DE60300467T2

DE60300467T2 - Testen von serieller Kommunikation

Info

Publication number: DE60300467T2
Application number: DE60300467T
Authority: DE
Inventors: Agilent Technologies Deutschland Liebau Henrik; Agilent Technologies Deutschland Dippon Thomas
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2023-04-11
Also published as: DE60300467D1; EP1371995B1; US20050062462A1; EP1371995A1; US6998837B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Zum Testen von serieller Datenübertragung wird normalerweise ein Signalanalysator mit einer zu testenden Einheit gekoppelt oder zwischen zwei zu testende Einheiten geschaltet, um eine solche serielle Datenübertragung bereitzustellen.
In der US-Patentschrift A-5 477 544 wird eine Testschnittstelle mit mehreren Anschlüssen beschrieben. Die Lehre dieses Dokuments bildet die Präambel von Anspruch 1.
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Testen von serieller Datenübertragung zu ermöglichen. Die Aufgabe wird durch die Hauptansprüche gelöst. In den Unteransprüchen sind bevorzugten Ausführungsarten dargelegt.
Die Kopplungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht das Testen einer seriellen Datenübertragung eines von zwei zu testenden Einheiten (device under test, DUT) sowie zwischen den beiden DUTs, wenn diese mit den entsprechenden Kopplern verbunden sind, ohne die Verbindungen zwischen dem Analysator und der ersten und zweiten DUT verändern zu müssen. Dadurch können verschiedene Arten und Ausführungen von Verbindungen zur seriellen Datenübertragung schnell und bequem getestet werden, ohne die Verbindungen während des Testens verändern zu müssen.
Die Erfindung hat sich für Anwendungen im Gigahertzbereich (z. B. 2,5 GB/s) als besonders brauchbar erwiesen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Es ist klar, dass sich die Erfindung besonders zum automatischen Testen eignet, sodass der Bediener z. B. nicht anwesend sein muss und von einer entfernten Stelle aus handeln kann.
Der im vorliegenden Dokument gebrauchte Begriff unidirektionale serielle Datenübertragung kann als eine Verbindung zwischen zwei Einheiten definiert werden, über welche Daten nur in einer Richtung fließen. Bei seriellen Hochgeschwindigkeitsverbindungen kann diese Verbindung aus einer oder mehreren parallelen Leitungen bestehen, zum Beispiel aus Leitungspaaren.
Eine im vorliegenden Falle verwendbare Punkt-zu-Punkt-Verbindung kann als aus zwei unidirektionalen seriellen Datenübertragungsverbindungen zwischen zwei Einheiten bestehend definiert werden, die in entgegengesetzte Richtungen verlaufen. Eine solche Punkt-zu-Punkt-Verbindung kann für eine bidirektionale Datenübertragung genutzt werden.
Die Erfindung kann durch ein oder mehrere geeignete Softwareprogramme teilweise oder ganz realisiert oder unterstützt werden, die gespeichert oder auf andere Weise durch eine beliebige Art von Datenträger bereitgestellt und in bzw. durch eine geeignete Datenverarbeitungseinheit ausgeführt werden können.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Aufgaben und zahlreiche der mit der vorliegenden Erfindung verbundenen Vorteile werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen klarer und verständlicher. Merkmale, die im Grunde oder ihrer Funktion nach gleich oder ähnlich sind, werden durch dieselben Bezugsnummern bezeichnet.
1 veranschaulicht die Grundarchitektur einer Ausführungsart der vorliegenden Erfindung; und
2 bis 7 zeigen weitere bevorzugte Ausführungsarten.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSARTEN DER ERFINDUNG
1 zeigt eine Kopplungseinheit 10, welche einen ersten Multiplexer 20, einen zweiten Multiplexer 30, einen dritten Multiplexer 40 und einen vierten Multiplexer 50 umfasst. Es ist klar, dass der dritte und der vierte Multiplexer 40 und 50 optional sind und die Abweichungen von der Architektur von 1 ohne den dritten und den vierten Multiplexer 40 und 50 im Folgenden erläutert werden.
Durch die Kopplungseinheit 10 können verschiedene Signalpfade zwischen einem ersten Koppler 60, einem zweiten Koppler 70 und einem dritten Koppler 80 bereitgestellt werden. Der in der vorliegenden Beschreibung verwendete Begriff Signalpfad kann als ein Pfad zwischen zwei Enden definiert werden, der zum Übertragen elektrischer Signale zwischen diesen beiden Enden dient.
Ein Ausgang 85o einer ersten zu testenden Einheit (DUT) 85 kann mit einer Ausgangsleitung 100, die mit dem dritten Koppler 80 verbunden ist, und ein Eingang 85i der ersten DUT 85 mit einer Eingangsleitung 110 verbunden werden, die ebenfalls mit dem dritten Koppler 80 verbunden ist.
Ein Analysator 65 kann mit dem ersten Koppler 60 über eine erste Eingangsleitung 65i1 verbunden sein, die mit einer Eingangsleitung 120 verbunden ist, über eine zweite Eingangsleitung 65i2, die mit einer Eingangsleitung 130 verbunden ist, über eine erste Ausgangsleitung, die mit einer Ausgangsleitung 140 verbunden ist, und mit einer zweiten Ausgangsleitung 65o2, die mit einer Ausgangsleitung 150 verbunden ist.
Eine zweite DUT 75 kann mit dem zweiten Koppler 70 über eine Eingangsleitung 75i, die mit einer Leitung 160 verbunden ist, und über eine Ausgangsleitung 75o verbunden sein, die mit einer Leitung 170 verbunden ist.
In jeden der Multiplexer 20 bis 50 führen zwei Eingänge, von denen dieser ein Signal als Ausgangssignal wählen kann.
In den dritten Multiplexer 40 führen eine Eingangsleitung 100 und eine Rückkopplungsleitung 180. Der Ausgang des dritten Multiplexers 40 ist mit der Leitung 120 sowie mit der ersten Eingangsleitung des ersten Eingangs des ersten Multiplexers verbunden. Wenn in der Schaltung der optionale dritte Multiplexer weggelassen wird, ist die Leitung 100 direkt mit der Leitung 120 sowie mit dem ersten Eingang des ersten Multiplexers 20 verbunden.
In den ersten Multiplexer 20 führt als zweiter Eingang die Leitung 140, während sein Ausgang mit der Leitung 160 und einem ersten Eingang des vierten Multiplexers 50 verbunden ist.
In den vierten Multiplexer 50 führt als zweiter Eingang die Leitung 170, während sein Ausgang mit der Leitung 130 sowie mit einem ersten Eingang des zweiten Multiplexers 30 verbunden ist. Wenn in der Schaltung der optionale vierte Multiplexer 50 weggelassen wird, ist die Leitung 170 direkt mit dem ersten Eingang des zweiten Multiplexers 30 sowie mit der Leitung 130 verbunden.
In den zweiten Multiplexer 30 führt als zweiter Eingang die Leitung 150, während sein Ausgang mit der Leitung 110 verbunden ist. Optional kann der Ausgang des zweiten Multiplexers 30 als Rückkopplungsleitung 180 dienen, die mit dem ersten Eingang des dritten Multiplexers 30 verbunden ist.
Bei den folgenden Ausführungsarten der 2 bis 7 werden verschiedene Beispiele von Betriebsmodi dargestellt. Die in 1 gezeigten Verbindungen können unverändert bleiben, während die entsprechenden Signalpfade für jeden Betriebsmodus durch ausgezogene Linie dargestellt werden. Um die Darstellung zu vereinfachen, wurden die für den jeweiligen Betriebsmodus nicht erforderlichen Pfade weggelassen. Die jeweils ausgewählten Multiplexer sind an den durch die Multiplexer verlaufenden Linien zu erkennen.
2 zeigt eine Ausführungsart, bei welcher der Analysator 65 als serielle Testeinheit 65 realisiert ist, welche in einem Ausführungsmodus die erste DUT 85 testet. In dieser Betriebsart ist die serielle zu testende Einheit durch eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit der DUT 85 verbunden. Sie kann daher eine bidirektionale Datenübertragungsverbindung zur DUT 85 herstellen. Das dient dazu, die DUT 85 unabhängig von (oder sogar in Abwesenheit von) der DUT 75 zu testen.
Bei der Ausführungsart von 2 wählt der dritte Multiplexer 40 die Leitung 100 als seinen zweiten Eingang aus und verbindet seinen Ausgang mit der Leitung 120. Wenn der dritte Multiplexer 40 wie oben erwähnt weggelassen wird, steht die Leitung 100 direkt mit der Leitung 120 in Verbindung. Der zweite Multiplexer 30 wählt die Leitung 150 aus und verbindet seinen Ausgang mit der Leitung 110.
3 zeigt eine Ausführungsart, bei welcher der Analysator 65 ebenfalls in einem Ausführungsmodus gemäß 2 betrieben wird, in diesem Falle jedoch zum Testen der zweiten DUT 75. In 3 wählt der erste Multiplexer 20 die Leitung 140 aus, um sie mit der Leitung 160 zu verbinden, und der vierte Multiplexer 50 wählt die Leitung 170 aus, um sie mit der Leitung 130 zu verbinden.
Wenn der optionale vierte Multiplexer 50 wie oben erwähnt weggelassen wird, ist die Leitung 170 bereits mit der Leitung 130 verbunden.
4 zeigt eine Ausführungsart, bei welcher der Analysator 65 in einem Analysatormodus betrieben wird, um eine Datenübertragung zwischen der ersten und der zweiten DUT 85 bzw. 75 zu analysieren. In diesem Betriebsmodus schaltet sich der Analysator 65 nur passiv in die Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen der DUT 75 und der DUT 85 ein und beeinflusst diese Verbindung in keiner Weise.
In 4 ist die Leitung 100 entweder über den optionalen dritten Multiplexer 40 oder über eine direkte Verbindung mit der Leitung 120 sowie mit dem ersten Eingang des ersten Multiplexers 20 verbunden. Der erste Multiplexer 20 wählt die Leitung 100 an seinem ersten Eingang als seinen Ausgang aus und verbindet die Leitung 100 dadurch mit der Leitung 160. Die Leitung 170 ist entweder über den optionalen vierten Multiplexer 50 oder über eine direkte Verbindung mit der Leitung 130 sowie mit dem ersten Eingang des zweiten Multiplexers 30 verbunden. Der zweite Multiplexer 30 wählt seinen ersten Eingang aus und verbindet dadurch die Leitung 170 mit der Leitung 110. Die gestrichelt dargestellten Leitungen 120 und 130 zeigen an, dass der Analysator 65 die Datenübertragung zwischen der ersten und der zweiten DUT 85 bzw. 75 lediglich „abhört", während die durchgezogenen Signalpfade zwischen den Leitungen 100 und 160 oder 170 und 110 echte Datenübertragungspfade darstellen.
5 zeigt eine Ausführungsart, bei welcher der Signalanalysator 65 wieder im Analysatormodus arbeitet, mit dem Unterschied, dass die Punkt-zu-Punkt-Verbindung durch die serielle Testeinheit führt und diese somit die beiden unidirektionalen seriellen Verbindungen manipulieren kann (z. B. Zeitmaßstab zurücksetzen, Fehler einschleusen usw.). In 5 ist die Leitung 100 entweder über den dritten Multiplexer 40 oder direkt mit der Leitung 120 verbunden. Der erste Multiplexer 20 wählt die Leitung 140 aus, um sie mit der Leitung 160 zu verbinden, während die Leitung 170 entweder über den vierten Multiplexer 50 oder direkt mit der Leitung 130 verbunden wird. Der zweite Multiplexer 30 wählt die Leitung 150 aus, um sie mit der Leitung 110 zu verbinden. Im Innern des Signalanalysators 65 werden die am Eingang 65i1 empfangenen Signale analysiert und daraufhin am Ausgang 65o1 ein entsprechendes Antwortsignal ausgegeben. Entsprechend werden Signale am zweiten Eingang 65i2 analysiert und ein entsprechendes Antwortsignal am Ausgang 65o2 ausgegeben.
6 zeigt eine Ausführungsart, bei welcher die serielle Testeinheit 65 in einem Ausführungsmodus mit Prüfschleife (Rückkopplungsschleife) betrieben wird, um einen Selbsttest der Sender- und Empfängerschaltungen der seriellen Testeinheit durchzuführen. In 6 wählt der zweite Multiplexer 30 die Leitung 150 als seinen zweiten Eingang aus, um sie am Ausgang bereitzustellen, sodass die Rückkopplungsleitung 180 die Leitung 150 mit dem ersten Eingang des dritten Multiplexers 40 verbindet. Der dritte Multiplexer 40 wählt den ersten Eingang aus und verbindet diesen mit der Leitung 120. Dadurch ist dann die Leitung 150 mit der Leitung 120 verbunden.
In 7 wird der Signalanalysator 65 wieder in einem Ausführungsmodus mit Prüfschleife betrieben, um einen Selbsttest der Sender- und Empfängerschaltungen der seriellen Testeinheit durchzuführen. In 7 wählt der erste Multiplexer 20 die Leitung 140 aus, um sie über seinen Ausgang auszugeben und so mit dem ersten Eingang des vierten Multiplexers 50 zu verbinden, der wiederum seinen ersten Eingang über den Ausgang mit der Leitung 130 verbindet. Somit ist dann die Leitung 140 mit der Leitung 130 verbunden.
Aus der obigen Beschreibung ist zu ersehen, dass die erfindungsgemäße Verbindung einer oder zweier DUTs und einer seriellen Testeinheit über eine Nebenwegschaltung mit vier Anschlüssen eine Vielzahl von Anwendungen bietet, ohne eine der Einheiten neu anzuschließen. Bevorzugte Anwendungen können z. B. im Testen einer der DUTs, im Analysieren der Datenübertragung zwischen den DUTs oder im Einschleusen von Fehlern in die Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen den DUTs bestehen.
Es ist klar, dass durch Kopplung weiterer Multiplexer gemäß der obigen Beschreibung weitere Testmöglichkeiten erschlossen werden können.

Claims

Kopplungseinheit (10), welche so beschaffen ist, dass sie mindestens einen Signalpfad zwischen mindestens zwei der folgenden Einheiten, einer ersten zu testenden Einheit (device under test, DUT) (85), einem ersten Koppler (60) und einem zweiten Koppler (70), bereitstellt, wobei: • jeder Signalpfad so beschaffen ist, dass er eine unidirektionale serielle Datenübertragung ermöglicht, • der erste Koppler (60) so beschaffen ist, dass er mit einem Signalanalysator (65) verbunden ist, welcher zum Analysieren empfangener Signale eingerichtet ist, • der erste Koppler (60) so beschaffen ist, dass er über einen oder mehrere Eingänge (65i) Signale von der Kopplungseinheit (10) empfängt und über einen oder mehrere Ausgänge (65o) Signale zur Kopplungseinheit (10) sendet, • der zweite Koppler (70) so beschaffen ist, dass er mit einem zweiten DUT (75) verbunden ist, und • der zweite Koppler (70) so beschaffen ist, dass er über einen Eingang (75i) Signale von der Kopplungseinheit (10) empfängt und über einen Ausgang (75o) Signale zur Kopplungseinheit (10) sendet, wobei die Kopplungseinheit (10) einen ersten (20) und einen zweiten (30) Multiplexer erfasst, die jeweils so eingerichtet sind, dass sie einen ihrer mehreren Eingänge als ihren Ausgang auswählen, wobei: • ein Ausgang (85o) des ersten DUT (85) mit einem ersten Eingang des ersten Multiplexers (20) und einem ersten Eingang (120) des ersten Kopplers (60) verbunden ist (100), • ein erster Ausgang (140) des ersten Kopplers (60) mit einem zweiten Eingang des ersten Multiplexers (20) verbunden ist, • der Ausgang des ersten Multiplexers (20) mit dem Eingang des zweiten Kopplers (70) verbunden ist (160), • der Ausgang des zweiten Kopplers (70) mit einem ersten Eingang des zweiten Multiplexers (30) verbunden ist, und • der Ausgang des zweiten Multiplexers (30) mit einem Eingang (85i) des ersten DUT (85) verbunden ist (110), dadurch gekennzeichnet, dass: • der Ausgang des zweiten Kopplers (70) mit einem zweiten Eingang des ersten Kopplers (60) verbunden ist, und • ein zweiter Ausgang (150) des ersten Kopplers (60) mit einem zweiten Eingang des zweiten Multiplexers (30) verbunden ist.
Kopplungseinheit (10; 2) nach Anspruch 1, bei welcher der Signalanalysator (65) mit dem ersten Koppler (60) verbunden ist und mindestens eines der folgenden Merkmale bereitgestellt wird: • ein Eingang des Signalanalysators (65) ist mit dem ersten Eingang des ersten Kopplers (60) verbunden, um vom Ausgang des ersten DUT (85) empfangene Signale zu analysieren; • ein Ausgang des Signalanalysators (65) ist mit dem zweiten Ausgang des ersten Kopplers (60) verbunden, um Signale zum Eingang der ersten DUT (85) zu senden, wobei der zweite Multiplexer (30) als seinen Ausgang seinen zweiten Eingang auswählt.
Kopplungseinheit (10; 3) nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher das zweite DUT (75) mit dem zweiten Koppler (70) verbunden ist und mindestens eines der folgenden Merkmale bereitgestellt wird: • ein Eingang des Signalanalysators (65) ist mit dem zweiten Eingang des ersten Kopplers (60) verbunden, um Signale zu analysieren, die von dem mit dem Ausgang des zweiten Kopplers (70) verbundenen zweiten DUT (75) empfangen wurden; • ein Ausgang des Signalanalysators 865) ist mit dem ersten Ausgang des ersten Kopplers (60) verbunden, um Signale zu der mit dem Eingang des zweiten Kopplers (70) verbundenen Einheit zu senden, wobei der erste Multiplexer (20) als seinen Ausgang seinen zweiten Eingang wählt.
Kopplungseinheit (10; 4) nach Anspruch 1 oder einem anderen der obigen Ansprüche, bei welcher: • das zweite DUT (75) mit dem Eingang und dem Ausgang des zweiten Kopplers (70) verbunden ist, • der Signalanalysator (65) mit dem ersten Koppler verbunden ist, um Signale zu analysieren, die zwischen dem ersten DUT (85) und dem zweiten DUT (75) übertragen werden, und • mindestens eines der folgenden Merkmale bereitgestellt wird: – ein Eingang des Signalanalysators (65) ist mit dem ersten Eingang des ersten Kopplers (60) verbunden, und der erste Multiplexer (20) wählt als seinen Ausgang seinen ersten Eingang aus, und – ein anderer Eingang des Signalanalysators (65) ist mit dem zweiten Eingang des ersten Kopplers (60) verbunden, und der zweite Multiplexer (30) wählt als seinen Ausgang seinen ersten Eingang aus.
Kopplungseinheit (10; 5) nach Anspruch 1 oder einem anderen der obigen Ansprüche, bei welcher: • das zweite DUT (75) mit dem Eingang und dem Ausgang des zweiten Kopplers (70) verbunden ist, • der Signalanalysator 865) mit dem ersten Koppler (60) verbunden ist, um zwischen dem ersten DUT (85) und dem zweiten DUT (75) übertragene Signale zu analysieren, und • mindestens eines der folgenden Merkmale bereitgestellt wird: – ein Eing ang des Signalanalysators (65) ist mit dem ersten Eingang des ersten Kopplers (60) und ein Ausgang des Signalanalysators (65) mit dem ersten Ausgang des ersten Kopplers (60) verbunden, und der erste Multiplexer (20) wählt als seinen Ausgang seinen zweiten Eingang aus, und – ein anderer Eingang des Signalanalysators (65) ist mit dem zweiten Eingang des ersten Kopplers (60) und ein anderer Ausgang des Signalanalysators (65) mit dem zweiten Ausgang des ersten Kopplers (60) verbunden, und der zweite Multiplexer (30) wählt als seinen Ausgang seinen zweiten Eingang aus.
Kopplungseinheit (10; 6 und 7) nach Anspruch 1 oder einem anderen der obigen Ansprüche, bei welcher der Signalanalysator (65) mit dem ersten Koppler verbunden ist und mindestens eines der folgenden Merkmale bereitgestellt wird: • (6) ein Eingang des Signalanalysators (65) ist mit dem ersten Eingang des ersten Kopplers (60), ein Ausgang des Signalanalysators (65) mit dem zweiten Ausgang (150) des ersten Kopplers (60), der Ausgang des zweiten Multiplexers (30) mit einem ersten Eingang eines dritten Multiplexers (40), der Ausgang des ersten DUT (85) mit einem zweiten Eingang des dritten Multiplexers (40) verbunden, und der dritte Multiplexer (40) wählt als seinen Ausgang seinen ersten Eingang und der zweite Multiplexer (30) wählt als seinen Ausgang seinen zweiten Eingang aus; • (7) ein anderer Eingang des Signalanalysators (65) ist mit dem zweiten Eingang des ersten Kopplers (60), ein anderer Ausgang des Signalanalysators (65) mit dem ersten Ausgang (140) des ersten Kopplers (60) verbunden und der erste Multiplexer (20) wählt als seinen Ausgang seinen zweiten Eingang aus, der Ausgang des ersten Multiplexers (20) ist mit einem ersten Eingang eines vierten Multiplexers (50) und der Ausgang des zweiten Kopplers (70) mit einem zweiten Eingang eines vierten Multiplexers (50) verbunden und der vierte Multiplexer (50) wählt als seinen Ausgang seinen ersten Eingang aus.
Kopplungseinheit (10) nach Anspruch 1 oder einem anderen der obigen Ansprüche, bei welcher der Signalanalysator (65) so beschaffen ist, dass er die empfangenen Signale analysiert, um mindestens einen der folgenden Schritte auszuführen: • Testen und/oder Prüfen der Wirkungsweise und/oder Funktionalität mindestens eines ersten oder zweiten DUT (75), • Testen und/oder Prüfen der Datenübertragung und/oder des Datenpfades zwischen dem ersten und dem zweiten DUT (75), • Testen und/oder Prüfen eines Datenübertragungsprotokolls für eine Datenübertragung zwischen dem ersten und dem zweiten DUT (75), • Bereitstellen eines Antwortsignals mindestens an einem Ausgang des Signalanalysators (65) als Reaktion auf die empfangenen Signale, • Bereitstellen eines Antwortsignals an mindestens einem Ausgang des Signalanalysators (65) als Reaktion auf die empfangenen Signale, wobei sich das Antwortsignal von einem als Reaktion auf die empfangenen Signale erwarteten oder normalen Antwortsignal unterscheidet, um einen Fehler in der Datenübertragung zu erzeugen.
Kopplungseinheit (10) nach Anspruch 1 oder einem anderen der obigen Ansprüche, bei welcher der Signalanalysator (65) eine Signaländerungseinheit umfasst, die so beschaffen ist, dass sie empfangene Signale verändert und die veränderten Signale an mindestens einem Ausgang des Signalanalysators (65) bereitstellt.
Kopplungseinheit (10) nach Anspruch 1 oder einem anderen der obigen Ansprüche, bei welcher mindestens eines des ersten und zweiten DUT (75) eine Datenverarbeitungseinheit ist, die zum Verarbeiten digitaler Daten geeignet ist, vorzugsweise ein Computer.
Signaltester, welcher Folgendes umfasst: einen ersten und einen zweiten Koppler (70), eine Kopplungseinheit (10) nach Anspruch 1 oder einem anderen der obigen Ansprüche, welche so beschaffen ist, dass sie mindestens einen Signalpfad zwischen mindestens zwei der folgenden Einheiten, einem ersten zu testenden Gerät (DUT), dem ersten Koppler (60) und dem zweiten Koppler (70), bereitstellt, und einen Signalanalysator (65), der mit dem ersten Koppler (60) verbunden und zum Analysieren empfangener Signale eingerichtet ist.