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    一種硬碟介面的訊號完整性測試系統及方法，該系統運行於主控電腦中，該主控電腦與示波器及機械手臂連接，該機械手臂安裝有測試治具。所述之硬碟介面包括SAS介面及SATA介面。該系統包括參數設置模組、手臂控制模組、訊號量測模組、訊號分析模組及報告產生模組。該系統控制機械手臂將測試治具移動至每一個硬碟介面上獲取傳輸訊號，利用示波器量測並分析出具有最優訊號完整性的傳輸訊號所對應之訊號完整性參數，從而找出驅動每一個硬碟介面的參量設定值。
    公开号:TW201310050A
    申请号:TW100129481
    申请日:2011-08-18
    公开日:2013-03-01
    发明作者:Hui-Chi Lo；Hsien-Chuan Liang；Jui-Hsiung Ho；Shou-Kuo Hsu；Cheng-Chung Huang；Cheng-Shien Li
    申请人:Hon Hai Prec Ind Co Ltd；
    IPC主号:G11B5-00
    专利说明:
    硬碟介面的訊號完整性測試系統及方法
    本發明涉及一種訊號量測系統及方法，尤其係關於一種硬碟介面的訊號完整性測試系統及方法。
    由於雲端系統的發展，對於硬碟的容量儲存速度及資料安全要求不斷提升，目前企業界所使用的儲存器介面以串列連接埠（Serial Attached SCSI，硬碟介面）為主。為了確保SATA硬碟之傳輸訊號（熟稱SAS-TX訊號）的訊號完整性，在做產品開發時需要針對每一個通硬碟介面做訊號完整性的測試。由於一套儲存系統通常有數十顆硬碟，所以需耗費許多的時間、設備及人力等資源做測試。
    現階段都是使用人工去做重覆性的插入和拔出的動作去進行量測，再使用手動去操作示波器進行分析後，再將分析結果進行存檔動作。因此，在進行傳輸訊號量測時，需要花費一個人力在做一直重覆性的動作等到全部的硬碟介面都量測結束後，再將得到的數值寫入到報告中。
    鑒於以上內容，有必要提供一種硬碟介面的訊號完整性測試系統及方法，藉由測試每一個儲存器介面的訊號自動分析出具有最優訊號完整性的訊號參數，從而找出驅動儲存器介面的參量設定值。
    所述之硬碟介面的訊號完整性測試系統，該系統運行於主控電腦中。該主控電腦與示波器及機械手臂連接，該機械手臂連接有測試治具。該系統包括：參數設置模組，用於設置一組評價傳輸訊號完整性的待測參數，及設定傳輸訊號強度等級及待測次數；手臂控制模組，用於控制機械手臂將測試治具移動至所需測量的硬碟介面上；訊號量測模組，用於藉由硬碟介面調節傳輸訊號強度等級，控制硬碟介面產生相應強度等級的傳輸訊號，利用測試治具量測硬碟介面產生的傳輸訊號，及利用示波器分析傳輸訊號的待測參數對應之實際測量值；訊號分析模組，用於藉由分析每一傳輸訊號的實際測量值找出具有最優訊號完整性的傳輸訊號，並將該傳輸訊號對應之強度等級作爲驅動該硬碟介面的參量設定值；報告產生模組，用於根據每一硬碟介面的參量設定值產生硬碟介面的測試報告，並將該測試報告顯示在顯示器上。
    所述之硬碟介面的訊號完整性測試方法，應用於主控電腦中，該方法包括步驟：設置一組評價傳輸訊號完整性的待測參數，並設定傳輸訊號強度等級及待測次數；控制機械手臂將測試治具移動至所需測量的硬碟介面上；藉由硬碟介面調節傳輸訊號強度等級，並控制硬碟介面產生相應強度等級的傳輸訊號；利用測試治具量測硬碟介面產生的傳輸訊號，並利用示波器分析傳輸訊號的待測參數對應之實際測量值；藉由分析每一傳輸訊號的實際測量值找出具有最優訊號完整性的傳輸訊號，並將該傳輸訊號對應之強度等級作爲驅動該硬碟介面的參量設定值；及根據每一硬碟介面的參量設定值產生硬碟介面的測試報告，並將該測試報告顯示在顯示器上。
    相較於習知技術，本發明所述之訊號完整性測試系統及方法利用機械手臂結合測試治具自動切換到SAS介面與SATA介面進行測試，在測試中可同時讀取已完成測試的測試結果，不需等待全部測試完成即可知道測試結果在測試完成後自動產生測試報告，從而減少人員操作工時，並能避免錯誤發生。
    如圖1所示，係本發明硬碟介面20的訊號完整性測試系統10較佳實施例之架構圖。所述之硬碟介面20可以為一種SAS介面（Serial Attached SCSI，稱爲串列連接介面），也可以為一種SATA介面（Serial Advanced Technology Attachment，稱爲串列驅動器介面）。於本實施例中，所述之訊號完整性測試系統10安裝並運行於主控電腦1中，該主控電腦1藉由COM埠與電子產品2相連接，並藉由通用介面匯流排（General-Purpose Interface Bus，GPIB介面）與示波器3相連接。所述之電子產品2是一種包括複數硬碟介面20的主機板或計算裝置，例如，個人電腦、伺服器等。
    所述之主控電腦1連接有機械手臂4，該機械手臂4連接有測試治具5，該測試治具5藉由GPIB介面與示波器3相連接。主控電腦1控制機械手臂4將測試治具5移動至每一個硬碟介面20上，測試治具5獲取硬碟介面20產生的傳輸訊號，並將傳輸訊號發送至示波器3。
    所述之主控電腦1包括訊號完整性測試系統10、微處理器11、儲存器12及顯示器13。所述之訊號完整性測試系統10用於從每一個硬碟介面20獲取傳輸訊號（熟稱SAS-TX訊號），利用示波器3量測並分析出具有最優訊號完整性的傳輸訊號所對應之訊號完整性參數，從而找出驅動每一個硬碟介面20的參量設定值。所述之訊號完整性參數包括，但不僅限於，訊號平均振幅、抖動量、週期、頻率、上升沿時間及下升沿時間等。
    於本實施例中，所述之訊號完整性測試系統10包括參數設置模組101、手臂控制模組102、訊號量測模組103、訊號分析模組104及報告產生模組105。本發明所稱之模組係指一種能夠被主控電腦1之微處理器11所執行並且能夠完成固定功能之一系列電腦程式段，其儲存於主控電腦1之儲存器12中。
    所述之參數設置模組101用於設置一組用於評價傳輸訊號的訊號完整性的待測參數，例如訊號平均振幅、抖動量、週期、頻率、上升沿時間以及下升沿時間等。該參數設置模組101還用於設定傳輸訊號的強度等級及待測次數（記為X）。於本實施例中，所述之訊號強度等級包括訊號振幅（Swing）等級、訊號上升沿/下升沿（Rise/Fall）等級及訊號增強（Emphasis）等級。例如，若每一訊號強度等級分別定義為1至3等級，待測次數則為X=3×3×3=27次。若每一訊號強度等級分別定義為1至5等級，則待測次數為X=5×5×5=125次。
    所述之手臂控制模組102用於控制機械手臂4將測試治具5移動至電子產品2的每一個硬碟介面20上。於本實施例中，手臂控制模組102藉由控制指令來控制機械手臂4進行移動，從而使得測試治具5移動至每一個硬碟介面20上進行測試。
    所述之訊號量測模組103用於藉由電子產品2的硬碟介面20調節傳輸訊號的強度等級，並控制硬碟介面20產生相應強度等級的傳輸訊號。若需增強傳輸訊號強度，訊號量測模組103則增強硬碟介面20輸出的傳輸訊號強度，例如從第1等級調節到第2等級；若需減弱傳輸訊號強度，訊號量測模組103則降低硬碟介面20輸出的傳輸訊號強度，例如從第5等級調節到第4等級。
    所述之訊號量測模組103還用於利用測試治具5量測硬碟介面20產生的傳輸訊號，利用示波器3分析傳輸訊號的待測參數，將傳輸訊號的每一待測參數對應之實際測量值記錄在檔案中，並將該檔案保存至儲存器12中。該訊號量測模組103還用於將當前測試傳輸訊號的測試次數（記為Y）加一，即Y=Y+1，並判斷測試次數Y是否等於待測次數X。
    所述之訊號分析模組104用於當測試次數Y等於待測次數X時，分析每一傳輸訊號的實際測量值找出具有最優訊號完整性的傳輸訊號。例如，訊號分析模組104將訊號抖動量最少的傳輸訊號作爲最優訊號完整性的傳輸訊號。該訊號分析模組104還用於根據訊號完整性分析結果找出具有最優訊號完整性的傳輸訊號所對應之強度等級，將該強度等級作爲驅動硬碟介面20的參量設定值。
    所述之報告產生模組105用於根據每一個硬碟介面20的參量設定值產生所有硬碟介面20的測試報告，並將該測試報告顯示在顯示器13上。
    如圖2所示，係本發明硬碟介面的訊號完整性測試方法較佳實施例之流程圖。於本實施例中，本發明所述之方法能夠利用機械手臂4結合測試治具5從電子產品2之每一個硬碟介面20獲取傳輸訊號，並利用示波器3量測具有最優訊號完整性的傳輸訊號所對應之訊號完整性參數，從而並分析出每一個硬碟介面20的驅動參量設定值。
    步驟S21，測試人員將主控電腦1與電子產品2及機械手臂4相連接，並將示波器3與主控電腦1及測試治具5相連接。於本實施例中，主控電腦1藉由COM埠與電子產品2相連接，並藉由GPIB介面與示波器3相連接，示波器3藉由GPIB介面與測試治具5相連接。
    步驟S22，參數設置模組101設置一組評價每一個硬碟介面20上傳輸訊號的訊號完整性的待測參數，並設定傳輸訊號的強度等級及待測次數（記為X）。於本實施例中，所述之待測參數包括訊號平均振幅、抖動量、週期、頻率、上升沿時間及下升沿時間等。所述之強度等級包括訊號振幅（Swing）等級、訊號上升沿/下升沿（Rise/Fall）等級及訊號增強（Emphasis）等級。例如，若每一訊號強度等級分別定義為1至3等級，待測次數則為X=3×3×3=27次。若每一訊號強度等級分別定義為1至5等級，則待測次數為X=5×5×5=125次。
    步驟S23，手臂控制模組102控制機械手臂4將測試治具5移動至電子產品2的一個硬碟介面20上。於本實施例中，手臂控制模組102藉由控制指令來控制機械手臂4進行移動，從而使得測試治具5移動至所需測試的硬碟介面20上。
    步驟S24，訊號量測模組103藉由電子產品2的硬碟介面20調節傳輸訊號的強度等級，並控制硬碟介面20產生相應強度等級的傳輸訊號。於本實施例中，若需增強傳輸訊號強度，訊號量測模組103則增強硬碟介面20輸出的傳輸訊號強度，例如從第1等級調節到第2等級；若需減弱傳輸訊號強度，訊號量測模組103則降低硬碟介面20輸出的傳輸訊號強度，例如從第5等級調節到第4等級。
    步驟S25，訊號量測模組103利用測試治具5量測硬碟介面20產生的傳輸訊號，並利用示波器3分析傳輸訊號的待測參數。
    步驟S26，訊號量測模組103將傳輸訊號的每一待測參數對應之實際測量值記錄至檔案中，並將該檔案保存在儲存器12中，同時訊號量測模組103將當前測試傳輸訊號的測試次數（記為Y）加一，即Y=Y+1。
    步驟S27，訊號量測模組103判斷測試次數Y是否等於待測次數X。若測試次數Y小於待測次數X，流程則轉向步驟S24；若測試次數Y等於待測次數X，流程則執行步驟S28。
    步驟S28，訊號分析模組104分析每一傳輸訊號的實際測量值找出具有最優訊號完整性的傳輸訊號，根據訊號完整性分析結果找出最優傳輸訊號對應之強度等級，並將該強度等級作爲硬碟介面20的驅動參量設定值。於本實施例中，訊號分析模組104將訊號抖動量最少的傳輸訊號作爲最優訊號完整性的傳輸訊號。
    步驟S29，訊號量測模組103檢查電子產品2上的所有硬碟介面20是否測試完畢。若還有硬碟介面20未測試完畢，流程則轉向步驟S23，控制機械手臂4將測試治具5移動至下一個硬碟介面20上進行測試。若所有硬碟介面20已測試完畢，則流程則轉向步驟S30。
    步驟S30，報告產生模組105根據每一硬碟介面20的驅動參量設定值產生硬碟介面20的測試報告，並將該測試報告顯示在顯示器13上。
    以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，且已達廣泛之使用功效，凡其他未脫離本發明所揭示之精神下所完成之均等變化或修飾，均應包含於下述之申請專利範圍內。
    1．．．主控電腦
    10．．．訊號完整性測試系統
    101．．．參數設置模組
    102．．．手臂控制模組
    103．．．訊號量測模組
    104．．．訊號分析模組
    105．．．報告產生模組
    11．．．微處理器
    12．．．儲存器
    13．．．顯示器
    2．．．電子產品
    20．．．硬碟介面
    3．．．示波器
    4．．．機械手臂
    5．．．測試治具
    圖1係本發明硬碟介面的訊號完整性測試系統較佳實施例之架構圖。
    圖2係本發明硬碟介面的訊號完整性測試方法較佳實施例之流程圖。
    1．．．主控電腦
    10．．．訊號完整性測試系統
    101．．．參數設置模組
    102．．．手臂控制模組
    103．．．訊號量測模組
    104．．．訊號分析模組
    105．．．報告產生模組
    11．．．微處理器
    12．．．儲存器
    13．．．顯示器
    2．．．電子產品
    20．．．硬碟介面
    3．．．示波器
    4．．．機械手臂
    5．．．測試治具
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] 一種硬碟介面的訊號完整性測試系統，該系統運行於主控電腦中，該主控電腦與示波器及機械手臂連接，該機械手臂連接有測試治具，該系統包括：參數設置模組，用於設置一組評價傳輸訊號完整性的待測參數，及設定傳輸訊號強度等級及待測次數；手臂控制模組，用於控制機械手臂將測試治具移動至所需測量的硬碟介面上；訊號量測模組，用於藉由硬碟介面調節傳輸訊號強度等級，控制硬碟介面產生相應強度等級的傳輸訊號，利用測試治具量測硬碟介面產生的傳輸訊號，及利用示波器分析傳輸訊號的待測參數對應之實際測量值；訊號分析模組，用於藉由分析每一傳輸訊號的實際測量值找出具有最優訊號完整性的傳輸訊號，並將該傳輸訊號對應之強度等級作爲驅動該硬碟介面的參量設定值；及報告產生模組，用於根據每一硬碟介面的參量設定值產生硬碟介面的測試報告，並將該測試報告顯示在顯示器上。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之訊號完整性測試系統，其中，所述之主控電腦藉由COM埠與電子產品相連接，所述之示波器藉由GPIB介面與主控電腦及測試治具相連接。
    [3] 如申請專利範圍第1項所述之訊號完整性測試系統，所述之訊號量測模組還用於檢查電子產品上所有硬碟介面是否測試完畢，若還有硬碟介面未測試完畢，則控制機械手臂將測試治具移動至下一個硬碟介面上進行測試。
    [4] 如申請專利範圍第1項所述之訊號完整性測試系統，其中，所述之信號量測模組還用於記錄測試傳輸訊號的當前測試次數，當測試次數小於待測項目次數時調節傳輸訊號的強度等級繼續量測硬碟介面產生的傳輸訊號。
    [5] 如申請專利範圍第1項所述之訊號完整性測試系統，所述之硬碟介面包括SAS介面及SATA介面。
    [6] 一種硬碟介面的訊號完整性測試方法，應用於主控電腦中，該主控電腦與示波器及機械手臂連接，該機械手臂連接有測試治具，該方法包括步驟：設置一組評價傳輸訊號完整性的待測參數，並設定傳輸訊號強度等級及待測次數；控制機械手臂將測試治具移動至所需測量的硬碟介面上；藉由硬碟介面調節傳輸訊號強度等級，並控制硬碟介面產生相應強度等級的傳輸訊號；利用測試治具量測硬碟介面產生的傳輸訊號，並利用示波器分析傳輸訊號的待測參數對應之實際測量值；藉由分析每一傳輸訊號的實際測量值找出具有最優訊號完整性的傳輸訊號，並將該傳輸訊號對應之強度等級作爲驅動該硬碟介面的參量設定值；及根據每一硬碟介面的參量設定值產生硬碟介面的測試報告，並將該測試報告顯示在顯示器上。
    [7] 如申請專利範圍第6項所述之訊號完整性測試方法，其中，所述之主控電腦藉由COM埠與電子產品相連接，所述之示波器藉由GPIB介面與主控電腦及測試治具相連接。
    [8] 如申請專利範圍第6項所述之訊號完整性測試方法，該方法還包括：記錄測試傳輸訊號的當前測試次數；當測試次數小於待測次數時，返回調節傳輸訊號的強度等級之步驟，以便繼續量測硬碟介面產生的傳輸訊號。
    [9] 如申請專利範圍第6項所述之訊號完整性測試方法，該方法還包括：檢查電子產品上所有硬碟介面是否測試完畢；若還有硬碟介面未測試完畢，則控制機械手臂將測試治具移動至下一個硬碟介面上進行測試。
    [10] 如申請專利範圍第6項所述之訊號完整性測試方法，其中，所述之硬碟介面包括SAS介面及SATA介面。
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