JPH0416813B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子回路試験装置、特にサブシステ
ム構成装置の故障を見つけ、且つ製造又は修理後
の動作を確かめるための、マイクロプロセツサ制
御による試験装置に関する。 〔従来技術及びその問題点〕 最近の電子装置はますます複雑化するにつれ、
その動作を試験する方法も複雑化している。製造
時に、品質保証のため作業員により、定期点検及
び修理の際、サービス技術者により且つ機器を操
作する過程の使用者により試験を行う場合があ
る。マイクロプロセツサ・ベース・システム内に
は、自己診断のための手段があり、特定の診断手
順を機能向上又は使用者の要求に応じて自動的に
行うこともできる。 マイクロプロセツサにより制御したデジタル・
システムにおいて、或るシステムには通常行う４
つの方式（レベル）の試験があり、その２つは自
動試験で、他の２つは手動試験である。自動試験
のひとつのレベル（プログラム・レベル）では、
システムの誤り若しくは故障状態を見つけると同
時に診断メツセージを発生するエラー・トラツピ
ング・ルーチンを含むデバツグ用プログラムの様
なモニタ又は他のルーチンがソフトウエア又はフ
アームウエアのいずれか一方にはいつている。し
かし、この様なメツセージでは、プログラム誤り
及び回路／ハードウエア故障を判別できないこと
がしばしばである。 自動診断の他方のレベル（ロジツク・ステー
ト・レベル）では、システム・クロツクに関する
ビツト・フロー及び具体的ビツト・パターンが関
係する。選択したパターン（刺激パターン及び応
答パターンの両方）を予め蓄積し、又はアルゴリ
ズム的に発生してもよい。この様なビツト・パタ
ーンの試験は、データ・ドメイン分析ができ、外
部デジタル若しくはロジツク・ステート・アナラ
イザ、又はシステム自体内で、幾分同様に動作す
る回路のいずれかを用いて、この試験を行える。
しかし、プログラム試験の様に、データ・ドメイ
ン分析からは、応答パターンに現われることがあ
る誤りビツトの原因を指摘するには不充分な限ら
れた情報しか得られない。 例えば、選択した回路接続点をデジタル・プロ
ーブを使つて試験する手動方式の試験を行い、回
路の誤つたロジツク状態（１及び０）を見つけ
る。この様な試験は、予めプログラムした分析
（自動試験データ・ドメイン分析）において、ア
ドレスした点に限定せずに、特定のトランジス
タ、抵抗器又はコンデンサを試験するように用途
を広げてもよい。プログラム又はデータ・ドメイ
ン分析の場合の様に、システム（装置）が動作し
ている間又は、（例えば動作を中止し、デジタ
ル・パルサを用いて局所的動作を模擬的に行う）
動作していない間に、この試験は行う、どちらの
場合でも、修理及び交換ができるように、最終的
には故障回路及び１個又は複数個の故障部品を見
分けるために、普通、上述した故障修理手順の後
に手動試験を行う。 他の手動方式の試験は、ロジツク動作を無視
し、直流電圧を供給して試験する直流電圧試験で
ある。例えば、デジタル・プローブを接続して、
故障電圧レベルを示す故障ロジツク状態を見つけ
ると、上述の故障修理手順では、電圧計を用いた
所定の条件で漏れのあるトランジスタ又はコンデ
ンサの試験を行う。 従つて、デジタル・プローブ試験及び直流電圧
試験を自動化する試験装置及び方法が必要であ
り、有効である。 従つて、本発明の目的は、手動デジタル・プロ
ーブ試験及び直流電圧試験を必要とせずに電子シ
ステムの構成要素を自動的に試験する電子回路試
験装置を提供することである。 〔問題点を解決するための手段及び作用〕 本発明の電子回路試験装置は、マイクロプロセ
ツサ又はその部分（サブシステム）、リード・オ
ンリー・メモリ（ROM）、バツフア及びラツチ
回路を含み、これらの全てはアドレス可能な“中
核部”を形成する。バツフアは試験中の回路構成
要素を分離する。ラツチ回路は、この様に分離し
た回路素子のステートを決定する際にステート・
マシンとして働く。ROMは、所定の刺激信号に
応じた応答データを含むルツクアツプ・テーブル
又は、この様な刺激信号及び応答データを発生す
るための単数又は複数のアルゴリズムを含む。普
通、装置がマイクロプロセツサを含む場合、その
命令の特定の集りは、測定を機能的に制御する目
的で使用できる。他の例では、この様な制御のた
めに特に設計したマイクロプロセツサを装置に付
け加えてもよい。 本発明の装置を使用した試験方法では、第１に
中核部を試験し、次に中核部に接続したバスを試
験する。電圧状態を決定するためにアドレス指定
した回路構成要素を次々に試験し、得たレベルを
ROMから得た予想レベルと比較して回路動作を
試験する。本発明の更に詳細な実施例では、電圧
比較器を形成するためにアナログ・デジタル変換
器（ADC）を中核部に付け加えると、選択した
アドレス可能回路接続点の特定の電圧値を試験で
きる。この場合、ROMから得た基準データは、
正しく動作する装置内で予想できる様な公称電圧
値又はその許容範囲を含む。 〔実施例〕 第１Ｂ図は、アドレス・バス１２に接続したア
ドレス・バツフア(B)１１と、データ・バス１４に
接続したデータ・バツフア(B)１３と共に、マイク
ロプロセツサ１０を含む従来のCPUカード１を
示し、プロセツサ１０は、算術論理演算装置
（ALU）１０ａ、ROM１０ｂ及びレジスタ１０
ｃを含む。更に、カード２，３及び４は、バツク
プレーン（図示せず）を介してアドレス・バス１
２及びデータ・バス１４に接続する。カード２，
３及び４は、ランダム・アクセス・メモリ
（RAM）、デイスク又はCRT制御器又はコンピユ
ータ若しくは他の電子装置で他の動作を行うため
に必要な同様の回路を含む。この様な回路は
CPUカードに直接取付けられる。制御バス（図
示せず）は、数個のカードを相互接続する。この
制御バスは、電気的分離を行う制御バツフア（図
示せず）を介して接続する。装置自体の動作と同
様に、試験手順の結果が観測できるように、表示
器又は指示手段を設ける必要がある。 アドレス・バツフア１１及びデータ・バツフア
１３は、大電力用にフアンアウトを大きくでき、
各アドレス・バス１２及びデータ・バス１４にデ
ジタル信号を出力するように動作する。データ・
バツフア１３もデータ・バス１４からマイクロプ
ロセツサ１０にデジタル信号を伝送するための構
成要素となる。ROM１０ｂは、マイクロ・コー
ド化した命令を含み、この命令は、アドレス指定
をし、付加的ROM及びRAMでよい或るプログ
ラム・ソース（図示せず）から得られるデータ読
み出し及び書き込み動作を実行する。 動作又は、製造において、１個又は複数個のカ
ード２，３及び４が装置の適切な動作の妨げとな
る機能不全を生じさせる。上述した様に、外部及
び内部デジタル・クロツク発生器（図示せず）の
制御により、システム動作を試験するために特別
に設計した１組の命令をROM１０ｂに蓄積でき
る。 しかし、マイクロプロセツサ１０、アドレス・
バツフア１１、アドレス・バス１２、データ・バ
ツフア１３又はデータ・バス１４のいずれの機能
不全も試験ルーチンの実行の妨げとなる。更に、
第１Ｂ図の従来の構成では、構成要素の接続を断
たずに、どの構成要素に故障が置きたかを判断す
る方法はない。本発明はこの煩わしさを解決す
る。 第１Ａ図は、本発明による電子回路試験装置を
示すブロツク図であり、変更したカード１′及び
関連する構成要素を示す。第１Ａ図及び第１Ｂ図
で、対応する参照番号は同一の構成要素であるが
第１Ｂ図の一方向性アドレス・バツフア１１は第
１Ａ図で両方向性アドレス・バツフア１１′に変
更できる。その場合、アドレス・バツフア１１′
及びデータ・バツフア１３は同一の両方向性形式
である。この様な変化により、制御情報を求める
DMA制御器の様に、カード２，３又は４上の装
置はROM１５をアドレスするために動作可能に
なる。 第１Ａ図に示す本発明の実施例は、更に付加
ROM１５、ラツチ回路(L)１６及び１７を有す
る。付加ROM１５を使用することで、マイクロ
プロセツサROM１０ｂに負担をかけ過ぎること
なく大量の試験データを蓄積又は発生できる。付
加ROM１５は、フイールド・プログラムが可能
になる又は、CPUカード１′に取付けた異なるバ
ージヨン間で切換えるか又は、単一取付板内に
種々のROMチツプ１５を交換することにより、
異なるバージヨンを使用でき、設計に大幅な融通
性をもてる。３レベル出力イネーブル回路を有す
るラツチ回路を含むデータ・ラツチ回路１６及び
アドレス・ラツチ回路１７を更に付加することで
本発明を実施できる。後述する様に、アドレス・
ラツチ回路１７は、アドレス・バス１２上のビツ
トの流れから個々のアドレス・サイクルを選択す
るための機能ももつ。 第１Ａ図の試験用の回路動作は、マイクロプロ
セツサ１０、付加ROM１５、アドレス・バツフ
ア１１′、データ・バツフア１３及びデータ・ラ
ツチ回路１６のROM側の部分を含む“中核部”
を主に用いる。この動作は、部分的にはアドレ
ス・バツフア１１′及びデータ・バツフア１３
（図示しないが制御バツフアと同様の）で行える。
通常、可能な電力によりバス・ドライバとして単
純に使用される一方、これらのバツフアは、相互
接続した回路装置を分離するように働く。この場
合、アドレス・バツフア１１′及びデータ・バツ
フア１３は、アドレス・バス１２及びデータ・バ
ス１４（及び上記制御バス）から中核部を夫々分
離する。データ・ラツチ回路１６は、同様の分離
を行う。中核部自体は分離状態で試験でき且つ
個々のバスもそうであり、残りの回路素子の全部
が個々にアドレスできる。行われる試験手順を第
２図に示す。 上述の様に、中核部の“レベル０”試験は、実
質上、中核部ROM１５のチエツクサムと同等で
よい。中核部を最少の構成要素に減少させたの
で、この様に簡単になる。この試験を正確に行え
ば、マイクロプロセツサ１０は適切に動作し、中
核ROM１５が適当にプログラムされ、マイクロ
プロセツサ１０、中核ROM１５又はこれらの装
置を相互接続する結線のいずれにも短絡又は開路
が存在しない。同様に、少なくともアドレス・バ
ツフア１１′、データ・バツフア１３又はデー
タ・ラツチ１６（又は、図示しないが制御バツフ
ア）の入力側、若しくはデータ・ラツチ１６への
結線に短絡はない。そから、各場合において適当
なラツチ回路及びバツフアを使用して残りの試験
を実行できる。 アドレス・バス１２又はデータ・バス１４を試
験する際に、本発明による方法は、特定のデー
タ・パターンをアドレス・ラツチ回路１７又はデ
ータ・ラツチ回路１６に送り、送つたデータ・パ
ターンがそれを蓄積したラツチ回路から完全な形
で再生されたかを判断する。アドレス・バス１２
及びデータ・バス１４に接続したいずれかの付加
回路を試験する際に、データ・パターンを刺激信
号として或るアドレス可能点の集りに送ることが
でき、それにより、生じた応答データ・パターン
が異なるアドレス可能点の集りから得られる。こ
れら全部のアドレス可能点は、試験中の特定の回
路又は副回路内にある。 第３図に詳細に示す次の“レベル１”試験は、
マイクロプロセツサ１０及び中核ROM１５に加
えてデータ・ラツチ回路１６及びデータ・バツフ
ア１３を使用する。中核ROM１５内の特定のビ
ツト・パターン表をこのレベル１試験に対し適当
に指定し、そのとき、マイクロプロセツサ１０
は、中核ROM１５内のレベル１試験パターン表
を初めに選択する。その表から、マイクロプロセ
ツサ１０は、特定のデータ・パターンを選択し、
それをデータ・ラツチ回路１６に書き込む。この
データ・パターンは、それからデータ・バツフア
１３を介してマイクロプロセツサ１０内に読み込
み直す。最初のデータ・パターンと正確に一致す
るということは、データ・ラツチ回路１６又はデ
ータ・バツフア１３の中核部側に開路も短絡もな
く、中核部外にあるデータ・ラツチ回路１６又は
データ・バツフア１３の部分でも開放も短絡もな
いことを意味する。情報の全体を形成するため、
中核ROM１５内に、第３図で述べた様に、逐次
使用できる連通したテスト・パターンが存在す
る。この様なテスト・パターンは故障が起きた各
ビツト・ライン又は複数のラインを正確に指摘す
るように設計できる。 第１Ａ図に示すように、レベル１試験はデー
タ・バス１４の使用即ち少なくともデータ・バス
に接続する必要がある。良好な試験は、データ・
バス１４に短絡がなく、更にいずれの構成要素又
はデータ・バス１４に直結したカード２，３又は
４にも短絡がないことを意味する。短絡が発生す
ると、従来の場合、データ・バス１４、バツクプ
レーン（図示せず）又はカード１枚内の短絡の原
因を見つけるためにカードを取り外す必要があ
る。この試験中、中核部自体は前と同じ様に適当
に動作し続ける。従つて、従来とは異なり、本発
明では短絡が生じる特定のビツト・ラインが分
る。アドレス・バス１２又は、アドレス・バス１
２に直結するカード２，３又は４の構成要素（又
は、データ・バス１４に接続したもの以外の構成
要素）はレベル１試験には含まれないことが分る
だろう。 非常に類似した形式でアドレス・バス１２及び
関連する素子を第４図に示すレベル２で試験す
る。しかし、参照番号１０で示すマイクロプロセ
ツサは、普通アドレスにデータを書き出し且つ読
み込むように構成されておらず、アドレス回路の
レベル２試験を実行するためにデータ・バス１４
及びその関連する構成要素を使用する必要があ
る。その理由で、データ回路のレベル１試験を初
めに行う。特に、第４図に示す様に特定のテス
ト・パターンを以前の様にマイクロプロセツサ１
０により選択した後、アドレス・ラツチ回路１７
を使つてアドレス・バス１２からデータ・バス１
４にデータを運ぶ。第３図で略述したレベル１試
験の例では、上記データを最初のデータ・パター
ンと比較するためデータ・バツフア１３を介して
中核ROM１５に送る。 プログラム命令を実行するため、マイクロプロ
セツサ１０は、普通、ひと続きのデータ及びフエ
ツチ・サイクルを実行し始め、そのためのアドレ
スはアドレス・バス１２上に現われる。レベル２
試験を行う際、マイクロプロセツサ１０は中核
ROM１５から得られるひと続きのビツト・パタ
ーンを循環させ、このビツト・パターンは、同様
にアドレス・バス１２上に現われる。レベル２試
験の方法では、ビツト・パターンはアドレスとし
て扱われ、選択したデータ・サイクルとしてアド
レス・ラツチ回路１７に蓄積する。概念的に区別
でき且つ第４図の段階ｄ及びｅでも区別するよう
に図示した上記のビツト・パターンのこの様な処
理及び蓄積は、実際には一組の命令により実行す
る。特定のビツト・パターンを捕えたとき、この
ビツト・パターンは、その後、データ・バツフア
１３を介してアドレス・ラツチ１７から読み出
し、第３図に示すレベル１試験の方法で最初のデ
ータ・パターンと比較する。 下記の表１に、レベル１及びレベル２試験を
夫々実行するM68000マイクロプロセツサの特定
例に応用できる一組のアセンブリ言語命令を示
す。このアセンブリ言語ニーモニツクは全く一般
的であり、手順は明らかに他のマイクロプロセツ
サにも適用できる。ここで、単一の多重化バス
（制御バス以外に）使用したマイクロプロセツ
サ・システムの場合、この多重化バスは第１Ａ図
のデータ・バス１４に相当すると言わねばならな
い。第１Ａ図において、アドレス・バツフア１
１′、アドレス・バス１２及びアドレス・ラツチ
回路１７が不必要であれば、この場合のレベル２
試験に相当する試験は必要ない。

【表】

〔発明の効果〕

本発明によれば、マイクロプロセツサは、メモ
リから読み出された試験用データ・パターンと、
この試験用データ・パターンをデータ・ラツチ回
路、外部データ・バス、データ・バツフア及び内
部データ・バスを介して読み込んだデータ・パタ
ーンとが一致するか否かにより、データ・ラツチ
回路が正常であるとの前提のもとに、外部デー
タ・バス、データ・バツフア及び内部データ・バ
ツフアの開放及び短絡を自動的に、即ち構成要素
の接続を断つことなく試験することができる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は、本発明の電子回路試験装置を示す
ブロツク図、第１Ｂ図は従来のマイクロプロセツ
サ制御システムを示すブロツク図、第２乃至第４
図は、本発明の装置を用いた試験手順を示す流れ
図である。 １′はCPUカード、１０はマイクロプロセツ
サ、１１′はアドレス・バツフア、１２はアドレ
ス・バス、１３′はデータ・バツフア、１４はデ
ータ・バス、１５は中核ROM、１６はデータ・
ラツチ回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ マイクロプロセツサと、 該マイクロプロセツサに接続した内部アドレ
   ス・バス及び内部データ・バスと、 外部アドレス・バス及び外部データ・バスと、 該外部アドレス・バス及び上記外部データ・バ
   ス間に接続された電子装置と、 上記内部アドレス・バス及び上記外部アドレ
   ス・バス間に接続され、少なくとも上記内部アド
   レス・バスから上記外部アドレス・バスに電気信
   号を転送可能なアドレス・バツフアと、 上記内部データ・バス及び上記外部データ・バ
   ス間に接続され、上記内部データ・バス及び上記
   外部データ・バス間で両方向に電気信号を転送可
   能なデータ・バツフアと、 上記内部アドレス・バス及び上記内部データ・
   バス間に接続され、所定の試験用データ・パター
   ンを記憶したメモリと、 上記内部データ・バス及び上記外部データ・バ
   ス間に接続されたデータ・ラツチ回路と を具え上記内部データ・バス、外部データ・バ
   ス、データ・バツフアの開放及び短絡を試験する
   ようにしたことを特徴とする電子回路試験装置。