DE3705973A1 - Automatisches pruefsystem - Google Patents
Automatisches pruefsystemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein automatisches Prüfen von
Computersteuereinrichtungen und insbesondere ein all
gemeines Prüfgerät für Computer-Peripheriesteuerungen.
Übliche Computersysteme, z.B. PC-Geräte für den Heim
gebrauch, weisen normalerweise mehrere komplexe peri
phere Steuerungen auf, die den Betrieb verschiedener
der zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) des Computers
unterstehender peripherer Vorrichtungen regeln. Bei
spiele dieser Peripherievorrichtungen sind die Fest
platten- oder Diskettenlaufwerke, die normalerweise in
Computersystemen für die Massenspeicherung von Daten
verwendet werden. Typischerweise wird der Arbeitsablauf
des Diskettenlaufwerks von Diskettenlaufwerks-Steuer
einheiten geregelt, die eine Leitung und einen Über
setzer für Befehle und Daten zwischen der CPU und dem
Diskettenlaufwerk aufweisen. Beispielsweise gibt die
CPU, wenn sie Daten zum Speichern liefert, typischer
weise acht oder sechszehn Bits parallel, d.h. gleich
zeitig aus. Ein Diskettenlaufwerk jedoch kann diese
Daten nur aufeinanderfolgend speichern, also jeweils
ein Bit auf einmal. Eine Funktion der peripheren Steu
erung besteht darin, die acht oder sechszehn Bits von
parallelen Daten zeitweilig zu speichern und die Daten
aufeinanderfolgend auf die Diskette zu übertragen. Um
gekehrt empfängt die Steuerung Daten von der Diskette
auch seriell und übermittelt sie der CPU in acht oder
sechszehn parallelen Bits.
Es ist problematisch, ein zuverlässiges Gerät zu ent
wickeln, mit dessen Hilfe die Hersteller von peripheren
Steuerungen das korrekte Funktionieren ihrer Produkte
überprüfen können. Periphere Steuerungen wurden bisher
geprüft, indem man sie einfach an ein Hauptcomputersy
stem des Typs anschloß, in dem sie verwendet werden
sollten. Dieses Verfahren allerdings ist in vieler Hin
sicht nachteilig. Defekte Steuerungen können durchaus
die Elektronik des Haupt-/Testcomputersystems beschä
digen. Bei nachfolgenden Testabläufen muß deshalb fest
gestellt werden, ob die zu prüfende Peripheriesteuerung
oder das Haupt-/Testcomputersystem defekt ist. Bei die
sem Vorgang ist zudem die Zahl anormaler Zustände, de
nen die zu prüfende periphere Steuerung ausgesetzt wer
den kann (und die sie aushalten soll) begrenzt. Im wei
teren ist die Information zu einem spezifischen Defekt
in einer fehlerhaften zu testenden Einheit unpräzise.
Periphere Steuerungen sind auch mittels tatsächlicher
Peripherieeinheiten und verschiedener Arten isolierter
"Blackbox"-Vorrichtungen geprüft worden, die Befehls-
und Datensignale liefern, welche mit denen eines Haupt
computers übereinstimmen, für den die augenblicklich zu
prüfende Einheit (UUT = unit-under-test) gedacht ist.
Dieses Testverfahren weist ebenso mehrere Nachteile
auf, da die zu testende Einheit wiederum die Peripherie
einheiten beschädigen kann, so daß bei nachfolgenden
Tests erneut sichergestellt werden muß, daß die Peri
pherieeinheit korrekt arbeitet. Hauptcomputersimulato
ren vom Blackbox-Typ leisten zudem nur eine begrenzte
Kontrolle angesichts eines weiten Bereiches von anor
malen Zuständen, die auf die zu prüfende Einheit ein
wirken können und die sie aushalten soll. Zudem lassen
sich derartige Hauptcomputersimulatoren nicht von einem
peripheren Steuerungsprodukt auf ein anderes umstellen.
Normalerweise benötigt man bis zu acht Monate zum Ent
wickeln eines neuen Hauptcomputersimulators.
Somit besteht immer noch die Notwendigkeit eines Prüf
systems für periphere Steuerungen, das Steuerprodukte
ohne die Benutzung eines tatsächlichen peripheren oder
Hauptcomputers prüft. Zudem wird ein automatisches
Prüfsystem benötigt, das zum Prüfen verschiedener Arten
von Peripheriesteuerungen schneller modifizierbar ist.
Somit ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein automati
sches Prüfsystem zum Prüfen von peripheren Steuerungen
in Computern zu schaffen, ohne tatsächlich eine Peri
pherieeinrichtung zu verwenden. Es ist eine weitere
Aufgabe der Erfindung, ein automatisches Prüfsystem zu
schaffen, das zur Verwendung mit mehreren peripheren
Steuervorrichtungen modifizierbar ist, ohne daß wesent
liche Veränderungen erforderlich sind. Eine weitere
Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein automatisches
Prüfsystem für periphere Steuerungen zu schaffen, das
eine zu prüfende Einheit verschiedenartigen außerge
wöhnlichen Zuständen unterwerfen kann, die mit der
Funktion der Peripherieeinheit verbunden sind und die
die zu prüfende Einheit bewältigen soll. Es ist eine
wiederum weitere Aufgabe der Erfindung, ein automati
sches Prüfsystem zu schaffen, welches sowohl zum Über
prüfen von Funktionieren/Nichtfunktionieren eines Pro
duktes verwendbar ist, um lediglich betriebsfähige von
defekten Testobjekten zu trennen, als auch in einem
Fehlerbeseitigungsverfahren funktioniert, um die Be
stimmung der speziellen Eigenart eines Defektes in
einer zu prüfenden Einheit zu erleichtern.
Zum Erreichen dieser und anderer Ziele und Eigenschaf
ten wird ein modulares Prüfsystem mit einer Empfänger
karte (d.h. Schaltung) geschaffen, die speziell für
einen bestimmten Typ einer einem Test unterzogenen pe
ripheren Steuerung ausgebildet ist. Die Empfängerkarte
dient als Schnittstelle zwischen der zu prüfenden Ein
heit und dem Rest des automatischen Prüfsystems. Ver
schiedene Arten von peripheren Steuerungen lassen sich
mit dem gleichen automatischen Prüfsystem überprüfen,
indem für jeden Steuerungstyp eine andere Empfängerkar
te verwendet wird.
Das Prüfsystem enthält Bestandteile eines herkömmlichen
PC-Geräts, welche als CPU arbeiten. Zudem ist eine
Treiberkarte vorgesehen, um Signale von der CPU an die
Empfängerkarte zu übermitteln. Die Empfängerkarte ist
in einer vakuumbetätigten Nagelbettbefestigung ange
bracht, die zum Aufnehmen einer bestimmten zu prüfenden
Einheit geeignet ist. Durch das Vakuum, das die Karte
der zu prüfenden Einheit auf die Nagelbettkontakte
zwingt, steht die Empfängerkarte in elektrischem Kon
takt mit der zu prüfenden Einheit. Die Empfängerkarte
puffert Signale zwischen der UUT und der CPU. Das auto
matische Prüfsystem enthält zudem einen peripheren Emu
lator. In der bevorzugten Ausführungsform des automa
tischen Prüfsystems simuliert der Emulator entweder ein
Festplatten- oder ein Diskettenlaufwerk. Um die Tole
ranz der UUT hinsichtlich variierender Stromzufuhrlei
stungen zu prüfen, ist auch eine programmierbare Strom
versorgung vorgesehen.
Während des Tests gibt die CPU Befehle und Daten an die
UUT aus und untersucht anschließend die entsprechenden
Befehlssignale und Daten, die dem Emulator von der UUT
zugeführt werden. Zudem übermittelt die CPU dem Emula
tor Daten- und Steuersignale und weist die UUT zum Wie
derauffinden von Daten an. Dann vergleicht die CPU die
von der UUT wiederaufgefundenen Daten mit der Eingabe
in den Emulator. Auf diese Weise simuliert das automa
tische Prüfsystem die realen Einsatzbedingungen der UUT
und betätigt die UUT, als ob sie in dieser Umgebung
einem weiten Spektrum von Bedingungen ausgesetzt wäre.
Durch das Übermitteln von Daten- und Steuersignalen an
den Emulator simuliert das automatische Prüfsystem die
meisten Fehlersituationen, denen die UUT bei der nach
folgenden Arbeit ausgesetzt sein könnte, und stellt die
Toleranz der UUT hinsichtlich Bedingungen außerhalb des
Optimums für die vorgesehene Peripherieeinheit fest.
Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung im
Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten
Ausführungsform des automatischen Prüfsystems,;
Fig. 2 ein Schaubild der Software-Abfolge, die zum
Steuern des automatischen Prüfsystems verwendet wird;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des automatischen
Prüfsystems,;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Nagelbett-
Prüfbefestigung des automatischen Prüfsystems;
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Treiber- (oder
Extender-) Karte;
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer bevorzugten
Ausführung einer Empfängerkarte,;
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer zweiten be
vorzugten Ausführung einer Empfängerkarte; und
Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Emulators
des automatischen Prüfsystems, der ein Festplatten- und
ein Diskettenlaufwerk simuliert.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer bevorzugten Aus
führungsform des automatischen Prüfsystems. Das automa
tische Prüfsystem enthält eine Zentralverarbeitungsein
heit 10 und eine Treiber- (oder Extender-) Schaltung
bzw. -karte 13 zum Anpassen von Signalen zwischen der
CPU 10 und einer Empfängerkarte 16, die speziell zum
Prüfen eines bestimmten Typs einer zu prüfenden peri
pheren Steuerung geeignet ist, welche im folgenden als
Testeinheit 19 bezeichnet wird. Die Testeinheit ist ein
Schaltplattenprodukt mit einer bestimmten physikali
schen Konfiguration, das von dem Prüfsystem angepaßt
werden muß. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist
die CPU ein Acht-Bit-Gerät. Die Empfängerkarte weist
die erforderliche elektrische Konfiguration auf, um die
Testeinheit an die CPU anzupassen. Die CPU 10 steuert
zudem den Arbeitsablauf verschiedener periphererer Vor
richtungen 20, die bei Betrieb des Prüfsystems verwen
det werden. Eine gesteuerte Stromquelle 21, die von der
CPU 10 über eine Stromzufuhrsteuerung 11 Instruktionen
zur Stromleistung erhält, führt der Testeinheit 19
Strom zu. Das automatische Prüfsystem weist weiterhin
einen peripheren Bus 24 auf, um Signale zur und von der
CPU 10 mit einem peripheren Emulator 27 zu koppeln. In
der beschriebenen Ausführungsform des automatischen
Prüfsystems simuliert der periphere Emulator 27 ein
Festplatten- und ein Diskettenlaufwerk.
Das automatische Prüfsystem ist zum Prüfen praktisch
jedes Typs einer Festplatten- oder Diskettenlaufwerks
steuerung in praktisch jeder Art von PC-Gerät vorge
sehen. Eine Familie oder ein Typ von Steuerungen wird
durch die Hauptgerät-Schnittstelle bestimmt, d.h. eine
Familie mit einem 8 Bit-Bus oder eine Familie mit einem
16 Bit-Bus. Für jeden abweichenden Typ einer zu prüfen
den peripheren Steuerung ist eine neue Empfängerkarte
vorgesehen, um die zu prüfende periphere Steuerung phy
sikalisch anzupassen und diese mit elektrischen Kontak
ten zu versehen. Die Empfängerkarte 16 schützt zudem
die CPU 10 vor schädigenden Signalen von einer fehler
haften Testeinheit 19. Wie unten näher erläutert wird,
kann die Empfängerkarte 16 auch so ausgebildet sein,
daß der Betrieb einer Sechszehn-Bit-CPU von einer Acht-
Bit-CPU simulierbar ist. Folglich lassen sich auch
periphere Steuerungen, die für den Betrieb mit einem
Sechzehn-Bit-Hauptcomputersystem vorgesehen sind, von
dem automatischen Prüfsystem prüfen.
Für jedes bestimmte Steuerplattenprodukt ist eine geeig
nete, durch Saugwirkung betätigte "Nagelbett"-Prüfhal
terung vorgesehen, die sich den spezifischen physikali
schen Eigenschaften des betreffenden Produktes anpaßt.
Springstift-Kontakte stellen die elektrischen Verbin
dungen mit der Testeinheit her, wenn die Steuerung
durch Vakuumkraft an die Prüfbefestigung gezogen wird.
Normalerweise benötigt jedes einzelne Produkt aufgrund
seiner unterschiedlichen Abmessungen und der elektri
schen Tasterfordernisse eine passende Nadelbetthal
terung.
Die beim Steuern des Prüfsystems verwendete Software
trägt wesentlich zu der Fähigkeit des automatischen
Prüfsystems bei, einen weiten Bereich von Produkten zu
prüfen. Wie Fig. 2 zeigt, ist diese Software in drei
separate Elemente unterteilt: UPPER LEVEL-SOFTWARE,
LOWER LEVEL-TREIBER, und BETRIEBSSYSTEM. Beim Prüfen
verschiedener Typen von peripheren Steuerungen können
die Upper level-Software und die Lowerlevel-Treiber
geändert werden. Die Betriebssystem-Software jedoch
bleibt unverändert.
Die Upper level-Software enthält mehrere Prüfmodule
(-programme), die jeweils der CPU 10 Instruktionen für
einen spezifischen Test übermitteln, dem die Testein
heit 19 unterzogen werden soll. Jedes der Prüfmodule
der Upper level-Software ist unabhängig. Somit ist kein
Test in seinem korrekten Ablauf von einem der vorherge
henden oder nachfolgenden Tests abhängig. Die Lower
level-Treiber weisen mehrere Instruktionsmodule auf,
die der CPU 10 befehlen, wie Befehlssignale an die
Testeinheit 19 in dem Protokoll des Hauptcomputersy
stems vorzusehen sind. Auch jedes dieser Instruktions
module ist unabhängig. Somit werden beim Benutzen ir
gendeiner der Upper level-Software-Prüfmodule ein oder
mehrere der Instruktionsmodule des Lower level-Treibers
der benutzt, um der Testeinheit einen korrekt forma
tierten Befehl zu übermitteln. Wenn periphere Steuerun
gen der gleichen Familie geprüft werden, d.h. periphere
Steuerungen für den normalen Betrieb mit dem gleichen
Typ von Hauptcomputersystem, wobei allerdings unter
schiedliche Typen von Peripherieeinheiten gesteuert
werden sollen, müssen grundsätzlich nur die Upper level-
Software-Prüfmodule überprüft werden. Gewöhnlich lassen
sich auch mehrere Prüfmodule mit mehr als einem Typ
einer peripheren Steuerung innerhalb derselben Familie
verwenden. Soll eine periphere Steuerung einer unter
schiedlichen Familie gesteuert werden (d.h. einer für
einen anderen Typ von Hauptcomputersystem vorgesehenen
Familie), müssen sowohl die Upper level-Software als
auch die Lower level-Treiber geprüft werden.
Das dritte Element der Software, das Betriebssystem,
enthält den Befehlssatz für die CPU 10, die den Gesamt
betrieb des automatischen Prüfsystems beherrscht. In
der hier beschriebenen Ausführungsform enthält die
Software Befehlssätze für zwei verschiedene Testabläu
fe. Im ersten Testablauf, dem Produktionstest, ist die
Vervollständigung jedes Prüfmoduls in der Upper level-
Software vorgesehen. Wenn die Testeinheit all diese
Tests erfolgreich ablegt, gibt das automatische Prüf
system lediglich das Bestehen an. Wenn jedoch die Test
einheit irgendeines dieser Prüfmodule nicht korrekt
vervollständigen kann, gibt das automatische Prüfsystem
ein Versagen an. Das automatische Prüfsystem kann je
doch auch in einem zweiten Testmodus, dem "Fehlerbesei
tigungsmodus", arbeiten. In diesem Modus kann eine Be
dienungsperson mit dem automatischen Prüfsystem zusam
menarbeiten und das System so steuern, daß es alle
Prüfmodule der Upper level-Software durchläuft, bis ein
Prüfmodul den Test nicht bestanden hat, das System an
zeigt, welches Prüfmodul die Testeinheit nicht vervoll
ständigen konnte, und zudem Hinweise gibt, warum die
Testeinheit nicht in der Lage war, die Instruktionen
des betreffenden Prüfmoduls korrekt auszuführen. Bei
dem Fehlerbeseitigungsmodus gestattet es das automati
sche Prüfsystem zudem einer Bedienungsperson, eine
Testeinheit wiederholt mit einem einzigen Prüfmodul zu
prüfen, so daß die Testeinheit zur Identifizierung des
fehlerhaften Elements eng begrenzt untersucht werden
kann.
Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung einer be
vorzugten Ausführungsform des automatischen Prüfsy
stems. Bei dieser Ausführungsform sind zwei vollstän
dige Prüfsysteme in einem einzigen Gehäuse enthalten.
Typischerweise lassen sich bei einem Produktionstest
alle Prüfmodule in der Upper level-Software des in we
niger als einer halben Minute an einer Testeinheit aus
führen. Somit kann ein Prüfsystem zum aktiven Prüfen
einer peripheren Steuerung verwendet werden, während
eine Bedienungsperson eine andere periphere Steuerung
in das zweite Prüfsystem lädt. Anschließend beendet das
erste Prüfsystem seine Tests, so daß die Bedienungsper
son die gerade von dem ersten Prüfsystem geprüfte peri
phere Steuerung entfernen und ordnungsgemäß ablegen
kann, während das zweite Prüfsystem das Prüfen der pe
ripheren Steuerung beginnt, die die Bedienungsperson
soeben im zweiten Prüfsystem plaziert hat.
Wie Fig. 3 zeigt, weist das automatische Prüfsystem
eine Universalschnittstellenplatte 33 zum Aufnehmen
einer Vakuum-Prüfhalterung (Fig. 4) auf, welche in di
rektem Kontakt mit der zu prüfenden Steuerung steht.
Die Platte 33 ist mit einer Reihe elektrischer Kontakte
36 zum Zusammengreifen mit den entsprechenden elektri
schen Kontakten an der Prüfbefestigung versehen, und
weist zudem Saugdurchlässe 39 auf. Weiterhin enthält
das Prüfsystem in doppelter Ausführung Start-/Lösch
schalter 42, 45, zwei getrennte Diskettenlaufwerke 48 A
und 48 B, zwei Banddrucker 51 und zwei Anzeigen 54. Ein
optischer Strichcodeleser 57 ist zum Abtasten und Lesen
des Strichcodes auf jeder zu prüfenden peripheren Steu
erung vorgesehen.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer Prüfbefestigung 58. Die
Prüfbefestigung ist zu einer losen Saugeinpassung auf
der Schnittstellenplatte 33 des automatischen Prüfsy
stems vorgesehen und weist zwei flache Vertiefungen 59
auf, die jeweils eine zu prüfende periphere Steuerung
aufnehmen und sie schwach ansaugen. Die Vertiefungen
jeder Prüfbefestigung entsprechen in ihren Abmessungen
den Umrissen einer bestimmten Testeinheit. Die Vertie
fungen weisen mehrere federgeführte Leitstifte 60 auf,
die in Kontakt mit der Testeinheit stehen. Diese feder
geführten Stifte schaffen an geeigneten Punkten einen
elektrischen Kontakt zwischen dem automatischen Prüfsy
stem und der Testeinheit.
Das automatische Prüfsystem gemäß Fig. 3 enthält zwei
unabhängige Prüfsysteme. Bei Benutzung wird eine dem
bestimmten Typ der zu prüfenden peripheren Steuerung
zugeordnete Prüfbefestigung installiert, und beide auto
matischen Prüfsysteme werden eingeschaltet. Das den zu
prüfenden peripheren Steuerungen entsprechende Soft
ware-Paket wird über einen Einschub des Diskettenlauf
werks 48 A und einen Einschub des Diskettenlaufwerks 48 B
in das automatische Prüfsystem geladen. Der zweite Ein
schub eines jeden Laufwerks 48 A und 48 B wird zum Auf
nehmen und Speichern der Testergebnisse verwendet. Nach
dem Laden der Software wird eine zu prüfende periphere
Steuerung in eine Vertiefung der Prüfbefestigung einge
setzt und die Starttaste betätigt. Unter Steuerung
durch den Betriebssystemteil des Software-Pakets er
zeugt das automatische Prüfsystem anschließend die
Saugwirkung und fordert den Benutzer über die Anzeige
54 zum Identifizieren der Testeinheit auf. Anschließend
wird der Strichcodedabtaster 57 zum Eingeben der Iden
tifikationsdaten verwendet, und das automatische Prüf
system vergleicht den identifizierten Typ der Testein
heit mit dem Typ der Prüfbefestigung, der verwendeten
Empfängerkarte 16 und dem Software-Paket, um zu ent
scheiden, ob ein korrekter Typ einer Testeinheit gela
den worden ist. Wenn der korrekte Typ einer Testeinheit
geladen worden ist, unterwirft das automatische Prüfsy
stem die Testeinheit allen Prüfmodulen in der Upper
level-Software des Software-Pakets, bis die Tests be
endet sind oder die Einheit versagt hat. In beiden Fäl
len wird der Saugeffekt außer Kraft gesetzt, und die
Testeinheit wird freigegeben, wobei die Ergebnisse auf
der Anzeige 54 erscheinen. Anschließend können die Er
gebnisse dieses Tests zusammen mit der Identität der
Testeinheit in der Speicherdiskette im zweiten Einschub
des Laufwerks 48 A gespeichert werden. Dann produziert
der Drucker 51 eine Blattkopie der Testergebnisse, die
die Identität der Testeinheit, Zeit, Datum und Bedie
nungsperson angibt. Wie oben angegeben, kann während
des Ablaufs des ersten Testes unter Einsatz eines der
Prüfsysteme eine Bedienungsperson eine weitere zu prü
fende Einheit in das zweite Prüfsystem laden. Wenn der
Benutzer zu irgendeinem Zeitpunkt während des Prüfens
die Tests unterbrechen möchte, läßt sich die Löschtaste
betätigen, und die zu prüfende periphere Steuerung wird
unmittelbar freigegeben. Wenn ein anderer Typ von Ein
heit geprüft werden soll, werden die Prüfbefestigung
(mit der Empfängerkarte) und die Software in den Dis
kettenlaufwerken 48 ausgewechselt, und das Prüfen der
neuen peripheren Steuerungen wird wie oben erläutert
mit der geeigneten Prüfbefestigung und Software-Paket-
Diskette initiiert.
Bei der beschriebenen Ausführungsform besteht die Zen
tralverarbeitungseinheit 10 des automatischen Prüfsy
stems aus Bestandteilen eines herkömmlichen PC-Geräts.
Viele derartige Computer weisen eine adäquate Rechen
leistung auf und sind mit einer genügenden Zahl von
Erweiterungsschlitzen versehen, um alle bei Betrieb des
automatischen Prüfsystems eingesetzten Peripherieein
heiten aufzunehmen. Ein bestimmtes erfolgreich einge
setztes PC-Gerät ist das IBM-Modell PC mit einem Acht-
Bit-Mikroprozessor. Falls es erforderlich ist (d.h.
wenn die Testeinheit zur Verwendung mit einer Sechzehn-
Bit-CPU gedacht ist), kann die Empfängerkarte so ausge
bildet sein, daß sich von diesem Acht-Bit-Mikroprozes
sor ein Sechzehn-Bit-Mikroprozessor simulieren läßt.
Zur Signalübermittlung von einem Hauptanschluß der CPU
10 zur Empfängerkarte 16 wird eine Treiber- oder Exten
derkarte 13 verwendet. Fig. 5 zeigt ein Beispiel einer
Extenderkarte. Die Extenderkarte 13 wird in den Haupt
anschluß der CPU 10 gesteckt und greift auf den Adres
sierbus, den Datenbus und die Steuersignalleitungen der
CPU zu. Wie Fig. 3 zeigt, enthält die Extenderkarte
mehrere elektronische Dreifach-Digitaltreiber 63, von
denen jeder unabhängig auf einen der genannten Busse
oder eine der Steuersignalleitungen zugreift. Die Digi
taltreiber 63 sind Hochstromvorrichtungen zum fehlerlo
sen Treiben von großen Stromstärken. Ein Treibersteu
erer 66 ist zum Aktivieren der Digitaltreiber 63 vorge
sehen. Der Treibersteuerer 66 aktiviert die Digital
treiber 63 aufgrund von Steuersignalen, die an den mit
der CPU verbundenen Steuersignalleitungen ertastet wer
den. Jeder Digitaltreiber 63 ist mit einem Bus verse
hen, der sich bis zu den Empfängerkarten erstreckt, die
sich bis zu ca. 1,20 m (4 Fuß) entfernt befinden kön
nen.
Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild eines Beispiels einer
Empfängerkarte. Diese Empfängerkarte wäre geeignet für
eine periphere Steuerung zur Verwendung in einem Haupt
computersystem, das eine Acht-Bit-CPU wie die in dem
automatischen Prüfsystem verwendete Acht-Bit-CPU 10
aufweist. Abbildungsgemäß hat die Empfängerkarte 16
Digitaltreiber 63, die mit dem Adressierbus, dem Daten
bus und den von den Digitaltreibern zur Extenderkarte
13 verlaufenden Steuersignalleitungen verbunden ist.
Ein Dekoder 69 ist am Ausgang des Digitaltreibers 63
angeordnet, der auf den Adressierbus zugreift. Der De
koder 69 aktiviert die mit dem Datenbus und den Steuer
signalleitungen verbundenen Digitaltreiber 63, wenn der
Adressierbus Adressiersignale übermittelt, welche ange
ben, daß die CPU 10 der Testeinheit Befehle oder Daten
zuführt. Die Rückführ-Steuersignalleitung 72 von der
Testeinheit 19 zur CPU 10 weist eine Halteschaltung 75
auf. Diese Halteschaltung dient zum Speichern von Un
terbrechungssignalen, die normalerweise von der zu prü
fenden Peripheriesteuerung an eine Hauptcomputer-CPU
übermittelt werden. Dadurch wird verhindert, daß der
Betrieb der CPU 10 des automatischen Prüfsystems durch
den Testablauf unterbrochen wird. Zu geeigneten Zeit
punkten kann die CPU 10 die Halteschaltung 75 befragen,
um das Vorliegen oder Nichtvorliegen vorgesehener Un
terbrechungssignale festzustellen.
Fig. 7 zeigt ein Beispiel einer Empfängerkarte, die im
Gegensatz zur Acht-Bit-CPU 10 des automatischen Prüfsy
stems zum Prüfen einer für einen Sechzehn-Bit-Hauptcom
puter bestimmten peripheren Steuerung vorgesehen ist.
Auch diese Empfängerkarte enthält Digitaltreiber 63,
die auf den Adressierbus, den Datenbus und die Steuer
signalleitungen von der Treiberkarte 13 zugreifen.
Wiederum dient ein Dekoder 69 zum Aktivieren der mit
dem Datenbus und den Steuersignalleitungen verbundenen
Digitaltreiber 63 beim Übermitteln geeigneter Adressier
codes von der CPU 10. Bei dieser Empfängerkarte jedoch
ist ein Direktzugriffsspeicher (RAM) 78 mit dem Daten
bus verbunden. Eine Direktspeicherzugriffssteuerung 81
ist vorgesehen, um einen Datenauszug vom RAM-Speicher
78 zu ermöglichen. Bei Betrieb lädt die CPU Daten in
den RAM-Speicher 78, die anschließend von der Testein
heit mit einer höheren Transferrate benutzt werden sol
len. Nach dem Laden des RAM-Speichers 78 gibt die CPU
10 ein geeignetes Steuersignal über die Steuerleitungen
aus, das die Testeinheit 19 zum Aktivieren der DMA-An
forderungsleitung 84 auffordert, wodurch die Direkt
speicherzugriffssteuerung 81 Ausgangssignale vom RAM-
Speicher 78 veranlaßt. Die I/O-Anforderungsleitung 87
dient zum Ausgeben eines Signals an die Testeinheit,
das die Gültigkeit der Daten angibt. Die Leitung ist
Bestandteil der spezifischen Konfiguration des Typs der
zu prüfenden peripheren Steuerung. Wiederum ist eine
Halteschaltung 75 vorgesehen, die von der Testeinheit
kommende Unterbrechungssignale abtastet.
Fig. 8 zeigt ein Beispiel eines peripheren Emulators.
Dieser periphere Emulator kann ein Festplatten- oder
Diskettenlaufwerk simulieren. Allgemeinhin enthält der
Diskettenlaufwerkemulator einen Speicher 90, der eine
gewünschte Menge von Daten (vorzugsweise auf einer Spur
für ein Diskettenlaufwerk) speichert, die von der CPU
10 in den Emulator 27 eingegeben werden, oder alterna
tiv von der Testeinheit 19 empfangene Daten. Zudem ist
eine Folge von Halteschaltungen 91-94 zum Speichern
von Zustands- oder Antriebszustandssignalen vorgesehen,
welche ein Diskettenlaufwerk normalerweise während ver
schiedener Betriebszustände an eine Testeinheit über
mitteln würde, und zum Speichern von Befehlen, die von
der Testeinheit übermittelt werden und normalerweise
das Diskettenlaufwerk zum Initiieren verschiedener Ar
beitsabläufe auffordern würden. Im weiteren sind Digi
taltreiber 97, 98 vorgesehen, um Datensignale über die
längere Entfernung zwischen dem Emulator 27 und der
geprüften Einheit 19 zu übermitteln. Da Daten normaler
weise parallel im Spurspeicher 90 gespeichert werden
sowie von diesem abgerufen werden und normalerweise
seriell der Testeinheit 19 übermittelt sowie von dieser
empfangen werden, ist zwischen dem Speicher 90 und den
Digitallaufwerken 97, 98 ein Datenserializer 101 vorge
sehen, um die korrekte Abfolge des Datenausgangs zu
gewährleisten.
Eines der hartnäckigsten Probleme beim Verwenden eines
Diskettenlaufwerks zum Datenspeichern wird gewöhnlich
als "Bit-Zittern" ("bit jitter") bezeichnet. Diese Er
scheinung betrifft das kurzzeitige Verschieben von Da
tenimpulsen, die die periphere Steuerung vom Disketten
laufwerk liest. Diese Störung im Zeitsteuerungsverhält
nis entsteht üblicherweise aufgrund von Veränderungen
der Geschwindigkeit des Diskettenlaufwerks, eines Hy
stereseeffektes in den Lese-/Schreibköpfen des Disket
tenlaufwerks, Defekten der Medien, störenden elektro
magnetischen Rauschimpulsen und einer Bit-Verschiebung
in den Medien, die durch die Nähe benachbarter Bits
verursacht wird, welche sich gegenseitig magnetisch
abstoßen oder anziehen. Typischerweise sind Steuerungen
so konzipiert, daß sie ein bis zu 39 Nanosekunden betra
gendes Bit-Zittern tolerieren. Früheren Prüfsystemen
für periphere Steuerungen fehlte jedoch allgemeinhin
jede Vorrichtung, um die Toleranz einer Steuerung hin
sichtlich des Bit-Zitterns zufriedenstellend zu prüfen.
Das beschriebene automatische Prüfsystem enthält einen
Verzögerungsspeicher 104 und einen Verzögerungsaddierer
107 zum Messen der Toleranz einer Testeinheit hinsicht
lich des Bit-Zitterns. Mit jedem im Speicher 90 gespei
cherten Datenbit wird ein entsprechendes Zeitsteue
rungsbit im Verzögerungsspeicher 104 gespeichert. Wenn
diese Daten anschließend der Testeinheit übermittelt
werden, wird jedes vom Speicher 90 zugeführte Datenbit
vom Verzögerungsaddierer 107 um die im Verzögerungs
speicher 104 gespeicherte Zeitintervallamplitude ver
zögert. Damit wird eine Auflösung von einer Nanosekunde
in der Zeitgebung zwischen verschiedenen Datenbits er
möglicht. Somit läßt sich durch passendes Speichern von
Daten im Verzögerungsspeicher 104 eine Form des Bit-
Zitterns erzeugen und fortschreitend veschlechtern, so
daß festgestellt wird, wann die Testeinheit aufgrund
einer nicht tolierbareren Verschiebung von Datenimpul
sen beginnt, Daten vom Emulator zurückzuweisen.
Gegenwärtig weisen einige Diskettenlaufwerksteuerungen
eine Funktion auf, die als "Schreib-Vorkompensations
code" ("write precompensation code") bekannt ist, um
das Zeitsteuerungsverhältnis zwischen den Daten-Bits zu
erhalten, die in der Nähe des Zentrums einer Datenspei
cherdiskette aufgezeichnet sind. Wenn die die Daten
bildenden magnetischen Domänen immer näher zueinander
plaziert werden, wird typischerweise ein Punkt er
reicht, bei dem die magnetischen Domänen aufgrund einer
Interaktion mit angrenzenden magnetischen Domänen phy
sikalisch von ihrer Anfangsposition verschoben werden.
Diese physikalische Verschiebung bewirkt eine Verschie
bung im Zeitsteuerungsverhältnis zwischen angrenzenden
Daten-Bits. Periphere Steuerungen sind mit der Funktion
der Schreib-Vorkompensation für diese physikalische
Verschiebung versehen, indem sie die Daten entweder
früh oder spät schreiben, so daß die magnetische Domäne
nach dem Schreiben in ihre korrekte Position verschoben
wird. Im peripheren Emulator 27 ist ein Schreib-Vorkom
pensationsdetektor 110 enthalten, der die von der Test
einheit 19 übermittelten Schreibdaten überwacht und
feststellt, ob die Schreib-Vorkompensationsfunktion
korrekt arbeitet. Der Schreib-Vorkompensationsdetektor
110 mißt das Intervall zwischen den Anstiegsflanken
benachbarter Datenimpulse. Ein Zähler zählt die Häufig
keit, in der der Schreib-Vorkompensationdetektor 110
zwei Datenimpulse ermittelt, von denen der erste spät
und der zweite früh erfolgt. Dann liest die CPU 10 den
Zähler des Schreib-Vorkompensationsdetektors 110 und
bringt diese Zählung mit mit der Häufigkeit in Deckung,
mit der die ersten und zweiten Datenimpulse hätten früh
bzw. spät eintreffen müssen.
Bei normalem Betrieb kann der Treibersteuerer feststel
len, daß die Laufwerksköpfe über einer ersten Spur pla
ziert sind, und den Köpfen befehlen, sich zu einer ande
ren Spur zu bewegen. Normalerweise erfolgt dies durch
einen Richtungsbefehl und das Übermitteln einer Anzahl
von Impulsen, welche das Diskettenlaufwerk zum Bewegen
der Köpfe um eine Spur pro Impuls veranlassen. Zum Si
mulieren dieses Effektes im peripheren Emulator des
automatischen Prüfsystems ist ein Pulszähler 113 vorge
sehen. Der Zähler 113 wird zum Zählen der von der Test
einheit übermittelten Schrittimpulse verwendet. Im Emu
lator kann ein Impulsgenerator 116 enthalten sein, der
bei jedem Simulieren einer vollen Drehung der Diskette
ein geeignetes Indexsignal rückführt.
Bei Betrieb führt die CPU 10 der Testeinheit über die
Empfängerkarte 16 verschiedene Befehle und Daten zu.
Die CPU greift dann auf den Spurspeicher 90 und die
Halteschaltungen 93, 94 des peripheren Emulators 27 zu,
um festzustellen, ob dem peripheren Emulator korrekte
Befehlssignale übermittelt worden sind oder nicht, und
um die korrekte Übermittlung der der Testeinheit 19
anfangs zugeführten Daten zu prüfen. Die CPU 10 spei
chert zudem verschiedene Zustandssignale in den Halte
schaltungen 91, 92 des peripheren Emulators 27, be
fiehlt dann der Testeinheit 19 das Initiieren einer
bestimmten Aktion und überprüft, ob diese Aktion als
Reaktion auf die angenommenen Zustandssignale im peri
pheren Emulator 27 passend initiiert oder verschoben
worden ist oder nicht. Die Toleranz der Testeinheit 19
hinsichtlich verschiedener außergewöhnlicher Zustände
wird präzise festgestellt, indem man die CPU 10 ver
schiedene Formen reduzierter oder ungenauer Daten in
den Spurspeicher 90 eingeben läßt (dies betrifft auch
die Toleranz hinsichtlich des Bit-Zitterns durch Ver
wendung des Verzögerungsspeichers 104) und dann die
Testeinheit 19 zum Wiederauffinden dieser Daten vom
peripheren Emulator 27 auffordert. Durch die Verwendung
von modularer Software und Empfängerkarten, die für den
speziellen Typ einer zu prüfenden Steuerung geeignet
sind, läßt sich das automatische Prüfsystem zum effi
zienten Prüfen eines weiten Bereichs von Produkten ein
setzen.
Claims (6)
1. Automatisches Prüfsystem zum Prüfen von Steuerungen
für Computer-Peripherieeinheiten,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Verarbeitungseinheit (10) Daten- und Steuersignale erzeugt, die eine zu prüfende Steuereinheit (19) zum Initiieren mehrerer vorbestimmter Vorgänge veranlaßt;
eine abnehmbare Aufnahmeinheit (58) mit der Verarbei tungseinheit (10) die Daten- und Steuersignale an die zu prüfende Steuereinheit (19) übermittelt und zur Ver wendung mit einem speziellen peripheren Steuerungstyp angepaßt ist; und
ein Emulator (27) mit der Verarbeitungseinheit (10) verbunden ist und von der zu prüfenden Steuereinheit (19) abnehmbar verbunden ist, um eine von der Steuer einheit zu steuernde periphere Vorrichtung zu emulie ren, daß der Emulator (27) Daten-, Status- und Steuer signale von der Verarbeitungseinheit (10) und der zu prüfenden Steuereinheit (19) empfängt, wobei der Emu lator (27) Daten und Befehle von der zu prüfenden Steu ereinheit (19) aufnimmt und die Daten- und Statussig nale für die Steuereinheit (19) unter Anweisung der Verarbeitungseinheit (10) verfügbar macht, um die Lei stung der zu prüfenden Steuereinheit (19) zu testen.
eine Verarbeitungseinheit (10) Daten- und Steuersignale erzeugt, die eine zu prüfende Steuereinheit (19) zum Initiieren mehrerer vorbestimmter Vorgänge veranlaßt;
eine abnehmbare Aufnahmeinheit (58) mit der Verarbei tungseinheit (10) die Daten- und Steuersignale an die zu prüfende Steuereinheit (19) übermittelt und zur Ver wendung mit einem speziellen peripheren Steuerungstyp angepaßt ist; und
ein Emulator (27) mit der Verarbeitungseinheit (10) verbunden ist und von der zu prüfenden Steuereinheit (19) abnehmbar verbunden ist, um eine von der Steuer einheit zu steuernde periphere Vorrichtung zu emulie ren, daß der Emulator (27) Daten-, Status- und Steuer signale von der Verarbeitungseinheit (10) und der zu prüfenden Steuereinheit (19) empfängt, wobei der Emu lator (27) Daten und Befehle von der zu prüfenden Steu ereinheit (19) aufnimmt und die Daten- und Statussig nale für die Steuereinheit (19) unter Anweisung der Verarbeitungseinheit (10) verfügbar macht, um die Lei stung der zu prüfenden Steuereinheit (19) zu testen.
2. Automatisches Prüfsystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Aufnahmeinheit (58) eine elek
tronische Halteschaltung (75) aufweist, um zu verhin
dern, daß Signale von der zu prüfenden Steuereinheit
(19) den Arbeitsablauf der Verarbeitungseinheit (10)
anhalten.
3. Automatisches Prüfsystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeinheit (58)
eine Speichervorrichtung (90) aufweist, um Daten von
der Verarbeitungseinheit (10) zu speichern, und daß die
Verarbeitungseinheit (10) in der Lage ist, die Zeitsteu
erung von Datensignalen eines anderen Typs einer Verar
beitungseinheit zu simulieren.
4. Automatisches Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Emulator (27)
eine Einrichtung (110) aufweist, die das Zeitsteue
rungsverhältnis zwischen von der zu prüfenden Steuer
einheit (19) empfangenen Datenimpulsen mißt.
5. Automatisches Prüfsystem nach einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Emulator (27)
eine Einrichtung aufweist, die die Zeitsteuerung zwi
schen von der Verarbeitungseinheit (10) empfangenen
Datenimpulsen und der zu prüfenden Steuereinheit (19)
übermittelten Datenimpulsen ändert.
6. Modulares automatisches Prüfsystem zum Prüfen von
Steuerungen für periphere Steuereinheiten in Computern,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Verarbeitungseinheit (10) Steuersignale er zeugt, die an einer zu prüfenden Steuereinheit (19) durchzuführenden Tests entsprechen, und Signale em pfängt, die den Ergebnissen von Tests entsprechen;
daß mehrere untereinander auswechselbare Aufnahmeinhei ten (58) die Verarbeitungseinheit (10) mehreren zu prü fenden Steuerungen (19) anpassen, wobei jede Aufnahmein heit (58) mit der Verarbeitungseinheit (10) verbindbar ist und eine Halterung (59) zum Aufnehmen einer Steuer einheit sowie Verbindungsleitungen (60) aufweist, die die Steuereinheit elektrisch an die Verarbeitungsein heit (10) koppeln, um eine Kommunikation zwischen bei den Teilen herzustellen; und
daß ein Emulator (27) mit der Verarbeitungseinheit (10) und einer zu prüfenden Steuereinheit (19) verbindbar ist, um eine von der Steuereinheit zu steuernde peri phere Vorrichtung zu emulieren, wobei der Emulator (27) entsprechend der Anweisung der Verarbeitungseinheit (10) Befehle und Daten von der zu prüfenden Steuerein heit (19) empfängt und die Verarbeitungseinheit (10) informiert, ob die Steuereinheit die Befehle und Daten korrekt erzeugt hat, und der Emulator (27) außerdem (27) der zu prüfenden Steuereinheit (19) Signale zum Initiieren verschiedener Arbeitsabläufe der Steuerein heit übermittelt, und wobei die Verarbeitungseinheit (10) Signale von der Steuereinheit und dem Emulator (27) analysiert, um festzustellen, ob die Steuervor richtung korrekt arbeitet.
daß eine Verarbeitungseinheit (10) Steuersignale er zeugt, die an einer zu prüfenden Steuereinheit (19) durchzuführenden Tests entsprechen, und Signale em pfängt, die den Ergebnissen von Tests entsprechen;
daß mehrere untereinander auswechselbare Aufnahmeinhei ten (58) die Verarbeitungseinheit (10) mehreren zu prü fenden Steuerungen (19) anpassen, wobei jede Aufnahmein heit (58) mit der Verarbeitungseinheit (10) verbindbar ist und eine Halterung (59) zum Aufnehmen einer Steuer einheit sowie Verbindungsleitungen (60) aufweist, die die Steuereinheit elektrisch an die Verarbeitungsein heit (10) koppeln, um eine Kommunikation zwischen bei den Teilen herzustellen; und
daß ein Emulator (27) mit der Verarbeitungseinheit (10) und einer zu prüfenden Steuereinheit (19) verbindbar ist, um eine von der Steuereinheit zu steuernde peri phere Vorrichtung zu emulieren, wobei der Emulator (27) entsprechend der Anweisung der Verarbeitungseinheit (10) Befehle und Daten von der zu prüfenden Steuerein heit (19) empfängt und die Verarbeitungseinheit (10) informiert, ob die Steuereinheit die Befehle und Daten korrekt erzeugt hat, und der Emulator (27) außerdem (27) der zu prüfenden Steuereinheit (19) Signale zum Initiieren verschiedener Arbeitsabläufe der Steuerein heit übermittelt, und wobei die Verarbeitungseinheit (10) Signale von der Steuereinheit und dem Emulator (27) analysiert, um festzustellen, ob die Steuervor richtung korrekt arbeitet.
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