嵌入式CPU最小系统模块的自环连通测试和程序下载装置

摘要

本发明提供了一种用于嵌入式CPU最小系统模块的自环连通测试和应用程序下载的装置，其中，该装置包括：缓冲单元，连接在嵌入式CPU最小系统模块的不确定管脚和自环连通测试电路之间；以及控制单元，其控制端与缓冲单元相连接，用于控制缓冲单元的状态。因此，采用本发明的装置可以在最小系统模块的生产过程中，将生产性测试和应用程序下载的工作在一个装置中实现，并且在两个环节之间，不用插拔模块，同时还节省了研发成本，缩短了研发周期。

说明书

技术领域

本发明涉及下载装置，更具体地，涉及一种用于嵌入式CPU最小系统模块的自环连通测试和应用程序下载的装置。

背景技术

嵌入式CPU最小系统被广泛地应用于IT产品中，应用程序在CPU最小系统上运行以对线路板卡等功能子系统进行管理。为了加快开发速度，嵌入式CPU最小系统经常会被模块化。在IT产品的工业化生产中，需要快速、大批量地给嵌入式CPU最小系统模块下载应用程序并对模块的焊接情况进行测试，此测试可以称为生产性测试。

生产性测试是在产品生产线上为了验证生产的嵌入式CPU最小系统模块焊接的完整性和模块上各单元是否工作正常的一种测试。生产性测试需要下载测试程序到嵌入式最小系统模块上，此测试程序的下载和正常应用程序下载的方法是一样的。正常应用程序需要在模块出厂前或者在模块装配到使用该模块的子系统上之前加载到模块上。

为了实现快速大批量的对嵌入式CPU最小系统模块下载应用程序，往往将若干模块放置到一个装置上，利用此装置进行程序下载，而不是把模块放到使用此模块的子系统上下载。另外，如果要实现模块上放置引导程序的存储器件的在系统编程(也即下载引导程序不必把存储器件从模块上拔出再烧录)，也需要一个特殊的下载程序用的装置。

图1是根据现有技术的单纯的程序下载装置与模块的连接图。

正常应用程序在图1的装置上下载完毕后，立即运行起来。从模块的对外引脚上看，程序运行起来后难免会对某些引脚操作，会输出高低电平。如图1所示，由于不知道正常应用程序会对哪些管脚进行何种操作，保险起见，在下载装置上要对模块的不确定输入输出管脚进行悬空设计。

图1中的最外面的框体是下载装置，只能对嵌入式CPU最小系统模块下载应用程序。图1中的确定管脚为嵌入式CPU最小系统模块的已定义管脚，例如以太网、JTAG、HDLC和SPI等接口的管脚，还可以是模块的地址、数据和片选等本地总线管脚，当然还有电源和地的管脚等。模块的确定管脚可以连到下载装置上，同下载装置上的相关接口进行通信，完成程序下载功能。不确定管脚一般为模块上的可编程器件的管脚和CPU的通用IO管脚。最小系统模块用在不同的功能子系统上，每种应用对应的模块上可编程器件中的逻辑是不同的，也就是说可编程器件的管脚的输出输入方向是不确定的。图1中的下载装置给模块下载程序，程序中包括模块上可编程器件的配置文件，因此下载完毕后，必须保证不确定管脚是悬空，即不连接到下载装置上的电路。

图2是根据现有技术的测试程序下载和生产测试装置与模块的连接图。

如图2所示，要对最小系统模块进行生产性测试需要用另一个装置，即图2中的最外围的框体。此装置只能下载测试程序并进行生产性测试，不能用此装置给模块下载正常应用程序。在图2中，模块的不确定管脚也接到了装置的电路中。模块的测试程序是唯一的，不像正常应用程序那样随应用场合不同而不同。因此，最小系统模块的不确定管脚变成了输出输入方向确定的管脚，可以接到装置的电路中进行生产性测试，装置中的此部分电路可以是简单的环回形式。

由此可见，一般的下载和测试方法只能使用两个不同的装置实现应用程序和生产测试程序的下载。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提出了一种用于嵌入式CPU最小系统模块的自环连通测试和应用程序下载的装置，该装置包括：缓冲单元，连接在嵌入式CPU最小系统模块的不确定管脚和自环连通测试电路之间；以及控制单元，其控制端与缓冲单元相连接，用于控制缓冲单元的状态。

其中，缓冲单元是一个或多个开关。

控制单元在进行自环连通测试的情况下，控制一个或多个开关闭合，使不确定管脚与自环连通测试电路导通；以及控制单元在进行应用程序下载的情况下，控制一个或多个开关打开，使不确定管脚与自环连通测试电路截止。

同时，控制单元是独立于嵌入式CPU最小系统模块的控制单元。

另外，控制单元是嵌入式CPU最小系统模块的控制单元，选择嵌入式CPU最小系统模块的确定管脚中的输入管脚作为控制端连接到缓冲单元。

控制单元的控制端上接有上拉电阻和下拉电阻，用于在装置刚通电或等待命令状态时，使缓冲模块截止。

因此，应用本发明的装置可以在最小系统模块的生产过程中，将生产性测试和应用程序下载的工作在一个装置上实现，并且在两个环节之间，不用插拔模块，同时还节省了研发成本，缩短了研发周期。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据现有技术的单纯的程序下载装置与模块的连接图；

图2是根据现有技术的测试程序下载和生产测试装置与模块的连接图；

图3是根据本发明的用于嵌入式CPU最小系统模块的自环连通测试和应用程序下载的装置的框图；

图4是根据本发明装置的第一实施例的测试/正常应用程序下载和生产测试装置与模块的连接框图；

图5是根据本发明装置的第一实施例的缓冲装置的内部示意图；

图6是根据本发明装置的第二实施例的CPU最小系统控制缓冲装置的框图；以及

图7是根据本发明装置的第三实施例的模块自身确定管脚中的输入管脚控制缓冲装置的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的要点在于下载正常应用程序时如何将模块的不确定管脚同下载测试装置隔离，而在下载测试应用程序并进行生产性测试时，这些管脚又可以连通到装置上的相关电路。

图3是根据本发明的用于嵌入式CPU最小系统模块的自环连通测试和应用程序下载的装置300的框图。

如图3所示，该装置包括：缓冲单元302，连接在嵌入式CPU最小系统模块的不确定管脚和自环连通测试电路之间；以及控制单元304，其控制端与缓冲单元相连接，用于控制缓冲单元的状态。

其中，缓冲单元302是一个或多个开关。

控制单元304在进行自环连通测试的情况下，控制一个或多个开关闭合，使不确定管脚与自环连通测试电路导通；以及控制单元304在进行应用程序下载的情况下，控制一个或多个开关打开，使不确定管脚与自环连通测试电路截止。

同时，控制单元304是独立于嵌入式CPU最小系统模块的控制单元。

另外，控制单元304是嵌入式CPU最小系统模块的控制单元，选择嵌入式CPU最小系统模块的确定管脚中的输入管脚作为控制端连接到缓冲单元302。

控制单元304的控制端上接有上拉电阻和下拉电阻，用于在装置刚通电或等待命令状态时，使缓冲模块截止。

图4是根据本发明装置的第一实施例的测试/正常应用程序下载和生产测试装置与模块的连接框图。

如图4所示，最外围的框体是下载和测试装置，可以完成两种功能：下载测试程序并进行自环连通测试；以及给模块下载应用程序。因为在模块的不确定管脚和装置上的自环连通测试电路之间加了缓冲装置，所以可以用一个装置来完成这两种功能，并且有控制信号控制缓冲装置导通或者截止(隔离)。当进行测试程序下载和自环连通测试时，控制缓冲装置为导通状态。当进行正常应用程序下载时，控制缓冲装置为截止状态，此时把模块上的不确定管脚和装置上的自环连通测试电路隔离，避免了数据冲突。

模块上的确定管脚可以直接连到装置的电路中，同装置进行各种方式的通信和交互，以完成下载和测试功能。

图5是根据本发明装置的第一实施例的缓冲装置的内部示意图。

如图5所示，控制端可以控制n个开关的闭合和打开。当进行测试程序下载和自环连通测试时，开关闭合；当进行正常应用程序下载时，开关打开，断开模块上不确定管脚和下载装置之间的电气连接，避免电平冲突。

图6是根据本发明装置的第二实施例的CPU最小系统控制缓冲装置的框图。

如图6所示，在模块的不确定管脚和装置的自环连通电路之间加上缓冲装置。装置自身的CPU最小系统控制缓冲装置导通和截止。

图6中的装置可以依次对模块进行测试程序下载、自环连通测试和正常应用程序下载。装置自身最小系统中运行的程序自动识别处于哪一个步骤，如果是在测试程序下载或自环连通测试步骤，程序要控制缓冲装置导通，如果是在正常应用程序下载状态，程序要控制缓冲装置截止。缓冲装置的控制端要接上拉电阻、下拉电阻以保证在装置刚上电或者处于等待命令状态时截止缓冲装置。

用装置自身的最小系统控制缓冲装置时，需要装置自身的最小系统和被测试的嵌入式CPU最小系统模块进行密切地交互。

图7是根据本发明装置的第三实施例的模块自身确定管脚中的输入管脚控制缓冲装置的框图。

如图7所示，IP表示确定管脚中的输入管脚，这些管脚连接到缓冲装置的控制端。这些管脚在正常应用程序运行时为输入管脚，例如CPU上的HDLC、SPI和UART的输入管脚，又例如用可编程器件实现的私有协议接口的输入管脚。CPU上的HDLC、SPI和UART接口的管脚一般可以复用为通用IO来使用，可编程逻辑器件的IO管脚可以任意编程配置。这样，我们在编写测试程序(注意这里的测试程序包括模块上可编程器件中的配置文件)时，挑选若干此类管脚并设为输出状态的通用IO，用来控制缓冲装置的导通和截止。

在运行正常应用程序时，这些管脚作为输入管脚使用，不会误导通缓冲装置造成数据冲突。选择确定管脚中的输入管脚作为缓冲装置控制端需要注意两点：选择在整个开发项目甚至更大范围内的应用程序中都做输入管脚的管脚，绝不会被配置成普通IO使用；以及模块放置到下载测试装置上时，这些某通信协议接口的输入管脚保证未和装置上的某接口的输出管脚相连，最好只连接到了缓冲装置的控制端。

用模块自身确定管脚中的输入管脚控制缓冲装置时，装置自身的最小系统不必和被测试的最小系统模块进行密切的交互。被测试的模块可以自己进行环回连通测试，测试完毕后给装置自身的最小系统上报结果就可以了。

综上所述，采用本发明的装置可以在最小系统模块的生产过程中，将生产性测试和应用程序下载的工作在一个装置上实现，并且在两个环节之间，不用插拔模块，同时还节省了研发成本，缩短了研发周期。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。