一種cpu啟動故障定位系統(tǒng)及其定位方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種CPU啟動故障定位系統(tǒng)及其定位方法，該定位系統(tǒng)包含：CPU，及與其連接的閃存、RAM、監(jiān)測單元；監(jiān)測單元的閃存信號監(jiān)聽端分別與閃存的輸入端、CPU閃存片選信號輸出端連接；監(jiān)測單元的RAM信號監(jiān)聽端分別與RAM輸入端、CPU的RAM片選信號輸出端連接；監(jiān)測單元還包含第一狀態(tài)輸出指示端、第二狀態(tài)輸出指示端，分別顯示該故障定位系統(tǒng)故障情況。在CPU啟動過程中，CPU在啟動過程中會先捕獲到FLASH片選信號，后捕獲RAM片選信號；監(jiān)測單元根據(jù)捕獲FLASH片選信號、RAM片選信號判斷CPU是否能夠正常啟動及CPU啟動故障的原因。能夠快速準(zhǔn)確的定位到CPU啟動過程中出現(xiàn)的硬件故障，避免了使用各種儀器儀表的信號測量和判斷，適用于大批量生產(chǎn)中電子設(shè)備的啟動故障定位。
【專利說明】一種CPU啟動故障定位系統(tǒng)及其定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)檢測系統(tǒng)及檢測方法，具體涉及一種CPU啟動故障定位系統(tǒng)及其定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著IC技術(shù)和電子設(shè)備的不斷發(fā)展，電子設(shè)備核心部分CPU的體積在不斷減小，CPU內(nèi)置的ROM和RAM空間已不再滿足復(fù)雜系統(tǒng)的應(yīng)用需求，需要擁有更大的存儲空間用于存儲數(shù)據(jù)和代碼。因此，外置閃存(FLASH Memory,簡稱FLASH)和RAM成為目前CPU的主要擴(kuò)容方式。
[0003]現(xiàn)有的CPU系統(tǒng)中，CPU通常外掛有FLASH和RAM存儲器，F(xiàn)LASH用于存儲啟動代碼、系統(tǒng)鏡像等文件，RAM用于CPU在運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)存取，CPU在上電后可能由于焊接不良、芯片損壞、代碼錯誤等原因?qū)е翪PU無法正常啟動。當(dāng)代碼已較為成熟時，CPU無法啟動多數(shù)是由于CPU無法正常訪問到FLASH或RAM導(dǎo)致。
[0004]常用的故障定位方法通常采用FLASH故障優(yōu)先排除法，即首先檢查所在FLASH芯片是否發(fā)生虛焊或焊錫短接，在發(fā)生虛焊或焊錫短接時通常采用電烙鐵加焊方式解決。如果CPU無法啟動，需要更換原FLASH芯片，重新焊接已裝載有啟動代碼的新FLASH芯片。如果CPU仍然無法啟動，將排除FLASH故障，重新采用上述的加焊或更換RAM方法解決是否是RAM故障導(dǎo)致CPU無法啟動。
[0005]現(xiàn)有故障優(yōu)先排除法，雖然能夠解決CPU的啟動問題，但效率很低，進(jìn)行大批量生產(chǎn)時，不適合于故障芯片的快速定位。此外對FLASH的二次焊接也可能會損壞原本無故障的FLASH芯片，二次焊接如果仍然不成功，可能將故障錯誤的定位在RAM芯片上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種CPU啟動故障定位系統(tǒng)及其定位方法，將監(jiān)測單元、FLASH及RAM分別與CPU連接，由于FLASH與RAM分別與CPU連接，在CPU啟動過程中，F(xiàn)LASH中的代碼會通過CPU搬移至RAM中執(zhí)行，即CPU在啟動過程中會先捕獲到FLASH片選信號，后捕獲RAM片選信號；監(jiān)測單元根據(jù)捕獲FLASH片選信號、RAM片選信號判斷CPU是否能夠正常啟動及CPU啟動故障的具體原因。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種CPU啟動故障定位系統(tǒng)，其特點(diǎn)是，該故障定位系統(tǒng)包含:監(jiān)測單元，及與上述的檢測單元連接的CPU、閃存和RAM。
[0008]上述的監(jiān)測單元的閃存信號監(jiān)聽端分別與上述的閃存的輸入端和上述的CPU的閃存片選信號輸出端連接。
[0009]上述的監(jiān)測單元的RAM信號監(jiān)聽端分別與上述的RAM的輸入端(31)和上述的CPU的RAM片選信號輸出端連接。
[0010]上述的監(jiān)測單元還包含第一狀態(tài)輸出指示端和第二狀態(tài)輸出指示端，分別顯示該故障定位系統(tǒng)的故障情況。
[0011]一種用于上述CPU啟動故障定位系統(tǒng)的定位方法，其特點(diǎn)是，該定位方法包含如下步驟:
步驟SI，上述的監(jiān)測單元分別設(shè)定CPU檢測時間段Tl、閃存檢測時間段T2、延時時間段T3及RAM檢測時間段T4。
[0012]步驟S2，上述的CPU上電后，該監(jiān)測單元的閃存信號監(jiān)聽端在上述的CPU檢測時間段Tl內(nèi)通過上述的閃存片選信號輸出端捕獲該CPU片選閃存的信號。
[0013]步驟S3，上述的監(jiān)測單元的RAM信號監(jiān)聽端在上述的閃存檢測時間段T2內(nèi)通過上述的RAM片選信號輸出端捕獲該CPU片選RAM的信號。
[0014]步驟S4，上述的監(jiān)測單元開始延時上述的延時時間段T3后，該閃存信號監(jiān)聽端在上述的RAM檢測時間段T4內(nèi)捕獲上述的閃存片選信號，上述的監(jiān)測單元記錄閃存片選信號脈沖出現(xiàn)的個數(shù)Q1、第一次出現(xiàn)該閃存片選信號的時刻tl及第二次出現(xiàn)該閃存片選信號的時刻t2。
[0015]步驟S5，上述的監(jiān)測單元判斷記錄的閃存片選信號脈沖出現(xiàn)的個數(shù)Ql是否小于或等于I ;當(dāng)上述的監(jiān)測單元記錄的閃存片選信號脈沖出現(xiàn)個數(shù)Ql ( I時，上述的監(jiān)測單元顯示CPU正常啟動；當(dāng)上述的監(jiān)測單元記錄的閃存片選信號脈沖出現(xiàn)個數(shù)Q1>1時，執(zhí)行步驟S6。
[0016]步驟S6，在上述的RAM檢測時間段T4內(nèi)，上述的監(jiān)測單元根據(jù)公式:Q1〈 T4/(t2-tl)〈Ql+l計(jì)算判斷上述的RAM是否異常。
[0017]上述的用于上述CPU啟動故障定位系統(tǒng)的定位方法，其特點(diǎn)是，上述的步驟S2中包含如下步驟:
步驟S2.1，上述的監(jiān)測單元的閃存信號監(jiān)聽端在上述的CPU檢測時間段Tl內(nèi)未捕捉到該閃存片選信號時，該監(jiān)測單元通過上述的第一狀態(tài)輸出指示端和第二狀態(tài)輸出指示端顯示CPU異常。
[0018]步驟S2.2，上述的監(jiān)測單元的閃存信號監(jiān)聽端在上述的CPU檢測時間段Tl內(nèi)捕捉到該閃存片選信號時，執(zhí)行步驟S3。
[0019]上述的用于上述CPU啟動故障定位系統(tǒng)的定位方法，其特點(diǎn)是，上述的步驟S3中包含如下步驟:
步驟S3.1，上述的監(jiān)測單元的RAM信號監(jiān)聽端在上述的閃存檢測時間段T2內(nèi)未捕捉到該RAM片選信號時，上述的監(jiān)測單元通過上述的第一狀態(tài)輸出指示端和第二狀態(tài)輸出指示
端顯示閃存異常。
[0020]步驟S3.2，上述的監(jiān)測單元的RAM信號監(jiān)聽端在上述的閃存檢測時間段T2內(nèi)捕捉到該RAM片選信號時，執(zhí)行步驟S4。
[0021]上述的用于上述CPU啟動故障定位系統(tǒng)的定位方法，其特點(diǎn)是，上述的步驟S6包含如下步驟:
步驟6.1，上述的監(jiān)測單元判斷當(dāng)滿足Ql〈 T4/(t2-tl)〈Ql+l要求時，該監(jiān)測單元通過上述的第一狀態(tài)輸出指示端、第二狀態(tài)輸出指示端顯示RAM異常。
[0022]步驟6.2，上述的監(jiān)測單元判斷不滿足Ql〈 T4/(t2_tl)〈Ql+l要求時，上述監(jiān)測單元通過上述的第一狀態(tài)輸出指示端和第二狀態(tài)輸出指示端顯示CPU正常啟動。[0023]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.本發(fā)明提供的CPU啟動故障定位系統(tǒng)及其定位方法，摒棄了傳統(tǒng)的FLASH優(yōu)先排除法的弊端，能夠快速準(zhǔn)確的定位到CPU啟動過程中出現(xiàn)的硬件故障。
[0024]2.通過監(jiān)測電路對CPU啟動異常的狀態(tài)指示，避免了使用各種儀器儀表的信號測量和判斷，非常適用于大批量生產(chǎn)中電子設(shè)備的啟動故障定位。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明一種CPU啟動故障定位系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為本發(fā)明一種CPU啟動故障定位方法的整體流程圖。
[0027]圖3為本發(fā)明一種CPU啟動故障定位系統(tǒng)的實(shí)施例示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖，通過詳細(xì)說明一個較佳的具體實(shí)施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。
[0029]如圖1所示，一種CPU啟動故障定位系統(tǒng)，該定位系統(tǒng)包含:CPU 10，及與其連接的閃存20、RAM 30和監(jiān)測單元40。監(jiān)測單元40的閃存信號監(jiān)聽端41分別與閃存20的輸入端21、CPU 10的閃存片選信號輸出端11連接。監(jiān)測單元40的RAM信號監(jiān)聽端42分別與RAM 30的輸入端31、CPU 10的RAM片選信號輸出端12連接。監(jiān)測單元40還包含第一狀態(tài)輸出指示端43、第二狀態(tài)輸出指示端44，分別顯示該故障定位系統(tǒng)的故障情況。
[0030]如圖3所示，本發(fā)明的一個實(shí)施例中，可選用型號為BCM53003的CPU作為CPU 10，選用型號為EPM570的CPLD作為監(jiān)測單元40，選用型號為S29GL01G的FLASH作為閃存20，選用兩片MT47H128M16的DDR2 SDRAM作為RAM 30，還包含型號為74HC244的總線緩沖器50。
[0031]BCM53003的閃存片選信號輸出端11與S29GL01G的輸入端21連接，BCM53003的RAM片選信號輸出端12分別與兩片MT47H128M16的輸入端31連接。EPM570的IOl端為閃存信號監(jiān)聽端41，該閃存信號監(jiān)聽端41與BCM53003的閃存片選信號輸出端11連接；EPM570的102端為RAM信號監(jiān)聽端42，BCM53003的RAM片選信號輸出端12通過總線緩沖器50與EPM570的102端連接。EPM570的103端作為第一狀態(tài)輸出指示端43，EPM570的104端作為第一狀態(tài)輸出指示端44 ；EPM570的103端、104端分別通過限流電阻Rl、R2與兩個發(fā)光二極管60連接。
[0032]本實(shí)施例中通過EPM570設(shè)置103端的發(fā)光二極管60發(fā)光時，為FLASH異常；設(shè)置104端的發(fā)光二極管60發(fā)光時，RAM異常；設(shè)置103端的發(fā)光二極管60、104端的發(fā)光二極管60同時發(fā)光時，CPU異常。
[0033]本實(shí)施例中通過EPM570可以設(shè)置其他顯示方式，分別用于顯示CPU、RAM及FLASH異常。
[0034]如圖2所示，一種CPU啟動故障定位方法，該定位方法包含如下步驟:
步驟SI，監(jiān)測單元40分別設(shè)定CPU檢測時間段T1、閃存檢測時間段T2、延時時間段T3及RAM檢測時間段T4。
[0035]本實(shí)施例中，可設(shè)定CPU檢測時間段Tl為200ms，設(shè)定閃存檢測時間段T2為100ms，設(shè)定延時時間段T3為800ms，設(shè)定RAM檢測時間段T4為200ms。
[0036]步驟S2，CPU 10上電后，該監(jiān)測單元40的閃存信號監(jiān)聽端41在上述的CPU檢測時間段Tl內(nèi)(200ms內(nèi))通過閃存輸出端11捕獲該CPU 10片選閃存的信號。該步驟S2中包含如下步驟:
步驟S2.1，當(dāng)監(jiān)測單元40的閃存信號監(jiān)聽端41在200ms內(nèi)未捕捉到該閃存片選信號時，該監(jiān)測單元40通過第一狀態(tài)輸出指示端43、第二狀態(tài)輸出指示端44顯示CPU異常。
[0037]步驟S2.2，監(jiān)測單元40的閃存信號監(jiān)聽端41在200ms內(nèi)捕捉到該閃存片選信號時，執(zhí)行步驟S3。
[0038]在CPU 10的啟動過程中，首先CPU 10只需片選FLASH 20，并在FLASH 20中執(zhí)行一些系統(tǒng)初始化代碼。當(dāng)CPU 10發(fā)生異常時，CPU 10不能夠片選FLASH 20，因此監(jiān)測單元40不能夠在閃存信號監(jiān)聽端41捕捉到該閃存片選信號。
[0039]步驟S3，監(jiān)測單元40的RAM信號監(jiān)聽端42在上述的閃存檢測時間段T2內(nèi)(100ms內(nèi))通過RAM片選信號輸出端12捕獲該CPU 10發(fā)出的RAM片選信號。該步驟S3中包含如下步驟:
步驟S3.1，監(jiān)測單元40的RAM信號監(jiān)聽端42在IOOms內(nèi)未捕捉到該RAM片選信號時，該監(jiān)測單元40通過第一狀態(tài)輸出指示端43、第二狀態(tài)輸出指示端44顯示閃存異常；
步驟S3.2，監(jiān)測單元40的RAM信號監(jiān)聽端42在IOOms內(nèi)捕捉到該RAM選信號時，執(zhí)行步驟S4。
[0040]在CPU 10的啟動過程中，F(xiàn)LASH 20的代碼會通過CPU 10搬移至RAM 30中執(zhí)行，因此CPU 10會先發(fā)出到FLASH片選信號，然后才會發(fā)出到RAM片選信號。因此，當(dāng)FLASH 20異常時，CPU 10無法將代碼從FLASH 20搬移至RAM 30中，則CPU 10不能執(zhí)行RAM 30中的代碼，也即CPU 10不會發(fā)出RAM片選信號。
[0041]步驟S4，監(jiān)測單元40開始在延時上述的延時時間段T3 (800ms)后，該閃存信號監(jiān)聽端41在上述的RAM檢測時間段T4內(nèi)(200ms內(nèi))捕獲上述的閃存片選信號，該監(jiān)測單元40記錄閃存片選信號脈沖出現(xiàn)的個數(shù)Q1、第一次出現(xiàn)該閃存片選信號的時刻tl及第二次出現(xiàn)該閃存片選信號的時刻t2。
[0042]步驟S5，監(jiān)測單元40判斷在200ms內(nèi)，記錄的閃存片選信號脈沖出現(xiàn)的個數(shù)Ql是否小于或等于I ;當(dāng)監(jiān)測單元40記錄的閃存片選信號脈沖出現(xiàn)個數(shù)QlS I時，該監(jiān)測單元40顯示CPU正常啟動；當(dāng)監(jiān)測單元40記錄的閃存片選信號脈沖出現(xiàn)個數(shù)Q1>1時，執(zhí)行步驟S6。
[0043]在上述的RAM檢測時間段T4內(nèi)，當(dāng)CPU 10正常啟動時，在該時間段內(nèi)CPU 10已經(jīng)完成了對FLASH 20代碼的搬移，因此一般情況下，CPU 10在時間段T4內(nèi)不會再去主動片選FLASH,即在時間段T4內(nèi)捕捉到閃存片選信號脈沖出現(xiàn)的個數(shù)Ql ( I時，CPU 10正常啟動。
[0044]步驟S6，在上述的RAM檢測時間段T4內(nèi)，上述的監(jiān)測單元40根據(jù)公式Ql〈 T4/(t2-tl) <Q1+1計(jì)算判斷RAM是否異常。該步驟S6包含如下步驟:
步驟6.1，監(jiān)測單元40判斷滿足Ql〈 T4/(t2-tl)〈Ql+l要求時，該監(jiān)測單元40通過第一狀態(tài)輸出指示端43、第二狀態(tài)輸出指示端44顯示RAM異常；
步驟6.2，監(jiān)測單元40判斷不滿足Ql〈 T4/ (t2-tl) <Q1+1要求時，，該監(jiān)測單元40通過第一狀態(tài)輸出指示端43、第二狀態(tài)輸出指示端44顯示CPU正常啟動。
[0045]在本階段中，CPU 10只片選RAM 30，并執(zhí)行從RAM 30中搬移過來的代碼。當(dāng)RAM30出現(xiàn)異常時，F(xiàn)LASH 20對應(yīng)的地址空間代碼一直無法成功搬移到RAM 30中的指定空間，因此CPU 10會一直停留在讀取FLASH 20中的某個地址空間代碼，即CPU 10會反復(fù)的重復(fù)該操作動作。
[0046]本發(fā)明中，CPU 10發(fā)出的有效片選信號，監(jiān)測單元40的閃存信號監(jiān)聽端41、RAM信號監(jiān)聽端42分別捕獲RAM 30片選信號、FLASH 20片選信號，從而區(qū)分并判斷RAM異常、FLASH異常的情況，有效、精確地判斷CPU外圍是否有存儲器硬件發(fā)生故障，并準(zhǔn)確定位到故障位置。
[0047]盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
【權(quán)利要求】
1.一種CPU啟動故障定位系統(tǒng)，其特征在于，該故障定位系統(tǒng)包含:監(jiān)測單元(40)，及與所述的檢測單元(40)連接的CPU (10)、閃存(20)和RAM (30)； 所述的監(jiān)測單元(40)的閃存信號監(jiān)聽端(41)分別與所述的閃存(20)的輸入端(21)和所述的CPU (10)的閃存片選信號輸出端(11)連接； 所述的監(jiān)測單元(40)的RAM信號監(jiān)聽端(42)分別與所述的RAM (30)的輸入端(31)和所述的CPU (10)的RAM片選信號輸出端(12)連接； 所述的監(jiān)測單元(40)還包含第一狀態(tài)輸出指示端(43)和第二狀態(tài)輸出指示端(44)，分別顯示該故障定位系統(tǒng)的故障情況。
2.一種用于上述CPU啟動故障定位系統(tǒng)的定位方法，其特征在于，該定位方法包含如下步驟: 步驟SI，所述的監(jiān)測單元(40)分別設(shè)定CPU檢測時間段Tl、閃存檢測時間段T2、延時時間段T3及RAM檢測時間段T4 ； 步驟S2，所述的CPU (10)上電后，該監(jiān)測單元(40)的閃存信號監(jiān)聽端(41)在所述的CPU檢測時間段Tl內(nèi)通過所述的閃存片選信號輸出端(11)捕獲該CPU (10)片選閃存的信號; 步驟S3，所述的監(jiān)測單元(40)的RAM信號監(jiān)聽端(42)在所述的閃存檢測時間段T2內(nèi)通過所述的RAM片選信號輸出端(12)捕獲該CPU (10)片選RAM的信號； 步驟S4，所述的監(jiān)測單元(40)開始延時所述的延時時間段T3后，該閃存信號監(jiān)聽端(41)在所述的RAM檢測時間段T4內(nèi)捕獲所述的閃存片選信號，所述的監(jiān)測單元(40)記錄閃存片選信號脈沖出現(xiàn)的個數(shù)Q1、第一次出現(xiàn)該閃存片選信號的時刻tl及第二次出現(xiàn)該閃存片選信號的時刻t2; 步驟S5，所述的監(jiān)測單元(40)判斷記錄的閃存片選信號脈沖出現(xiàn)的個數(shù)Ql是否小于或等于I ;當(dāng)所述的監(jiān)測單元(40)記錄的閃存片選信號脈沖出現(xiàn)個數(shù)Ql ( I時，所述的監(jiān)測單元(40)顯示CPU正常啟動；當(dāng)所述的監(jiān)測單元(40)記錄的閃存片選信號脈沖出現(xiàn)個數(shù)Q1>1時，執(zhí)行步驟S6 ； 步驟S6，在所述的RAM檢測時間段T4內(nèi)，所述的監(jiān)測單元(40)根據(jù)公式:Q1〈 T4/(t2-tl) <Q1+1計(jì)算判斷所述的RAM是否異常。
3.如權(quán)利要求2所述的用于上述CPU啟動故障定位系統(tǒng)的定位方法，其特征在于，所述的步驟S2中包含如下步驟: 步驟S2.1，所述的監(jiān)測單元(40)的閃存信號監(jiān)聽端(41)在所述的CPU檢測時間段Tl內(nèi)未捕捉到該閃存片選信號時，該監(jiān)測單元(40)通過所述的第一狀態(tài)輸出指示端(43)和第二狀態(tài)輸出指示端(44)顯示CPU異常； 步驟S2.2，所述的監(jiān)測單元(40)的閃存信號監(jiān)聽端(41)在所述的CPU檢測時間段Tl內(nèi)捕捉到該閃存片選信號時，執(zhí)行步驟S3。
4.如權(quán)利要求2所述的用于上述CPU啟動故障定位系統(tǒng)的定位方法，其特征在于，所述的步驟S3中包含如下步驟: 步驟S3.1，所述的監(jiān)測單元(40)的RAM信號監(jiān)聽端(42)在所述的閃存檢測時間段T2內(nèi)未捕捉到該RAM片選信號時，所述的監(jiān)測單元(40)通過所述的第一狀態(tài)輸出指示端(43)和第二狀態(tài)輸出指示端(44)顯示閃存異常；步驟S3.2，所述的監(jiān)測單元(40)的RAM信號監(jiān)聽端(42)在所述的閃存檢測時間段T2內(nèi)捕捉到該RAM片選信號時，執(zhí)行步驟S4。
5.如權(quán)利要求2所述的用于上述CPU啟動故障定位系統(tǒng)的定位方法，其特征在于，所述的步驟S6包含如下步驟: 步驟6.1，所述的監(jiān)測單元(40)判斷當(dāng)滿足Ql〈T4/(t2-tl)〈Ql+l要求時，該監(jiān)測單元(40)通過所述的第一狀態(tài)輸出指示端(43)、第二狀態(tài)輸出指示端(44)顯示RAM異常； 步驟6.2，所述的監(jiān)測單元(40)判斷不滿足Ql〈 T4/(t2-tl)〈Ql+l要求時，所述監(jiān)測單元(40)通過所述的第一狀態(tài)輸出指示端(43)和第二狀態(tài)輸出指示端(44)顯示CPU正常啟動。
【文檔編號】G06F11/22GK104021057SQ201410295854
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】高 浩 申請人:上海斐訊數(shù)據(jù)通信技術(shù)有限公司