專利名稱：一種硬件板卡周期運行時間的測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電學領(lǐng)域，具體涉及一種精確測試板卡周期運行時間的方法。
背景技術(shù)：
核電站控制系統(tǒng)對系統(tǒng)的響應(yīng)時間、周期運行時間有著嚴格的要求，對于組成控制系統(tǒng)的每個嵌入式板卡，其周期運行時間直接影響系統(tǒng)的響應(yīng)時間及周期運行時間。準確的測量出每個嵌入式板卡的周期運行時間，對評估整個系統(tǒng)的響應(yīng)時間、周期運行時間都有著重要的作用。目前在核電站控制系統(tǒng)的嵌入式板卡軟件中一般都有時間控制方案，這些控制方案一般都是通過讀取計數(shù)器(定時器)計數(shù)值的方法來獲得板卡的周期運行時間，從而確定當前板卡的周期運行是否標準，但是由于各板卡的周期運行時間標準是同一個時鐘源， 而這些控制方案所參照的時鐘源同樣是各板卡使用的時鐘源，這種情況下，如果這個時鐘源本身就有誤差，那么這些控制方案所測得的周期運行時間也不準確。另外，即使是采用的標準時鐘源，每個板卡在各自不同的器件、所處的環(huán)境等因素影響也，其周期運行的時間也會有差別，因此需要對每個板卡的周期運行時間進行測試，以得到當前板卡的誤差值去修正每個板卡的周期運行時間，使各控制方案得到各板卡的精確周期運行時間。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述設(shè)備中，各板卡周期運行時間的誤差，求出每個板卡的正確時間，本方案提供一種利用板卡周期運行而生成的周期性方波來得到其精確周期運行時間的方法。具體方案如下一種硬件板卡周期運行時間的測試方法，其特征在于，包括如下步驟步驟1、將經(jīng)過時間檢驗的高精度示波器的信號線連接在測試板卡的TP點上；步驟2、在測試板卡的周期運行程序中插入測試代碼；步驟3、根據(jù)測試代碼在高精度示波器上顯示的波形，確定周期運行程序的周期運行時間；步驟4、將高精度示波器得出的周期運行時間與被測試板卡設(shè)計的周期運行時間對比，即得到被測試板卡周期運行程序真實的周期運行時間與設(shè)計的周期運行時間時間的
誤差值。本發(fā)明的另一優(yōu)選方案所述步驟2中測試代碼為循環(huán)輸出高電平和低電平的執(zhí)行代碼。本發(fā)明的另一優(yōu)選方案所述步驟2中測試代碼的插入點位于周期運行程序的起始處。本發(fā)明的另一優(yōu)選方案所述步驟3中的高精度示波器顯示的波形為梯形波形， 確定周期運行的起始點在周期電壓值上升的90%處，周期運行的結(jié)束點在同一周期電壓值下降的10%處。本發(fā)明的另一優(yōu)選方案所述步驟3中的高精度示波器顯示的波形為梯形波形，確定周期運行的起始點在周期電壓值下降的10%處，周期運行的結(jié)束點在同一周期電壓值上升的90%處。本發(fā)明的另一優(yōu)選方案所述步驟3中周期運行時間的確定是根據(jù)不同周期運行程序分別測試一定次數(shù)所得出的平均值。本方案采用高精度示波器來測試板卡的周期運行時間，通過各板卡上的TP測試點與各板卡連接，使測試使用的時鐘源與板卡自身的時鐘源獨立開來，避免了由于系統(tǒng)時鐘不準確導(dǎo)致的測試周期時間不準確的問題。利用各板卡上不同的周期運行程序所產(chǎn)生的周期性方波，從高精度示波器確定出每個板卡運行其周期程序所使用的真實時間，并與設(shè)計的每個周期運行時間之間的誤差。本方案步驟簡單、結(jié)果精確，保證了整個設(shè)備的時間統(tǒng)一性。


圖1本發(fā)明在板卡的周期性程序中插入電壓輸出樁點示意圖。圖2板卡的周期性電平輸出形成的方波示意圖。圖3板卡的周期性電平輸出在延時情況下形成的波形示意圖。圖4在圖3所示的波形情況下讀取周期運行時間點的示意圖。
具體實施例方式在核安全級系統(tǒng)中，各類板卡在硬件設(shè)計及PCB布線時，都設(shè)計有TP(test point)點，一是便于硬件的檢查，二是給軟件測試預(yù)留測試用。本方案就是利用這些板卡上的TP點，將高精度示波器的測量探頭(端子)與之相連，然后在各板卡的周期運行程序中插入讓TP點周期性輸出高低電平的測試代碼，由高精度示波器顯示出此板卡TP點輸出的高低電平周期波形。如圖1所示，在核安全級系統(tǒng)中，板卡自身程序的運行階段大體可以分為幾個部分開始、然后進行初始化階段、周期運行階段、錯誤處理階段和結(jié)束。這里所說的周期運行時間指板卡周期運行程序進入周期運行階段后，程序運行一個周期所耗費的時間。本方案在各板卡的周期運行程序開始處插入測試代碼(即樁點，是測試中插入的一行可執(zhí)行代碼，其執(zhí)行時間為幾個CPU時鐘周期，相對于板卡的周期時間可以忽略)，使板卡上的TP點隨周期運行程序的運行，每周期變換輸出高/低電平，如在Tl周期輸出高電平，T2周期輸出低電平，T3周期輸出高電平，T4周期輸出低電平，……，如圖2所示，而此電平在高精度示波器上理論上顯示的是一個周期性的方波，當然這個測試點也可以插在周期運行程序的其它位置，如周期運行程序的結(jié)尾處。另外，由于高低電平的完全建立時間需要一定的時間，所以實際從示波器看到的波形是如圖3所示梯形波形。如圖4所示，由于電平的建立需要一定的時間，所以在讀取高精度示波器上電平持續(xù)周期時，依據(jù)數(shù)字電路基本概念，以高/低電平建立點到完全建立點的90%為讀取點， 這時的電平已基本完全建立，所讀取的時間性能更為準確。在測試板卡周期運行程序時間時，由于受人工選測試點的影響及測試板卡的影響，一次測試可能得不到此板卡測試結(jié)果的準確性，為了避免這種偶然性，本方案采取多次
4測試、多種方式測試來確定測試板卡的誤差值。為進一步保證測試結(jié)果的準確性，可為測試板卡配置不同的周期運行程序及連接不同的負載進行測試，如單網(wǎng)絡(luò)端口和多網(wǎng)絡(luò)端口等不同的負載下運行。本方案為了能準確的測試出被測板卡性能，減小測試誤差，按統(tǒng)計學大樣本點的概念定義測試次數(shù)為30次，在規(guī)定的測試次數(shù)30次測試結(jié)果中，有一次周期運行時間誤差值不在設(shè)計要求誤差范圍內(nèi)，則測試不通過。若每次測量結(jié)果的周期運行時間誤差值都不超過設(shè)計的誤差范圍，即可認定該性能標符合需求。實施例1 將高精度示波器的測量探頭與測試板卡的TP點進行連接，在測試板卡的周期運行程序的開始處插入執(zhí)行代碼，執(zhí)行代碼在循環(huán)時依次輸出5V的高電平和5V的低電平，周期運行程序執(zhí)行后，依據(jù)高電平由低到高建立90 %換算電平為5*90 % = 4. 5V，因此高電平開始讀取點如圖4中的11。依據(jù)高電平由高到低建立90 %換算電平為5- (5*90 %) = 0. 5V, 因此高電平結(jié)束讀取點如圖4中的t2。低電平讀取點依據(jù)低電平由高到低建立90%換算電平為5-(5*90% ) = 0. 5V，因此低電平開始讀取點如圖4中的t2。依據(jù)低電平由低到高建立90%換算電平為5*90%= 4. 5V，因此低電平結(jié)束讀取點如圖4中的t3。高電平兩個讀取點之間的時間即為此被測試板卡的周期運行程序的真實執(zhí)行時間，將真實執(zhí)行時間與設(shè)計的此板卡的周期運行時間對比，即得到此被測試板卡周期運行程序真實的周期運行時間與設(shè)計時間的誤差值，重復(fù)上述過程30次。當然取低電平的兩次讀取點之間的時間也能得到上述測試結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種硬件板卡周期運行時間的測試方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟1、將經(jīng)過時間檢驗的高精度示波器的信號線連接在測試板卡的TP點上； 步驟2、在測試板卡的周期運行程序中插入測試代碼；步驟3、根據(jù)測試代碼在高精度示波器上顯示的波形，確定周期運行程序的周期運行時間；步驟4、將高精度示波器得出的周期運行時間與設(shè)計的周期運行時間比較，即得到被測試板卡周期運行程序真實的周期運行時間與設(shè)計的周期運行時間時間的誤差值。
2.如權(quán)利要求1所述的測試方法，其特征在于，所述步驟2中測試代碼為循環(huán)輸出高電平和低電平的執(zhí)行代碼。
3.如權(quán)利要求1所述的測試方法，其特征在于，所述步驟2中測試代碼的插入點位于周期運行程序的起始處。
4.如權(quán)利要求1所述的測試方法，其特征在于，所述步驟3中的高精度示波器顯示的波形為梯形波形，確定周期運行的起始點在周期電壓值上升的90%處，周期運行的結(jié)束點在同一周期電壓值下降的10%處。
5.如權(quán)利要求1所述的測試方法，其特征在于，所述步驟3中的高精度示波器顯示的波形為梯形波形，確定周期運行的起始點在周期電壓值下降的10%處，周期運行的結(jié)束點在同一周期電壓值上升的90%處。
6.如權(quán)利要求1所述的測試方法，其特征在于，所述步驟4中周期運行時間誤差值的確定是根據(jù)不同周期運行程序分別測試所得出的誤差值。
全文摘要
本發(fā)明公開一種硬件板卡周期運行時間的測試方法，涉及光學領(lǐng)域，包括如下步驟步驟1、將經(jīng)過時間檢驗的高精度示波器的信號線連接在測試板卡的TP點上；步驟2、在測試板卡的周期運行程序中插入測試代碼；步驟3、根據(jù)測試代碼在高精度示波器上顯示的波形，確定周期運行程序的周期運行時間；步驟4、將高精度示波器得出的周期運行時間與設(shè)計的周期運行時間比較，即得到被測試板卡周期運行程序真實的周期運行時間與設(shè)計的周期運行時間時間的誤差值。本方案采用高精度示波器來測試板卡的周期運行時間，使測試使用的時鐘源與板卡自身的時鐘源獨立開來，避免了由于系統(tǒng)時鐘不準確導(dǎo)致的測試周期時間不準確的問題，保證了整個設(shè)備的時間統(tǒng)一性。
文檔編號G04F10/00GK102486629SQ20101057642
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者錢升華, 黃太新 申請人:中國廣東核電集團有限公司, 北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司