阅读说明：本技术 一种测试nvram存储性能的方法 (Method for testing NVRAM storage performance ) 是由 朱姝 于 2019-10-17 设计创作，主要内容包括：本发明属于电子技术领域,涉及一种对NVRAM(非易失性随机访问存储器)存储性能的全面测试方法,本发明采用具体定值检测、变值检测和下网及环境模拟检测的技术方案,能够实现快速、精准、全面的故障诊断,有效提高了对NVRAM存储性能测试的可靠性、准确性和全面性。本测试方法所需硬件资源为自制测试装置和被测试对象NVRAM,所需软件为固化在自测试装置存储器内的自编写测试程序。本测试装置上电启动后,可进行自身性能诊断,确认测试装置性能正常后,再开始对Nvram进行在线定值、在线变值和下网存储性能测试操作,并反馈测试结果。解决以往测试的不完整、边界无法检测的问题,实现对NVRAM全存储空间、上下网同步检测的完整测试。本测试方法具有成本低、可靠性高、易实现的优点。(The invention belongs to the technical field of electronics, and relates to a comprehensive test method for NVRAM (non-volatile random access memory) storage performance. The hardware resources required by the test method are a self-made test device and a tested object NVRAM, and the required software is a self-programming test program solidified in a memory of the self-test device. After the test device is powered on and started, the performance of the test device can be diagnosed, after the performance of the test device is confirmed to be normal, the test device starts to carry out online constant value, online variable value and offline storage performance test operation on the Nvram, and feeds back a test result. The problems of incompleteness and incapability of detecting the boundary of the conventional test are solved, and the complete test of NVRAM full storage space and synchronous detection of the upper network and the lower network is realized. The test method has the advantages of low cost, high reliability and easy realization.)

一种测试NVRAM存储性能的方法

技术领域

本发明属于电子技术领域，涉及一种对NVRAM(非易失性随机访问存储器)存储性能的全面测试方法。

背景技术

NVRAM(非易失性随机访问存储器)是指那些断电后数据仍能保留的半导体存储器。NVRAM由于现在和未来的非易失型存储器都具备不错的甚至是非常好的随机寻址能力，是目前乃至未来最重要的存储器件之一，随着移动设备、便携式设备和无线设备的迅猛发展，NVRAM也遇到了前所未有的好时机，迅速得以发展。NVRAM具备DRAM和SRAM的物理优点，传输速度快，单片容量大，也具备了硬盘的长期存储特性，因而使其广泛应用于汽车系统、通讯系统、计算机系统、工业系统等。

在机载电子设备中也广泛应用。使用于外挂系统外挂物管理处理机中的NVRAM，由于机载环境的复杂，使一种NVRAN(带电池的RAM)经常发生故障，而目前的测试手段简单，现阶段针对非易失RAM的测试普遍采用上电测试固定空间的方法，即对存储空间的某一单元或几个单元进行读写对比，判断其存储是否正常，但根据以往的故障数据显示，这种测试非常不可靠，误判率很高。这种测试方法对NVRAM某些存储单元存储功能失效无法识别，也对自带电池失效引起的设备断电后丢失数据功能无法有效的发现，从而导致对设备检测的误判，影响了部队的正常作训。急需一种高效、包含边界测试的完全检测手段来解决这一问题。

发明内容

为了解决现有测试方法对NVRAM某些存储单元存储功能失效无法识别，也对自带电池失效引起的设备断电后丢失数据功能无法有效的发现，从而导致对设备检测的误判，影响了部队的正常作训的技术问题，本发明提出一种对NVRAM(非易失性随机访问存储器)存储性能的全面测试方法，解决了上述技术问题，能够实现快速、精准、全面的故障诊断，有效提高了对NVRAM存储性能测试的可靠性、准确性和全面性。

本发明的技术方案为：

一种测试NVRAM存储性能的方法，包括以下步骤：

1)向NVRAM的全部存储空间写入数据0x03，读取各存储空间数据并逐个比对，得到是否与写入数据一致的比对信息；多次重复上述过程并反馈存在比对不一致的存储空间的地址信息；

2)向NVRAM的全部存储空间写入数据0xcc，读取各存储空间数据并逐个比对，得到是否与写入数据一致的比对信息；重复上述过程并反馈存在比对不一致的存储空间的地址信息；

3)向NVRAM的全部存储空间写入数据，从起始地址0x0对应的存储单元写入起始数据0x01，随着存储单元的地址加1写入数据也加1，直到地址为0x000000fe的存储单元写入0xff；之后地址为0x000000ff的存储单元重新写入起始数据0x01,写入数据到0xff后下一存储单元从0x01再次写入，直到将NVRAM的全部存储空间写满，再逐个单元读取数据并比对是否与写入的变值数据一致并反馈存在比对不一致的存储空间的地址信息和输入数据信息；

4)多次重复步骤3)并反馈每次比对过程得到的比对不一致的存储空间的地址信息和输入数据信息。

优选的：所述步骤1中的写入-比对-反馈过程的重复次数为20次。

优选的：所述步骤2)中的写入-比对-反馈过程的重复次数为20次。

优选的：所述步骤4)中的写入-比对-反馈过程的重复次数为20次。

为了得到最佳测试结果：所述测试NVRAM存储性能的方法还包括步骤5)：视实际应用和NVRAM的性能指标将NVRAM设备下网并静置一段时间，将NVRAM重新联网后再次读取各存储单元的存储数据并与写入数据进行比对，反馈存在比对不一致的存储空间的地址信息。

为了得到最佳测试结果：所述步骤5)还包括环境模拟过程，具体为：视实际应用和NVRAM的性能指标将NVRAM设备下网模拟外界环境一段时间，将NVRAM重新联网后再次读取各存储单元的存储数据并与写入数据进行比对，反馈存在比对不一致的存储空间的地址信息。

为了反馈最终整体测试结果：所述测试NVRAM存储性能的方法还包括步骤6)：将经过步骤1)、步骤2)、步骤3)、步骤4)和步骤5)后比对一致的存储空间的位置信息反馈至检测NVRAM存储性能的检测设备，运算并得到NVRAM存储性能信息。

为了避免测试误差：所述测试NVRAM存储性能的方法还包括测试自诊断步骤，所述自诊断步骤用于完成在步骤1)前诊断运算模块、电源、控制器和激励信号。

本发明的优点

本发明对NVRAM存储性能的测试主要优点有：

1)解决以往测试的不完整、边界无法检测的问题，实现全存储空间测试，对NVRAM完整测试；

2)增加下网后重新上电工作测试，避免虽然在线能正常读取，但因内部性能衰减导致无法读取预加载数据的情况，完成对NVRAM的尤其是军用领域全工作周期性能测试；

3)利用写变值数据可以避免某一地址线断线或者粘连导致的误判，且从0x01开始随着地址加1写入数据加1，更可有效避免因高位地址线故障，导致始终读写在低位存储单元而导致的误判；

4)本测试方法简易，成本高，测试全面，准确度高，运行速度快，易于实现，对其他NVRAM芯片同样适用，只需更改地址。

附图说明

图1是本发明一种对NVRAM存储性能测试的自制测试装置结构示意图；

图2是本发明测试方法的流程示意图；

图3是本发明实例提供的测试过程示意图；

图4是本发明实例的电路组成示意图。

具体实施方式

现结合说明书附图和具体实施对本发明做进一步说明：

一种对NVRAM存储性能测试的方法，包括搭建的硬件电路和编写的测试程序。本测试方法所需硬件资源为自制测试装置和被测试对象NVRAM，所需软件为固化在自测试装置存储器内的自编写测试程序。

自制测试装置包括运算模块、存储模块、控制器模块、底层驱动模块、应用程序模块、自诊断模块和测试接口，详见图1。

运算模块是测试装置的处理单元，主要对各项数据开展运算处理，执行各项指令；

控制器模块是各模块之间协调工作的关键控制部分，根据处理模块发出的指令，逻辑运算后，调动各模块有序开展各种工作；

存储模块主要用来存放各种运算数据；

底层驱动模块是保证测试装置运行的操作系统，是管理测试装置的硬件、软件资源的程序；

应用程序模块是测试NVRAM的主要运行程序，按照应用程序对测试对象进行读写操作；

自诊断模块主要是对测试装置进行工作前的自检测，以确保自身工作正常，再对测试对象进行测试判断，避免因测试装备的异常导致测试结果的偏离。

测试程序是本测试方法的重要组成部分，通过该测试程序实现对NVRAM全部存储空间的检测。本测试方法主要包含三个测试单元，一个是在线定值测试，一个是在线变值测试，另一个为下网后重新上电工作测试。

1)在线定值测试，就是通过运算模块向NVRAM的全部存储空间写固定，然后再逐个单元读取数据并比对是否与写入的数据一致，全部空间测试20遍，出现有存储单元数据不一致时，停止测试并上报故障信息；

2)在线变值测试，就是给存储空间写数据时不是全都一样，且设定为从起始地址写0x01，数据随地址加1，直到全空间写满，再逐个单元读取数据并比对是否与写入的变值数据一致，全部空间测试20遍，出现有存储单元数据不一致时，停止测试并上报故障信息。

3)下网后重新上电工作测试，是在线测试程序测完后，NVRAM存储空间已写入数据，根据实际应用情况和被测对象性能指标放置一段时间后再次上网工作，直接逐个存储单元去读取数据与预先写入的数据值比较，不一致时停止测试并上报故障信息。全部空间测试20遍，只要有不一致的单元，即判定此NVRAM下网后存储性能故障，反之NVRAM存储测试正常。

测试时将NVRAM与自制测试装置连接好，测试程序加载在自制装置内，运行测试程序，当在线测试程序出现报故时，可判定该NVRAM故障，不再运行下网后重新上电工作测试；当在线测试程正常，再进行第二步下网后再在线测试，如测试正常，判定此NVRAM存储性能正常。全空间覆盖测试即将NVRAM的全部存储空间进行写读操作，同时将所写数据为变值，以避免某一单元的故障恰巧与所写数据一致或芯片内地址线、数据线短路造成的误判；将NVRAM写入数据后，根据实际应用和被测对象性能指标下电存放一定时间后再测试其内部数据是否存储正常，以避免虽然在线能正常读取，但因内部电池失效再次上电NVRAM无法存储数据的情况，详见图2。

下面以测试对象为DS1744W，存储空间为32Kⅹ8为实例进一步说明：

本发明包含硬件和软件两部分。

测试装置自诊断由激励信号测试、电源模块测试、控制器模块测试和运算模块测试完成，用这几个测试输出信号来判断测试装置是否工作正常。

激励信号测试是将激励输出的40M信号引入辅助电路，二分频后送入可重置稳态触发电路，激励信号输入正常时，稳态触发电路输出为1，一旦无激励信号输入，触发电路输出由高变低。将其结果输出，测试辅助电路如图；

电源模块测试是将电源电压(3.3V)引入辅助电路板上的门限比较电路，此电路主要有两个比较器构成，比较的门限电压分别为3V和3.6V。当在3V-3.6V之间时，比较器N3、N4输出0，三极管不导通，输出为1；当电源电压大于3.6V时，比较器N3输出5V，三极管导通输出为0；当电源电压小于3V时，比较器N4输出5V，三极管导通输出为0V；当电源正常时输出为1，故障输出为0，将其结果输出，测试辅助电路如图；

控制器模块测试是当控制器模块正常启动时，会对外输出BG信号，根据判断其正常工作时输出的状态信号是否正常，将其结果输出，测试辅助电路如图；

运算模块测试是当运算模块处理器正常启动时，就会对外输出BR信号，根据判断其正常工作时输出的状态信号是否正常，将其结果输出，测试辅助电路如图。

测试程序是测试方法的重要组成部分，通过该测试程序实现对NVRAM全部存储空间的检测。本测试方法主要包含三个测试单元，一个是在线定值0x03和0xcc测试，一个是在线变值测试，另一个为下网后重新上电工作测试。

1)在线定值写单元1，就是从操控CPU向NVRAM的全部存储空间写数据0x03，然后再逐个单元读取数据并比对是否与写入的数据0x03一致，全部空间测试20遍，出现有存储单元数据不一致时，停止测试并上报故障信息；

2)在线定值写单元2，就是从操控CPU向NVRAM的全部存储空间写数据0xcc，然后再逐个单元读取数据并比对是否与写入的数据0xcc一致，全部空间测试20遍，出现有存储单元数据不一致时，停止测试并上报故障信息；

3)在线变值测试单元，就是给存储空间写数据时不是全都一样，设定为从起始地址0x0对应数据单元写0x01，随着地址加1写入数据加1，直到存储单元0x000000fe写入0xff，然后存储单元0x000000ff重新写入数据0x01,写入数据到0xff后下一存储单元从0x01再次写入，直到全空间写满，再逐个单元读取数据并比对是否与写入的变值数据一致，全部空间测试20遍，出现有存储单元数据不一致时，停止测试并上报故障信息。

4)下网后重新上电工作测试是在在线测试程序测完后，NVRAM存储空间已写入数据，将外部电源断开，放置一段时间再上电，直接逐个存储单元去读取数据与预先写入的数据值比较，不一致时停止测试并上报故障信息。全部空间测试20遍，只要有不一致的单元，即判定此NVRAM下电存储故障，反之NVRAM存储测试正常。

本实施例采用的NVRAM为DS1744，本发明一种测试NVRAM存储性能的方法对其他NVRAM芯片测试同样适用，仅需正确连接，更改测试地址空间即可，本发明中测试方法具有通用性。