阅读说明：本技术 一种上电时序检测装置及方法 (Power-on time sequence detection device and method ) 是由 许龙飞 康明勇 毛明春 于 2020-07-09 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种结构简单、成本低且时间分辨率高的上电时序检测装置及方法。本发明所述上电时序检测装置包括2n路缓冲器(1)、n路模拟开关(2)、n路比较器(3)、n路DAC(4)、1路ADC(5)和MCU(6)；其检测方法为：输入上电时序待测信号到比较器；MCU通过DAC设置好每个输入通道的触发电压,并在第一个通道触发的时刻开启计时器；在每个通道被触发时记录相应的时间；通过模拟开关和ADC检测上电时序待测信号的波形；以任意两个时间差和波形幅值大小作为上电时序的判定依据,测得设备的上电时序。本发明可应用于测试领域。(The invention provides a power-on time sequence detection device and a power-on time sequence detection method which are simple in structure, low in cost and high in time resolution. The power-on time sequence detection device comprises 2n paths of buffers (1), n paths of analog switches (2), n paths of comparators (3), n paths of DACs (4), 1 path of ADC (5) and an MCU (6); the detection method comprises the following steps: inputting a power-on sequence signal to be detected to a comparator; the MCU sets the trigger voltage of each input channel through the DAC, and starts a timer at the moment of triggering the first channel; recording the corresponding time when each channel is triggered; detecting the waveform of a signal to be detected in the power-on time sequence through an analog switch and an ADC (analog-to-digital converter); and measuring the power-on time sequence of the equipment by taking any two time differences and the amplitude of the waveform as the judgment basis of the power-on time sequence. The invention can be applied to the field of testing.)

一种上电时序检测装置及方法

技术领域

本发明涉及测试领域，尤其涉及一种上电时序检测装置及方法。

背景技术

随着技术的进步和大规模集成电路的应用，芯片的上电时序成为了产品的一项重要的检测指标。在对产品做功能测试时，经常会需要对被测产品的上电时序进行测量，以检测被测产品的电源工作是否正常。芯片的上电时序不正常，会导致产品工作异常甚至损坏，所以需要对产品的上电时序进行检测。

现有技术的上电时序检测主要是以下两种方式：

（1）用示波器抓取数据的方式

采用示波器的优点是电压采集时间分辨率高，图形显示容易识别。其缺点是示波器体积大，成本高，需要依赖人的经验进行判别，不易实现批量化检测。

（2）采用ADC采集后再进行解析的方式

采用ADC采集的优点是体积小，判别不依赖人工。缺点是在需要高时间分辨率的场合需要更高采样速率，而提高整个采样电路的采样速率会导致硬件成本大幅增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低且时间分辨率高的上电时序检测装置。

本发明还提供了利用上述上电时序检测装置进行电时序检测的方法，该方法流程简单，测试精度高，且成本低。

本发明所述上电时序检测装置所采用的技术方案是，本发明中，设定所述上电时序检测装置对n路上电时序待测信号进行检测，它包括2n路缓冲器、n路模拟开关、n路比较器、n路DAC、1路ADC和MCU，每两路所述缓冲器分别与其中一路待测输入信号对应连接，其中n路所述缓冲器的输出端与n路所述模拟开关的输入端相连接，另外n路所述缓冲器的输出端与n路所述比较器的正相输入端相连接，n路所述模拟开关的输出端与所述ADC的输入端相连接，所述ADC与所述MCU的SPI口连接，所述模拟开关的通道选择位与所述MCU的GPIO口相连接，n路所述DAC的输入端与所述MCU相连接，n路所述DAC的输出端分别与n路所述比较器的负相输入端相连接，n路所述比较器的输出端与所述MCU的触发点相连接，所述MCU与***的上位机相连接，其中n为上电时序待测信号数量。

进一步地，上电时序待测信号为上电电压信号。

利用上述上电时序检测装置对设备上电时序进行检测的方法包括以下步骤：

a.需要检测的n路上电时序待测信号分别输入到n个输入通道，经过所述缓冲器缓冲后到达所述比较器的正相输入端；

b.所述MCU通过n路所述DAC设置好每个输入通道的触发电压，并在第一个通道触发的时刻开启计时器；

c.当第二个通道触发时，记录当前时间T1，当第三个通道触发时，记录当前时间为T2，依此，直到第n个通道触发完毕，记录当前时间为Tn-1，分别得到时间T2，T3，…，Tn-1，其中n为上电时序待测信号数量；

d.n路经过所述缓冲器缓冲后的上电时序待测信号进入n路所述模拟开关，所述MCU通过所述通道选择位选择信号的输入通道，然后通过SPI口启动所述ADC进行模数转换并读取模数转换的值，再将模数转换的值存到上位机，数据采集完成后上位机通过解析数据恢复n路上电时序待测信号的波形；

e.此时，以任意两个时间差和波形幅值大小作为上电时序的判定依据，测得设备的上电时序。

本发明的有益效果是：本发明中，利用缓冲器对上电时序待测信号进行缓冲过滤去噪，MCU通过n路所述DAC设置好每个输入通道的触发电压，并在第一个通道触发的时刻开启计时器，当第二个通道触发时，记录当前时间T1，当第三个通道触发时，记录当前时间为T2，依此，直到第n个通道触发完毕，得到n-1个时间；将信号输入到模拟开关后，MCU通过通道选择位选择信号的输入通道，然后通过SPI口启动ADC进行模数转换并读取模数转换的值，再将模数转换的值存到上位机，数据采集完成后上位机通过解析数据恢复上电时序待测信号的波形，此时，以任意两个时间差和波形幅值大小作为上电时序的判定依据，测得设备的上电时序；本发明采用硬件触发的方式解决高时间分辨率下的时间测量问题，可以在不提高ADC采样速率的前提下实现对上电时序的精确测量。采用硬件触发的方式可以实现更高的时间分辨率，同时不需要提高ADC的采样率，降低了硬件成本和设计难度。

附图说明

图1是本发明的原理结构框图。

具体实施方式

如图1所示，本发明设定所述上电时序检测装置对n路上电时序待测信号进行检测。上电时序待测信号为上电电压信号。在本实施例中，n取值为8，即对8路待测信号进行上电时序检测。则该装置包括16路缓冲器1、8路模拟开关2、8路比较器3、8路DAC 4、1路ADC 5和MCU 6，每两路所述缓冲器1分别与其中一路待测输入信号对应连接，其中8路所述缓冲器1的输出端与8路所述模拟开关2的输入端相连接，另外8路所述缓冲器1的输出端与8路所述比较器3的正相输入端相连接，8路所述模拟开关2的输出端与所述ADC 5的输入端相连接，所述ADC 5与所述MCU 6的SPI口连接，所述模拟开关2的通道选择位A0、A1、A2与所述MCU 6的GPIO口GPIO_0、GPIO_1、GPIO_2相连接，8路所述DAC 4的输入端与所述MCU 6相连接，8路所述DAC 4的输出端分别与8路所述比较器3的负相输入端相连接，8路所述比较器3的输出端与所述MCU 6的触发点相连接，所述MCU 6与***的上位机相连接。

本发明中，所述缓冲器1的作用是阻抗变换，其芯片型号为OPA4354；所述模拟开关2的作用是输入通道选择，其芯片型号为SN74LV4051；所述比较器3的作用是输入信号幅值检测，其芯片型号为TLV3502；所述DAC 4的作用是设置触发阈值，其芯片型号为AD5629；所述ADC 5的作用是模数转换，其芯片型号为AD7175；所述MCU 6的作用是选择输入通道，设置触发阈值，读取ADC值并和上位机通讯，其芯片型号为STM32F407。

上述上电时序检测装置对设备上电时序进行检测的方法包括以下步骤：

a.需要检测的8路上电时序待测信号分别输入到8个输入通道，经过所述缓冲器1缓冲后到达所述比较器3的正相输入端；

b.所述MCU 6通过8路所述DAC 4设置好每个输入通道的触发电压，并在第一个通道触发的时刻开启计时器；

c.当第二个通道触发时，记录当前时间T1，当第三个通道触发时，记录当前时间为T2，依此，直到第8个通道触发完毕，记录当前时间为T7，分别得到时间T2，T3，…，T7；

d.8路经过所述缓冲器1缓冲后的上电时序待测信号进入8路所述模拟开关2，所述MCU6通过所述通道选择位A0、A1、A2选择信号的输入通道，然后通过SPI口启动所述ADC 5进行模数转换并读取模数转换的值，再将模数转换的值存到上位机，数据采集完成后上位机通过解析数据恢复8路上电时序待测信号的波形；

e.此时，以任意两个时间差和波形幅值大小作为上电时序的判定依据，测得设备的上电时序。

本发明采用硬件触发的方式解决高时间分辨率下的时间测量问题，可以在不提高ADC采样速率的前提下实现对上电时序的精确测量。采用硬件触发的方式可以实现更高的时间分辨率，同时不需要提高ADC的采样率，降低了硬件成本和设计难度。