED發(fā)光二極管)，供輸出表示診斷測(cè)試軟件是否已測(cè)定出故障的單一位元用。除插腳或指示器浪費(fèi)了電路板的空間外，這種方法解決問題的能力也不大。當(dāng)然，為提高解決問題的能力，也可以通過測(cè)試插腳輸出串行數(shù)據(jù)位。但這同樣也要求使用較復(fù)雜或特殊的數(shù)據(jù)采集讀取裝置。因此，需要有一種從電路板產(chǎn)生和提供自診斷綜合信息供直接進(jìn)行分析的新方法和有關(guān)設(shè)備。本發(fā)明從電路板產(chǎn)生自診斷信息的方法和有關(guān)設(shè)備通過提供這樣一種電路板解決上述問題和滿足上述要求該電路板的自診斷硬件和軟件在電路板的單一輸出端產(chǎn)生頻率表示電路板狀況的信號(hào)。電路板配備有板上處理器和板上ROM，ROM中存儲(chǔ)著診斷測(cè)試軟件，適宜履行包括在電氣上激勵(lì)電路板的一部分，測(cè)定該電路板的一部分在電氣上的反應(yīng)，并判斷該反應(yīng)為可接受或不可接受的。由一個(gè)頻率發(fā)生器產(chǎn)生反應(yīng)經(jīng)判斷為不可接受時(shí)的預(yù)定頻率的電信號(hào)，其中該預(yù)定頻率基本上對(duì)應(yīng)于特定測(cè)試判斷反應(yīng)為不可接受的診斷測(cè)試程序。頻率發(fā)生器與外接頻率測(cè)定裝置的輸出測(cè)試端連接。頻率發(fā)生器最好采用電路板現(xiàn)成的數(shù)字時(shí)鐘和現(xiàn)成的ASIC(專用集成電路)，其中裝有數(shù)字時(shí)鐘頻率分頻電路，供產(chǎn)生多種頻率用。最好采用一個(gè)列表將各預(yù)定頻率與其在電路板上用有關(guān)測(cè)試的相應(yīng)位置列成索引表。因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種從電路板產(chǎn)生自診斷信息的新方法和有關(guān)設(shè)備。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述那種以預(yù)定頻率的形式產(chǎn)生和提供診斷信息的方法和有關(guān)設(shè)備。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述那一種能通過測(cè)定由此所產(chǎn)生的信號(hào)的頻率確定電路板的狀況的方法和有關(guān)設(shè)備。本發(fā)明的另一目的是提供上述那一種采用將各預(yù)定頻率與其在電路板上用有關(guān)測(cè)試測(cè)出的相應(yīng)位置列成索引的列表的方法和有關(guān)設(shè)備。本發(fā)明還有一個(gè)目的，即提供上述那一種利用電路板上現(xiàn)成的ASIC提供預(yù)定頻率的方法和有關(guān)設(shè)備。結(jié)合附圖閱讀下面對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)說明可以更輕易地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。圖1是本發(fā)明從電路板產(chǎn)生自診斷信息的設(shè)備一個(gè)最佳實(shí)施例的示意圖。參看圖1。本發(fā)明從電路板產(chǎn)生自診斷信息的設(shè)備的一個(gè)最佳實(shí)施例在印刷電路組件(PCA)10中采用處理器12。存儲(chǔ)著特別是診斷測(cè)試軟件的存儲(chǔ)器14和頻率發(fā)生器16。PCA10通常包括其它電氣元件C(1)…C(n)，這些元件可以是集成電路，象電阻器和電容器之類的分立元件或其它電氣元件。PCA10制成之后，經(jīng)常要在電氣上測(cè)試各電氣元件，以檢驗(yàn)有否任何(1)橋接的釬料、(2)短接的釬料、(3)短接的線路、(4)開路的線路或(5)任何其它電氣或軟件故障。處理器12通常通過線路或PCA10的電氣元件與即使不是全部也是許多電氣元件有電氣連續(xù)性。通常是用處理器12和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)元件14中的診斷測(cè)試軟件測(cè)試即使不是全部也是多個(gè)的電氣元件。診斷測(cè)試軟件適宜履行由多項(xiàng)測(cè)試項(xiàng)目組成的診斷測(cè)試程序，各測(cè)試項(xiàng)目組成的診斷測(cè)試程序，各測(cè)試項(xiàng)目適宜在電氣上激勵(lì)PCA的一部分，測(cè)定PCA的同一部分或想測(cè)試的其它部分在電氣上的反應(yīng)，并判斷該反應(yīng)為可接受的或不可以接受的(故障)。PCA測(cè)試的部分通常是PCA上與其中一個(gè)要激勵(lì)或在那里測(cè)定某一反應(yīng)的電氣元件的插腳或引線在電氣上有連續(xù)性的位置或處在該插腳或引線的位置。頻率發(fā)生器16在處理器12的控制下在輸出端22產(chǎn)生電信號(hào)，該電信號(hào)包含對(duì)應(yīng)于診斷測(cè)試程序中各測(cè)試項(xiàng)目的一組基本上離散的預(yù)定頻率或音頻信號(hào)。輸出的預(yù)定頻率對(duì)應(yīng)于測(cè)定出故障的測(cè)試項(xiàng)目。最好是診斷測(cè)試軟件由N個(gè)測(cè)試項(xiàng)目組成，頻率輸出元件16產(chǎn)生有關(guān)的N個(gè)預(yù)定頻率。但該預(yù)定頻率都可以一一對(duì)應(yīng)以外的形式反映到各測(cè)試項(xiàng)目中。此外，該預(yù)定頻率還可以反映到診斷測(cè)試軟件的其它性能上，例如特定的線條碼，或者數(shù)目小于測(cè)試項(xiàng)目的數(shù)目而不致脫離本發(fā)明的基本原理。本發(fā)明突出的特點(diǎn)是利用了電路板上經(jīng)常是現(xiàn)成的電路。舉例說，較廉價(jià)的PCA往往是通過專用集成電路(ASIC)定制而具有現(xiàn)成電路的。此外，數(shù)字電路板總是有一個(gè)單頻率發(fā)生裝置(“時(shí)鐘”)的。特別適用于本發(fā)明的PCA10有這樣的好處裝有ASIC18和時(shí)鐘20提供頻率發(fā)生器16所應(yīng)用的作用原理。但若應(yīng)用本發(fā)明的PCA沒有ASIC或時(shí)鐘或其它頻率發(fā)生裝置，則可以往PCA上加其它元件來實(shí)施本發(fā)明。給PCA提供頻率發(fā)生裝置所需要進(jìn)行的修改是本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員所熟知的。在頻率發(fā)生器16中，ASIC耦合到時(shí)鐘20，且包括時(shí)鐘分頻電路以提供多個(gè)預(yù)定頻率。最好是，有N個(gè)測(cè)試項(xiàng)目就設(shè)N個(gè)分頻電路。這些分頻電路便于預(yù)定間隔頻率(例如基本上均勻間隔的頻率)，用象價(jià)廉的數(shù)字萬用表(PMM)(圖中未示出)之類的外部頻率測(cè)定裝置就可方便地測(cè)出這些間隔頻率。但本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員都知道，要實(shí)施本發(fā)明，這些頻率不一定非要均勻間隔不可。頻率輸出元件16與外接頻率測(cè)定裝置的輸出端22電連接。本發(fā)明的一個(gè)突出特點(diǎn)是可以用象DMM之類簡(jiǎn)單而價(jià)廉的硬件讀取元件16的輸出。因此，輸出的頻率表示測(cè)定出故障的測(cè)試程序中諸如個(gè)別測(cè)試項(xiàng)目結(jié)束之類的情況。通過對(duì)電路和測(cè)試的理解，從測(cè)試程序中某已知情況下確定出的可能原因可以找出故障點(diǎn)。因此，輸出的頻率可用作故障原因和還應(yīng)加以結(jié)合考慮的預(yù)定檢修信息的原因的標(biāo)志。故障原因不明確或不然與特定頻率的關(guān)系不明確時(shí)，可以用另外或不同的測(cè)試來提高測(cè)試解決問題的能力。在這種情況下，可用應(yīng)用本發(fā)明得出的信息將測(cè)試設(shè)計(jì)人員的注意力集中到周圍有適宜或希望有較高的測(cè)試解決問題的能力的測(cè)試區(qū)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，時(shí)鐘頻率經(jīng)分頻得出預(yù)定頻率組(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。舉個(gè)表“T”的實(shí)例。表“T”由1至8八個(gè)副表組成，將這些頻率組內(nèi)的預(yù)定頻率與各種電氣元件的插腳列成索引，各頻率表示或標(biāo)志著檢測(cè)出故障的診斷測(cè)試程序的情況。表T中還包括根據(jù)這些情況建議的消除故障的說明。在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，最高頻率分配給診斷測(cè)試程序中的第一測(cè)試項(xiàng)目，較低的頻率分配給程序中更后一些的測(cè)試。但頻率可以按遞減次序、任何次序或無次序分配而不致脫離本發(fā)明的基本原理。表T1.初次通電頻率-30兆赫至7.5兆赫</tables></tables>5.DRAM(MA)總線數(shù)據(jù)總線。由0經(jīng)1的區(qū)段走步測(cè)試-118千赫</tables>6.DRAM和主地址總線測(cè)試105千赫至31千赫</tables>7.線路斷開或核心啟動(dòng)出錯(cuò)-5千赫</tables>8.其余差錯(cuò)-4-/千赫</tables>應(yīng)該理解的是，上面已就從電路板產(chǎn)生自診斷信息的具體方法和有關(guān)設(shè)備作為本發(fā)明的最佳實(shí)施例進(jìn)行說明，但在不脫離本發(fā)明基本原理的前提下，除上述結(jié)構(gòu)和步驟外，還可以利用其它結(jié)構(gòu)和步驟來實(shí)施本發(fā)明，舉例說，雖然上面是就印刷電路組件10進(jìn)行說明，但本發(fā)明的方法和有關(guān)設(shè)備也可應(yīng)用在任何電路結(jié)構(gòu)中，例如集成電路中。上述說明書中采用的術(shù)語和詞句，僅僅是為了說明問題而采用的，并沒有只局限于這些術(shù)語和詞句的意思，這里在使用這類術(shù)語和詞句時(shí)也沒有排除表示和說明各特點(diǎn)或其一部分的等效術(shù)語和詞句的意見，而應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的范圍僅由下面所附權(quán)利要求書的確定和限制的。權(quán)利要求1.一種用以產(chǎn)生診斷信息的電路，其特征在于，它包括一個(gè)存儲(chǔ)器，適宜存儲(chǔ)診斷測(cè)試程序；一個(gè)處理器，耦合到所述存儲(chǔ)器，執(zhí)行所述診斷測(cè)試程序并識(shí)別其中一個(gè)或多個(gè)診斷測(cè)試結(jié)構(gòu)；一個(gè)頻率發(fā)生器，耦合到所述處理器，供產(chǎn)生表示所述結(jié)果的多個(gè)預(yù)定頻率信號(hào)，其中所述預(yù)定頻率與所述測(cè)試程序中相應(yīng)的過程有關(guān)，所述多個(gè)預(yù)定頻率包括聲頻帶的頻率和高于所述聲頻帶頻率的頻帶的頻率；一個(gè)耦合到所述頻率發(fā)生器的端子，供接收所述表示所述結(jié)果的信號(hào)和供將所述表示所述結(jié)果的信號(hào)耦合到外部頻率測(cè)定和顯示設(shè)備；所述處理器，在根據(jù)其中一個(gè)測(cè)試的結(jié)果識(shí)別所述結(jié)果時(shí)，促使所述頻率發(fā)生器產(chǎn)生經(jīng)選擇的其中一個(gè)所述表示所述結(jié)果含有其中一個(gè)所述多個(gè)與所述過程有關(guān)的預(yù)定頻率的信號(hào)，其中所述表示結(jié)果的信號(hào)之一表示其中一個(gè)所述測(cè)試不合格，其中一個(gè)表示結(jié)果的所述信號(hào)表示其中一個(gè)所述測(cè)試合格。2.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述預(yù)定頻率基本上一一反映到所述各測(cè)試。3.權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，除所述存儲(chǔ)器、處理器頻率發(fā)生器和輸出端外還包括其它電路元件，所述處理器電耦合到至少其中一個(gè)所述其它電路元件，以便對(duì)該電路元件進(jìn)行至少其中一個(gè)所述診斷測(cè)試。4.產(chǎn)生診斷信息的一種方法，其特征在于，它包括下列步驟履行電路診斷測(cè)試程序；識(shí)別一個(gè)或多個(gè)所述測(cè)試的結(jié)果；將第一頻率與合格結(jié)果聯(lián)系起來，將第二頻率與不合格結(jié)果聯(lián)系起來，所述第一和第二頻率選自一系列頻率，該頻率系列包括聲頻和高于所述聲頻的頻率；產(chǎn)生含有相應(yīng)的其中一個(gè)頻率的電信號(hào)；將所述電信號(hào)傳送給外部設(shè)備以進(jìn)行頻率測(cè)定和顯示以表示所述結(jié)果。5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，它還包括將所述多個(gè)預(yù)定頻率與所述電路的有關(guān)特性列成索引的步驟。6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定頻率基本上一一反映到所述各測(cè)試上。7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述列出索引的步驟包括將便于維修所述電路的信息與所述特性聯(lián)系起來的步驟。8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，它還包括下列步驟提供裝有存儲(chǔ)器、處理器和信號(hào)發(fā)生器的電路；將所述診斷測(cè)試程序存入所述存儲(chǔ)器中；履行所述診斷測(cè)試程序和識(shí)所述處理器中其中一個(gè)或多個(gè)所述測(cè)試的不合格情況；和在所述信號(hào)發(fā)生器中產(chǎn)生所述電信號(hào)。9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，它還包括給所述電路板配備測(cè)試輸出端子和在所述端子產(chǎn)生所述電信號(hào)的步驟。10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，它還包括這樣的步驟測(cè)定所述輸出端所述電信號(hào)的頻率再將所述頻率與所述多個(gè)預(yù)定頻率的索引相比較，以測(cè)定所述電路的有關(guān)特性。11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，它還包括這樣的步驟給所述電路板除所述存儲(chǔ)器、處理器、頻率發(fā)生器和端子外還配備其它電路元件，將所述處理器耦合到所述其它電路元件上，并對(duì)至少其中一個(gè)所述其它電路元件進(jìn)行至少其中一個(gè)所述診斷測(cè)試。全文摘要一種從電路板產(chǎn)生自診斷信息的方法和有關(guān)設(shè)備。電路板配備有一個(gè)板上處理器、一個(gè)存儲(chǔ)有診斷測(cè)試軟件的板上ROM和一個(gè)適宜在確定不可接受的響應(yīng)時(shí)產(chǎn)生預(yù)定頻率電信號(hào)的頻率發(fā)生器,其中所述預(yù)定頻率基本上對(duì)應(yīng)于確定不可接受響應(yīng)的特定診斷測(cè)試程序內(nèi)的情況。信號(hào)在電路板的輸出端提供。電路板的狀況通過測(cè)定輸出端信號(hào)的頻率再將該頻率與相應(yīng)故障的索引相比較確定。文檔編號(hào)G06F11/32GK1185587SQ9712301公開日1998年6月24日申請(qǐng)日期1997年11月26日優(yōu)先權(quán)日1996年11月26日發(fā)明者P·扎波申請(qǐng)人:特克特朗尼克公司