专利名称:电路板测试中的计算机辅助故障隔离的制作方法
本发明涉及电路的计算机辅助测试，尤其是通过电路节点的计算机辅助制导探测来查找电路板的故障。
数字系统包括多块电路板，每块板都执行一些主功能。电路板一起相互作用从而产生组合系统所要求的动作。
当这种系统功能出现故障时，设计中的一系列测试步骤用以隔离故障源。通常，第一步是将系统的一个简单的go-nogo测试作为整体进行测试，以证实确实有系统故障。有时，这种测试结果表明系统工作正常，而故障是由外部因素(例如操作员错误或电源故障)造成的。
假设发现系统本身有故障，则下一步就是将故障与一特定电路板隔离。利用运行一组功能性检测，以分别对各块板进行测试，或由已知的操作板依次替换电路板直至系统再次恢复正常功能的方法，对电路板进行诊断。由于大部分系统中的电路板不多，所以可以很快地替换板子并可在现场完成这一工作。
系统现在虽被修复，但至少留下一块电路板不工作。计量经济学要求修理该插件板，但是由于一些原因，不宜将用插件板故障隔离的技术用于元件诊断。首先，由于每块插件板上有相当多数量的无器件，所以不可能进行与各种元件相应的不同测试(这些测试被执行以便隔离故障)。其次，产生故障时有许多不同的元器件在电路板的基本输出处产生相同的症状，此外，电路板上的元件通常都焊在适当位置，所以更换元器件是不合实际的。从而需要有一种无需拆下电路板便可确定故障元件的方法。
因此，计算机制导故障隔离(也称为计算机制导探测)有了发展。在计算机制导探测中，技术人员依照逻辑顺序，从电路板的故障边缘接头，开始向后进行探测，直至确定电路板故障源。当技术人员探测电路的每个节点时，通过在所测试的插件板任一电路节点处，或在插件板的微处理器信号线上输入的激励模式信号，对节点进行测试。在后一种情况下，微处理器被与故障查找装置相连的一种特殊接口器置换。例如。富鲁克9020A(ELuKe 9020A)故障查找器。对应于电路节点处激励模式信号的信号和由所测试的操作单元(UUT)产生的模式信号相比较，以确定被探测节点的故障源，或有选择地提出欲探测的下一节点。
应用于电路板故障查找的计算机导向故障隔离技术用于UUT变得更为复杂而停滞不前。在计算机进行直观制导情况下，由技术人员进行点-点探查的过程很慢，其原因在于大部分系统的微处理机所涉及的节点数量太多。进而，制导故障隔离没有很大效用;在以方法论为基础的计算机中，实现一个经验丰富的技术人员的“聪明”和“直觉”是不可能的。例如，虽然先有技术的制导故障隔离系统将一激励模式信号用于UUT(如电路板)以便试验所有节点，但是实际上，各个节点是不适于用同一激励模式的。理想情况是应对每个要探查的节点设计不同的激励模式。再者，一个有经验的技术人员在进行故障查找时并非是对每块电路板的每个节点都进行探查。为了尽快进行测试，技术人员将根据其试验识别故障模式并进行简捷的诊断。然后根据所判断的结果，识别在其中UUT中的哪个节点出了故障，并探查某个其它的相邻节点以证实他的诊断。基于电路板出现故障时的最初的诊断，还可进一步将他的探查限制在电路板的特定区域。因此，技术人员不象先有技术的制导故障隔离系统，可以在通常基于UUT的微处理机中的双向信号线上测试电路元件和功能。
因此，本发明的一个目的是要提供在UUI中隔离电路故障的改进系统及其方法。
另一目的是提供在双向信号线(如与基于UUT的微处理器相通用的双向信号线)上的计算机辅助制导故障隔离。
另一目的是提供制导故障隔离;它是由用户可编程计算机控制的。
进一步的目的是提供制导故障隔离，其中将技术人员的探查作为测试程序由计算机进行，以加速确定故障。
还有一目的是提供一种系统和方法，用于在电路板故障查找期间进行制导故障隔离，其中，利用为每个被查节点所设计的不同激励模式信号来激励电路节点。
另一目的是提供与“人工智能”相结合的制导故障隔离，从而，每种UUT的故障模式被超时存贮并被处理，以便根据建立的故障模式产生对技术人员的提示。
另一目的是提供良好的制导故障隔离，其中，对激励的各种不同响应被存贮并与测量的响应比较。
另一目的是提供制导故障隔离系统，其中，技术人员在测试时可利用他的直觉。
根据本发明，借助于计算机装置可满足上述和其他目的。该计算机最好是个人机，它有一数据库，以存贮UUT的电路说明以及电路每个节点要求的响应和不同的激励测试。由可编程计算机控制的发生器产生用于UUT功能测试和节点测试的各种不同的激励模式信号。由技术人员或电气装置操纵的探头对UUT的电路节点处响应于激励模式信号的信号进行测量。计算机促使技术人员对UUT的节点逐个进行探测，或使电气装置逐节点或逐元件进行探测，同时它控制发生器产生适用于每个节点和信号流向的特定激励模式信号。随着技术人员对每个节点进行探测以及对响应的处理，计算机显示出故障源症状或提示下一个欲进行探测的节点。
根据本发明的另一方面，在开始进行功能测试期间，存在计算机中的数据将根据UUT的故障模式向技术人员显示“线索”。例如，若在UUT的随机存取存贮器(RAM)出现故障时，对技术人员显示的“线索”可以建议在电路板的RAM部分对特定的元件插腿进行初始探测。
根据本发明的另一方面，将把所遇到的第一个“坏”节点的位置存贮起来。当确定了故障症状时，在测试时遇到的最后一个“坏”节点的位置也将被存贮起来。对所有UUT诊断保留该“第一/最后”节点对的历史。而每对都赋予一“命中率”，它等于第一节点和相同的最后节点成对的次数除以它们非成对的次数。如果一对节点至少发生了一预定的次数，而且至少有一次预定的命中率，则最后的节点被定为第一个节点的“成对节点”。因此，无论何时，只要遇到的第一个“坏”节点有一“成对节点”，而且该“成对节点”未被测试，则要求技术人员对该“成对节点”进行测试，这是故障查找过程中的一个可能的捷径。
本发明的其他目的和优点可根据下面的详述而予了解，其中，我们通过优选实施例示明并叙述了本发明，但其仅仅是对实施本发明的一较佳实施例的说明。正如我们所实现的本发明可有不同的其他实施例，而且可对本发明的细节进行若干修改，但所有这一切均属本发明范围之内。因此，附图和叙述并不对本发明作出限制。
图1是用于制导故障隔离的硬件装置的框图;
图2是由程序建立的数据库的符号框图;
图3是根据本发明的一个框图，它示明了激励任务和节点之间的多种联系;
图4A-4D是本发明的程序设计流程图。
参见图1，根据本发明的原理，在串联接口14上，由计算机12控制电路故障查找器，以便在被测单元(UUT)16中测试并确定出电路故障。计算机12最好是个人机，如IBMPC，它配有键盘18以便人工输入数据，还有一显示器20，阴极射线管(CRT)可使技术人员观察到测试结果。计算机12有足够的存贮容量以存贮程序和数据库文件，这在以后将予详述。为使电路测试器10通过对UUT施加适当的激励信号而对UUT16进行功能测试，并作出响应测量和解释结果，将UUT归为“良好”(即工作正常)或“坏”，并识别故障源。
电路测试器10是常用的系统，用来对基于电路板的微处理器进行测试。一种示例系统是由约翰·富鲁克联合公司(John FLuKe Mfg·Co.，Inc.，Everett，Washington)制造的9020A型微系统故障查找器。其本身是微处理器控制并由激励基于微处理器的UUT，以及监视UUT的操作，对UUT16进行测试并识别有故障的电路功能。测试器10通过接口器22将激励信号加至UUT16，接口器22有一连接器24，它通过与微处理器或微处理器插座(当微处理器离开时)相连而与UUT16耦合。手动探头26由技术人员操纵，以便当测试器对UUT电路起作用时逐个节点地对UUT进行测试。
在探头26处采集的信息与不同的UUT过程(例如地址周期和数据周期)相异步或相同步。在测试器10中，探头26测量的数据以三个不同的方法测量并记录。首先，由三个可能的逻辑状态，低、高或无效组合的逻辑电平历史记录在取样期间被检测。记数器记下了探头监测的故障边缘次数，符号寄存器对根据检测的时钟逻辑电平顺序的符号进行积累。用来控制UUT16的特定电路节点的任一个或所有三个不同的数据型式可被处理。当然，任何其他采集节点数据的装置(如对电路接线柱的各个插腿或“坏腿”进行编址)均可采用，尽管在此只是详述了手动探测这一方法。
为了识别不起作用的电路子系统，电路测试器10由计算机12进行控制以便执行对UUT16的初始功能测试，从而在元件处进行制导故障隔离(GFI)故障查找，以识别任一电路的故障源。为了存贮优先于UUT16的所有电路的详细情况，以及将施加到UUT的特定激励模式和所期待的从UUT的电路节点而来的响应，为计算机12编制了程序。通过由技术人员建立的元件情况、元件特征、内部连接和激励响应的数据库，而为计算机12提供电路技术。参见图2，存在计算机12存贮器中的数据库(它是为每种UUT-包括第一数据表-建立的)称为“型号(TYPE)”，它是UUT中所用所有元件的数据库。型号表最好是由商业命名符来识别元件，并识别每个元件的输入、输出端以及它们之间的相关关系。例如，与常规7400四“与非”门有关的型号入口是这样的
＊型号(TYPE)74003＝0(2，1);
6＝0(5，4);
8＝0(9，10);
11＝0(12，13);
7＝G;
14＝P;
型号入口的第一行表明称之为7400的元件是程序库入口。下面6行描述了元件插腿和它们之间的联系。所以，插腿3是输入插腿2和1的输出。插腿6是输入插腿5和4的输出，插腿7是接地的，插腿14与电源相连。型号数据库可以不受限制地应用于任何特定的UUT，对所有UUT都是有效的，并由一参照表连接于特定的UUT电路。
参照表提供了考虑中的特定UUT中每个元件的名字及其型号。因此，在一般情况下，参照表使用商业命名来连接元件型号，这些命名分别以参照符号列于型号表中，通常由UUT的逻辑图中直接得到。UUT参照文件的示例部分如下＊参照u1＝7400;
u2＝7410;
u3＝7400;
u4＝74125;
k1＝继电器;
J1＝J插座62;
第一行表明构成参照表的内容。其他行将每个参照命名符与元件型号相联系。因此，参照命名符u1和u3是集成电路(四与非门)7400型。参考命名符u2是7410型集成电路，而命名符u4是74125型集成电路。命名符K1是继电器，j1则是插座。诸如连接器、开关、电阻等其他型号的元件在参照表中也类似地与特定元件类型(即商业牌号)相联。
图2所示数据库中的网络表描述了与特定UUT有关的电路连接情况。网络表由每个构成UUT的电路网络描述所组成。一个网络是由一组元件插腿连接在一起，设立一个节点而形成的。每一插腿作为参照插腿对而被识别，其中，第一个标识符是由参照表得到的元件参照命名符，而插腿是在型号表中识别的元件的特定腿。通过用户直接将电路图解从键盘输入，便可得到网络表。网络表的示例如下网络u11-2 u26-9u11-3 u82-9 u98-12u11-4 u98-6u11-11 p1-1u2-20 J1-b04 J2-b04 J3-b04J4-b04 J5-b04因此，网络表表明元件u11的第2插腿与元件u26的第9插腿相连，与此相似，元件u11的第3插腿、元件u82的第9插腿和元件u98的第12插腿都连在一起。建立了两个节点，一个是在u11和u26之间，另一个是在元件u11、u82和u98之间。通过网络表的其他行，建立了其他节点。很清楚，稍微复杂一些的电路的网络表很大;可以用常用诊断方法来测试网络表的完善情况并识别错误或疏忽，以及产生总计表。
构成计算机12数据库的其他数据有对于微处理器接口器22和连接器24的描述。在查找故障期间，电路测试器10在计算机12的控制下通过微处理器总线为UUT16提供激励信号。总线的地址和数据线以及状态、控制和允许都在该表中被识别。因此系统对微处理器的信号类型无限制;它可以包括任何UUT微处理器。
计算机12的数据库还包括若干不同的激励测试和与相应节点有关的响应，如图3所示。由技术人员对特定节点进行激励测试，被作为“参照插腿”存入数据库，而且当UUT为“良好”时，手动探头26探测的所期望的响应被存入数据库。当然，进行激励测试的技术人员是富有经验的，他熟悉UUT的基础电路。从被测电路节点得到的理想响应是通过在“特征节点”过程中对已知良好的UUT直接进行测量而得到的，以便建立一参考。
为了进行激励程序，技术人员确定测试器10操作的特定顺序，即读、写等，它使UUT的每个节点是以揭示影响节点的任一故障。技术人员然后执行结果激励程序并利用已知在全过程中工作良好的UUT测量正在被测试节点的响应。最后，技术人员要求系统将理想状态的响应存入数据库。
激励程序的例子如下＊程序DATAINu33CALL，INITsync，d，Oread probe
read，FE020，FE030read probe程序的第一行表示特定的激励(DATAINu33)以供别处参考。
激励命令序列从程序的第二行开始。第一个命令调用子程序“INIT”(另一个激励程序)从而将UUT置于已知的起始态。其他行包括在9020A测试器中的命令，该“sync”命令指示探头在微处理器数据周期内只对信号进行取样。第一个“read probe”命令使探头复位并准备收集数据。“read”命令在地址feo20处开始执行一系列读操作，并在地址feo30处结束操作。最后，第二个“read probe”命令对探头测量的积累符号，电平历史及计数信息进行检索。本发明的后一方面具有重大意义。在每个节点处监测的响应类型不只限于先有技术的符号响应。任一种响应，如电平历史和计数，或其他类型的响应，都可作为响应而被监视，并与数据库中存贮的予定响应相比较。
只有所使用的输出插腿和每个激励程序一起被识别。无须对连到那些输出端的特定输入插腿进行识别，因为在输入和输出插腿之间的内部连接已为网络表所提供。所以，当对输入插腿进行探测时，与之相连的每个输出插腿被激励。由于在一个网络中的所有插腿连在一起，所以在任何输入插腿处的理想响应与所连的输出插腿处的响应相同。
在所有特定的含义中，单一激励程序可以用于许多不同的输出插腿。因此，参考图3，激励程序可以驱动若干输出端，从而提供接连于写激励程序的功能。简单的激励程序可由技术人员写入，以便通过接口器22和连接器24由微处理器数据总线提供各种模式。然后，技术人员参考微处理器(它记录了在激励程序作用时节点的特征)对UUT的逻辑框图进行检查。
类似地，如图3所示，可将几个不同的激励程序加至一个插腿。当对一个插腿进行探测时，可将若干不同的有关激励程序的每一个分别运行。从而可由不同激励子程序的组合对一个插腿进行全面测试，而每个子程序只执行节点的部分检测。
由于本发明的系统能对元件通过数据总线进行双向测试因而它对UUT进行不同的(对每个测试节点所特定的)激励测试能力也是很有意义的。为对总线上互相可进行双向通讯的连接和元件进行测试，提供了分开激励程序，以便在传输和接收模式中对每个元件进行测试。例如，假设RAM和微处理器在数据总线上连接在一起。微处理器以写模式在总线上把数据送至RAM，而以读模式接收由RAM而来的数据。根据本发明，利用分开的激励程序以两个不同的模式对存贮器进行测试。
计算机12有一数据库，其中存贮3对UUT的拓扑特性的描述和激励模式信号及与每个节点有关的理想响应。一旦在功能测试时确定了故障节点，用回溯法为计算机编制的程序便可识别故障源。由技术人员编制的一组功能测试程序进行功能测试，它对UUT的整个子系统进行测试。每个功能测试程序测试一个特定的子系统，并报告该子系统是否工作。和激励程序一样，功能测试程序由测试器10的操作顺序组成，这些操作是由接口器22对UUT的部件进行测试。测试器10的操作顺序由计算机12控制。当功能测试识别了故障子系统之后，计算机12以制导故障隔离(GFI)模式将故障源隔离。
在UUT上进行的故障测试或者通过，或者失败。功能测试的例子是RAM测试，它对所有RAM单元进行测试，以识别有开路或短路及地址线短路、交叉耦合三类故障的单元。在程序控制下，测试器10通过执行固有的RAM测试而检查所有单元。可以在功能测试期间由固有测试检测其他子系统，包括ROM测试，总线测试和I/O测试。根据本发明的一个方面，如果功能测试失败，将由计算机12导致产生一个或多个“线索”，敦促技术人员在特定节点进行初始制导故障隔离(GFI)测试。例如，在RAM测试期间，如果RAM测试“良好”的话，在CRT20上显示的敦促符可以叙述“功能测试通过”。另一方面，当响应功能测试故障时，敦促符可以由下列线索表明“功能测试失败”u11-11u11-12u11-13u11-14建议对标识U11的RAM设备的插腿11、12、13、14首先进行测试，因为在功能测试期间确定了涉及RAM的电路故障。响应于功能测试故障，技术人员得知的特定线索由程序技术员根据每个UUT的特征编制成计算机12的程序。
为对UUT进行诊断，假设已构成了被诊断UUT的数据库。一旦为某种类型的UUT建立的数据库形成时，系统即能对各种类似的UUT进行诊断。系统的操作(已在计算机12中编成程序)以图4A-4D的流程图而予说明。
在测试时，UUT有一电源，构成UUT的部件的微处理器从其插座里取出，接口器22的连接器24插入其中，以取得微处理器。将电源加至UUT，而且在图4A-4D中示明的程序在计算机12中执行。
程序首先将UUT数据的内容读入存贮器，然后在技术人员初始装配期间提供各种可供选择的UUT配置。典型的选择包括与不同的UUT有关的存贮器尺寸的选择。一旦确定了所有选择，一个适用的功能测试表便和显示器20上予以显示。技术人员对将被执行的功能测试进行选择，而且在显示器20上显示的信息表明UUT是否已通过各种测试(流程图4A的步骤100)。如果已通过，则显示器20指出UUT处于“良好”态步骤(102)，否则，事先存入的线索作为技术人员进行初始测试的建议被显示(步骤104)。
在功能测试之后，系统进入制导故障隔离(GFI)模式，其中，形成了相应于“坏”的输出插腿的“引导”表，并对该表进行分析。计算机12执行的软件产生了根据该分析所推荐的若干建议表。
显示器20敦促技术人员用手动探头26首先进行电路测量(步骤106)。技术人员根据他自己的直觉或者接受步骤106产生的建议，或不采纳该建议。他从键盘输入对被测节点的识别而计算机12控制电路测试器10产生与特定节点或选择的参照插腿有关的激励测试(步骤108)。在步骤110处将测量的和事先存入的响应进行比较，而且与任何激励测试(已失败的测试)有关的节点作为故障隔离期间被顺序使用的“坏”输出插腿的“引导”表而存贮起来。
因此，与任何失败的激励测试有关的输出“参照插腿”由步骤112加到引导表中。随着第一个失败的激励(在步骤114处)开始，将作一测试以确定导致“坏”节点发生的故障是否为1开路的电路。软件确定现已失败的同一激励是否在同一节点的另一插腿处通过(步骤116)。如果是，在现有参照插腿处认为存在开路电路。由于是在节点的各插腿处没有开路的情况下假设开路的电路，所以所有插腿的激励响应在一个激励响应故障时也将失败。具有高电平优先级的开路的电路显示在CRT20上(步骤118)。
程序现在进行到120(图4B)以确定在同一节点处其他的激励测试是否通过。如果是，程序前进至下一个故障激励测试(步骤124)，并返回116，以进行另一开路电路测试。如果不是，程序在112处确定任何其他输出插腿是否在引导表上，换言之，即确定其他输出端是否有故障。如果是，程序进至下一“引导”表(步骤199)并重复步骤114等，以确定故障源。
假设测试这一部分时，在步骤116中未发现开路的电路，则程序确定是否已对所有有关的输入端进行了测试(步骤125)。有关的输入端是从数据库的型号表中识别的。
如果所有输入端已经测试，则程序确定所有有关输入端是否处于“良好”态(步骤126)。如果所有有关输入端为“良好”，则程序继续到步骤128，在此证实输出参照插腿处的坏输出端(步骤130)。如果证实了输出参照插腿处的坏输出端，即表明输出端是“坏的”而有关输入端是“良好”，则要么参照元件是“坏的”，要么安装输出端插腿，这一症状具有第二优先级，它在CRT上显示(步骤132)。
另一方面，如果没有证实有故障的输出节点，则技术人员将对输出参照插腿进行探测(步骤134)。在另一种情况下，程序返回步骤120，以确定加至同一节点的其他激励测试是否没有通过。由于和先有技术的GFI测试器不同，所以重要的是系统能够用不同的激励模式信号对对节点进行多重测试，并在每个节点处对各个激励模式信号的响应分别作出判断。每个激励模式信号是由读、写和触发命令组成的，并可以在双向总线上根据数据流向为每个装置提供各自的激励模式。所以，若干不同激励模式信号应该等于或超过可在总线上发出数据的装置数量。
如果在节点处有更多的激励测试失败，则程序进至下一个失败的激励测试，并返回到步骤116;否则，程序将进至到步骤122以识别“引导”表上任何其他的节点。假定“引导”表上没有其他节点，则程序继续到步骤136，以确定是否已存贮了对进一步测试有用的建议。如果是，则程序返回到步骤106，以便技术人员选择下一个被测节点。如果没有存贮的测试建议，“引导”表就识别一些坏的输出端插腿(步骤138)，CRT20就显示一个敦促符，标识“不可中断的反馈环路”(步骤140)。在程序中的这点处，已知存在一反馈循环，因为它是唯一能够不用存贮任何建议而输入“引导”表的情况。现在，程序回到步骤106，从而使技术人员根据建议或他自己的感觉选择下一个被测节点。
另一方面，如果“引导”表是空的，则程序进至步骤142，以确定是否有未检查的任何线索。如果所有线索已被检查过，则程序返回到步骤106，以便技术人员进行下一步测试。由于对应于步骤142的程序没有表达下一步测试的任何症状或意见，所以技术人员只能依靠自己的感觉(步骤144)。另外，如果有未检查的线索，则CRT20被控制为技术人员建议下一个线索(步骤146)，并敦促他通过这一线索或他自己的感觉对下一插腿进行测试(步骤106)。
如果在步骤126处，确定了一些有关的输入端，处于故障态，即已经在型号表中识别出了相关的输入端，则第一个相关的坏输入端(步骤148)将被测试，以确定是否它具有同一激励程序的特征，该程序展示了具有故障的输出插腿(步骤150)。这样做是由于程序不能证明一个坏的输入端插腿和与它相关的输出端插腿之间的因果关系，除非两端插腿使用一共用激励程序进行测试。如果激励相同，则程序将确定激励测试是否已在相关的输入端上通过(步骤152)如果未通过，或若装置的输入端没有激励测试的特征，则程序进至步骤154，以确定在逻辑测试时，节点处的失败信号源是否驱动了被测参照插腿处装置的输入端。如果是，结果将是不确定的(步骤156)，而且程序返回到步骤106，以敦促技术人员对另一参照插腿进行测试。
此外，如果在步骤154，被测节点没有失败的信号源，则程序的第158步将确定是否有其他将被测试的坏的输入端，以便识别是否应忽略测试时用于节点的其他势信号源。下一个坏的输入端(步骤160)在步骤150，152和154处被测试。如果没有其他坏的输入端，程序将从步骤158进至步骤130，建议对没被测试的输出端参照插腿进行测试(步骤130和134)，或识别有故障的元件及有输入时的输出端(步骤130和132)。在这两种情况下，程序返回到步骤120，以便当必要时在节点处执行更多的激励测试。
返回到步骤125，如果由型号表识别的节点处的有关输入端未被测试过，则程序采用“人工智能”或直觉的形式在特定UUT中识别故障趋向。这是通过在对每个UUT进行故障查找时，将遇到的第一个故障节点，即当发现故障时遇到的最后一个故障节点存起来的方法完成的。根据故障症状，第一个节点和最后一个节点成对为次数和不成对的次数相比较以定义一个“命中率”。如果命中率超过预定量，则认为建立了故障趋向。最后一个节点被称为第一个节点的“成对节点”，而且建议无论何时，只要第一个节点作为“引导”表中唯一的节点时，就要对最后一个节点进行测试。这将加速确定故障位置。
因此，在步骤162处，程序将确定在“引导”表中是否只有一个故障节点。如果否，CRT20敦促技术人员测试通过把他们的指令输入数据库的型号表(步骤164)优先的相关输入参照插腿。如果在“引导”表中只有一个故障插腿，则程序确定是否存在未测试的成对节点，它是在优先测试时(步骤166)建立的。如果是，CRT20在步骤168敦促对成对节点进行探测。
通过步骤169处的程序对成对节点插腿进行确定。随后在步骤112处，相应于故障节点的确定，在“引导”表上加上一些引导，程序将确定该故障节点是否为第一个故障节点。如果是，该节点被表P27为“第一”故障节点(步骤170)。如果现在没有故障症状，程序进至步骤114进行激励测试。如果有故障症状，则在步骤172处，先于故障症状测试的最后故障节点作为“最后”的故障节点被存贮(步骤174)。相应的第一和最后的故障节点对现在被存入存贮器(步骤176)。事先存入存贮器的这些第一和最后的故障节点数在步骤178处被读出。步骤180对故障期间的第一和最后的故障节点成对的次数进行计数，而步骤182测量它们不成对的次数。在步骤184处计算“命中率”，而且最后的节点在步骤186和188处作为成对节点识别，如果命中率大于预定值的话。如果是，CRT20敦促技术人员探测成对节点，从而通过第一和最后节点识别的趋向加速故障定位。
在测试期间，每个被测节点的历史及好/坏状态被存入存贮器。所以通过对存贮器进行访问可得到每个测试的概要报告。
已经叙述了一种新的制导故障隔离系统，它可通过响应预先的功能测试产生线索，以加速故障定位，并可根据再次出现的故障模式，将故障节点联系起来，以模拟技术人员的“直觉”。该系统在各个方面都远远优于先有技术的电路测试器，因为它可将不同的激励测试模式加至UUT微处理器总线，这些测试模式是对不同被测节点分别编制的，而且，可以相对于信号方向进行双向总线通讯。存贮的响应和在每个节点处测量的响应的比较对于特定型号(如常规所用的CRC符号)是没有限制的，而且还包括其他响应，如同步电平历史和异步电平历史的组合，传输计数的范围和频率的范围，以及CRC符号。因此，虽然计算机12产生的显示数据对UUT的手动探测进行制导，但可以交替应用数据，以控制不同的探头(片状或针状等形状)进行操作，以便自动测量电路节点并最终识别电路故障。
在本说明书中，只是示明了本发明的优选实施方案，但如前所述，它并不对基于本发明精神的其他应用构成限制，因为任何本技术领域：
的技术人员均可根据本发明对实施方案进行修改和变型。
权利要求
1.一种在测试单元(UUT)中隔离电路故障的系统，包括一块电路板，它与在电路节点处相连的电元件相连，该系统包括发生器装置，用来产生对所述UUT节点进行测试的不同激励模式信号；接口装置，它为UUT提供激励模式信号；测量装置，在电路节点处测量UUT对激励模式信号的响应；程序计算机，具有存贮装置，用于存贮UUT的电路拓扑数据，与UUT的各种电路节点有关的预定激励模式信号和从这些节点得到的理想响应。所述计算装置包括控制发生器，使之产生取决于特定电路节点响应的特定的不同激励模式信号，该响应是由测量探头所测得的，并比较测量的和预定的响应，而且在响应时隔离电路故障；数据输入装置，它把对于由所述测量装置测量的电路节点进行识别的数据输入计算机；响应装置，它响应于对测量装置进行制导，以便对节点进行测量并识别电路故障情况的计算机装置。
2.根据权利要求
1的系统，其中，所述测量装置包括一手动探头，所述制导装置包括显示装置，用来显示计算机产生的用户敦促，以便指导用户对适当的节点进行探查，还用来显示电路故障症状。
3.根据权利要求
2的系统，其中所述的装置包括阴极射线管(CRT)。
4.根据权利要求
1的系统，包括在计算机装置和发生器装置之间的一系列接口。
5.根据权利要求
1的系统，其中所述存贮器包括这样一种装置，它用来存贮描述元件特性和元件之间连接特性的数据。
6.根据权利要求
5的系统，其中所述存贮器还包括一种装置，它用来存贮被测节点的历史和每个被测节点的良好/故障状态。
7.根据权利要求
5的系统，其中所述存贮器还包括一种装置，用以存贮代表与UUT的功能测试有关的电路故障线索的数据，显示装置响应于计算机，以显示所述线索。
8.根据权利要求
5的系统，其中所述存贮装置还包括这样一种装置，它存贮可以识别与以前测试时遇到的故障症状有关的第一和最后的电路节点故障的数据;以及控制显示装置在第一节点是唯一被确定为故障节点时识别最后的节点。
9.一种在测试单元中隔离电路故障的系统，该测试单元(UUT)包括电路板，它与电路节点处连接着的电元件相连，所述系统包括发生器装置，用来产生对UUT进行功能测试的激励模式信号;接口装置，用来将激励模式信号加至UUT;测量探测装置，用来测量UUT对电路节点处的激励模式信号的响应;程序计算机装置，它有存贮UUT的电路拓扑数据和由电路节点得到的预期响应的装置;所述存贮装置还包括这样一种存贮装置，它可存贮对UUT进行初始功能测试有关并表示电路故障线索的数据;显示装置，它响应于计算机对电路故障线索进行显示;计算机装置包括控制发生器，以产生激励信号，并对由测量探头测得的响应进行解释，以便对电路故障进行隔离的装置;所述显示装置还响应计算机，以显示电路故障症状。
10.一种隔离测试单元(UUT)中的电路故障的系统，其中的测试单元包括电路板，它与电路节点处的电元件相连，该系统包括发生器装置，用来产生对VVT进行功能测试的激励模式信号接口装置，用来把激励模式信号加至UUT;测量探头装置，用来测量UUT对电路节点处的激励信号的响应程序计算机，它有存贮装置，用来存贮UUT的电路拓扑数据和来自电路节点的预期响应，该计算机包括控制发生器并根据被测和预期响应识别电路故障的装置;计算机还包括存贮装置，它存贮与先前测试时遇到的特定故障症状相关的第一和最后的电路节点故障的识别数据;以及在测试到第一节点为“故障”节点时识别最后的节点的装置;显示装置，用来对被测的最后节点的识别进行显示。
11.在对电路节点处连有电元件的电路板进行测试的系统中，通过电路板上的信号线将信号加至节点;一种制导故障隔离方法，包括如下步骤(a)、对电路板进行功能测试，以识别存在的故障;(b)、在电路节点处用测量探头测量响应;(c)、将根据被监视的特定节点的不同激励模式信号加至信号线;(d)、将测量的响应与相应于所述节点的预定响应相比较;并在响应中(e)、产生信号，以识别由测量探头顺序对节点的测量;(f)、识别电路故障源;(g)、产生表示故障源症状的信号。
12.根据权利要求
11的方法，包括存贮在以前测试时遇到的与故障症状有关的被测的一对第一和最后的节点，并在第一节点确定为“故障”节点时显示并促使对最后节点的识别。
13.根据权利要求
11的方法，包括存贮在步骤(a)期间确定的与特定故障类型有关的线索，并显示该线索，以识别最先响应测量的节点。
14.在测试电路板的系统中，其中的电路板包括与电路节点相连的电元件，该系统通过电路板上的信号线为节点提供信号;其进行制导故障隔离的方法包括下述步骤(a)、对电路板进行功能测试以识别存在的故障;(b)、由测量探头测量电路节点处的响应;(c)、根据被监视的特定节点，为信号线提供不同激励模式的信号;(d)、将被测响应与相应于所述节点的预定响应相比较;并且在响应时，(e)、产生信号，以识别由测量探头依次测得的节点;(f)、识别电路故障源;(g)、产生表示故障源症状的信号;(h)、识别第一故障节点;(i)、在产生故障源症状之前识别最后的故障节点;(j)、存贮每个UUT的第一和最后故障节点对表;(k)、建立“命中率”，它表示第一和最后节点成对的可能性;(l)、如果“命中率”大于预定量，则将最后节点归为第一节点的“成对节点”;(m)、产生建议对“成对节点”进行探测的信号。
15.根据权利要求
14的方法，其中的步骤(k)包括用第一节点和最后节点不成对的次数除以第一节点和最后节点成对的次数。
16.根据权利要求
11的方法，包括存贮每个被测节点的“良好”/“故障”状态。
专利摘要
在电系统中的电路故障通过程序计算机与故障源进行隔离，该计算机制导技术人员对被测单元(UUT)，如电路板，逐节点进行探测。激励模式信号被加至电路，在电路节点处通过技术人员手动操作的探头测量响应。计算机敦促技术人员测试特定的节点。
文档编号G01R31/28GK86101612SQ86101612
公开日1987年1月28日 申请日期1986年3月13日
发明者马歇尔·H·斯科特, 约翰·D·波尔斯特拉 申请人:约翰弗兰克制造公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan