一种GPIO的测试方法和器件与流程

一种gpio的测试方法和器件
技术领域
1.本发明涉及电性能的测试领域，特别涉及gpio的开路和短路的故障测试。


背景技术：

2.在模块和芯片的生产过程中，需要对所有的gpio(general-purpose input/output，即通用输入/输出端口)进行测试。现在gpio的数量往往有几十个，甚至上百个，如对每个gpio进行单独测试，需要耗费大量的人力，成本过高，故需要实现gpio测试的自动化。
3.现有的gpio自动化测试是把所有的gpio直接短接在一起，然后，将其中的一个gpio配置成输入端口，令其余gpio依次输出高电平，由配置成输入端口的gpio进行检测。当一个gpio在输出高电平时，配置成输入端口的gpio也检测到了高电平，就认为该gpio测试合格；否则，该gpio是开路的，具有故障。
4.现有的gpio自动测试方法遇到的问题是：gpio故障测试的种类单一，只能检测出具有开路故障的gpio，无法检测出gpio和gpio之间的短路故障，即便测试合格，也不能保证gpio合格。


技术实现要素：

5.本发明的技术方案解决的问题是：gpio故障测试的种类单一，只能检测出具有开路故障的gpio，无法检测出gpio和gpio之间的短路故障。gpio故障测试应该能够自动完成开路故障和短路故障两种测试，确保检测合格后，gpio就是合格的。
6.第一方面，本发明实施例提出一种gpio的测试方法，该方法包括：
7.给待测试器件的每个gpio都外加一个下拉电阻；将一个该gpio指定为输入端口，称为输入gpio；将余下的该gpio称为轮测gpio；每个该轮测gpio还串接了一个肖特基二极管，每个该肖特基二极管的正极接各自的该轮测gpio，负极都连接到该输入gpio上。
8.给该待测试器件通电开机。
9.依次逐个将该轮测gpio配置成输出模式；被配置成输出模式的该轮测gpio称为高电平轮测gpio；余下的该gpio均配置为输入模式；被配置成输入模式的该轮测gpio称为输入态轮测gpio。
10.该高电平轮测gpio输出高电平信号。
11.检测所有被配置为输入模式的该gpio的输入信号。
12.当该输入gpio的输入信号为恒定的所述高电平信号或所述低电平信号时，该输入gpio存在故障，该测试以失败结束。
13.当有该输入态轮测gpio检测到的是该高电平信号时，可判定存在具有短路故障的该gpio，即该待测试器件存在故障，该测试以失败结束。
14.当该输入gpio检测到的是低电平信号时，可判定该高电平轮测gpio存在开路故障，即该待测试器件存在故障，该测试以失败结束。
15.在所有该轮测gpio依次逐个输出该高电平信号的过程中，该输入gpio的该输入信号有该高电平信号和该低电平信号的变化，且在该高电平轮测gpio输出该高电平信号时，每次均是所有的该输入态轮测gpio检测到的都是该低电平信号，该输入gpio检测到的是该高电平信号，可判定该待测试器件不存在故障，该测试结束。
16.在一些实施例中，本发明提供的一种gpio的测试方法，该方法还包括：
17.在该待测试器件通电开机后，先进行开路故障预检。
18.该开路故障预检包括：
19.将所有的该gpio配置成输入模式。
20.当有该gpio检测到的是该高电平信号时，存在具有开路故障的该gpio，即该待测试模块存在故障，该测试以失败结束。
21.当所有该gpio检测到的都是该低电平信号时，不存在具有开路故障的该gpio，该测试继续进行。
22.在一些实施例中，本发明提供的一种gpio的测试方法，该方法还包括：
23.当该测试以失败结束时，提示报错信息。
24.第二方面，本发明实施例提出一种用于实现第一方面所述的方法的器件，该器件包括：
25.端口配置单元，用于配置gpio的输入/输出模式。
26.输入读取单元，用于读取被配置为输入模式的该gpio的输入信号。
27.信号输出单元，用于被配置为输出模式的该gpio的信号输出。
28.测试流程单元，用于控制测试按照流程进行；指定该gpio中的一个为输入gpio，余下的该gpio均为轮测gpio；该输入gpio仅外接一个下拉电阻；该轮测gpio外接了一个该下拉电阻和一个肖特基二极管；每个该肖特基二极管的正极接各自的该轮测gpio，负极都连接到该输入gpio上；该流程包括：
29.通过该端口配置单元依次逐个将轮测gpio配置成输出模式，被配置成输出模式的该轮测gpio称为高电平轮测gpio；余下的该gpio均配置为输入模式，被配置成输入模式的该轮测gpio称为输入态轮测gpio。
30.通过该信号输出单元使该高电平轮测gpio输出高电平信号。
31.通过该输入读取单元读取被配置为输入端口的该gpio的输入信号；当该输入gpio的输入信号为恒定的所述高电平信号或所述低电平信号时，该输入gpio存在故障，该测试以失败结束；当有该输入态轮测gpio检测到的是该高电平信号时，存在具有短路故障的该gpio，即该待测试器件存在故障，测试以失败结束；当该输入gpio检测到的是低电平信号时，该高电平轮测gpio存在开路故障，即该待测试器件存在故障，该测试以失败结束。
32.当该输入gpio的输入信号为恒定的所述高电平信号或所述低电平信号时，该输入gpio存在故障，该测试以失败结束。
33.在所有该轮测gpio依次逐个输出该高电平信号的过程中，该输入gpio的该输入信号有该高电平信号和该低电平信号的变化，且在该高电平轮测gpio输出该高电平信号时，每次均是所有的该输入态轮测gpio检测到的都是该低电平信号，该输入gpio检测到的是该高电平信号，可判定该待测试器件不存在故障，该测试结束。
34.在一些实施例中，本发明提供的一种用于实现第一方面所述的方法的器件，该器
件还包括：
35.开路故障预检单元，用于在该器件通电开机后，先进行开路故障预检。
36.该开路故障预检包括：
37.通过该端口配置单元将所有的该gpio配置成输入模式。
38.通过该输入端口读取单元读取所有该gpio的输入信号。
39.当有该gpio检测到的是该高电平信号时，存在具有开路故障的该gpio，即该器件存在故障，该测试以失败结束。
40.当所有该gpio检测到的都是低电平时，不存在具有开路故障的该gpio，该测试继续进行。
41.在一些实施例中，本发明提供的一种用于实现第一方面所述的方法的器件，该器件还包括：
42.故障状态显示单元，用于当该测试以失败结束时，提示报错信息。
43.本发明的技术方案的有益效果是：
44.本发明的技术方案在下拉电阻之外，给每个轮测gpio增加一个肖特基二极管，利用肖特基二极管的单向导通性，在该高电平轮测gpio的高电平可以通过该肖特基二极管加载到该输入gpio上的同时，保障了各该轮测gpio之间不会相互影响，然后，通过依次逐个使该轮测gpio输出高电平信号，同时对该gpio的开路故障和短路故障进行自动检测，提高了检测效率，确保检测合格后，所有的该gpio就都是合格的，保证了产品的合格率。
附图说明
45.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
46.图1为本发明的gpio的测试方法的一具体实施例的外部接线图。
47.图2为本发明的gpio的测试方法的一具体实施例的测试流程图。
48.图3为本发明的gpio的测试方法的一具体实施例的测试流程图。
具体实施方式
49.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本领域技术人员应当理解的是，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员可以进行任何适当的修改或变型，从而获得所有其它实施例。
50.第一方面，本发明实施例提出一种gpio的测试方法，该方法包括：
51.给待测试器件的每个gpio都外加一个下拉电阻；将一个该gpio指定为输入端口，称为输入gpio；将余下的该gpio称为轮测gpio；每个该轮测gpio还串接了一个肖特基二极管，每个该肖特基二极管的正极接各自的该轮测gpio，负极都连接到该输入gpio上。
52.给该待测试器件通电开机。
53.依次逐个将该轮测gpio配置成输出模式；被配置成输出模式的该轮测gpio称为高
电平轮测gpio；余下的该gpio均配置为输入模式；被配置成输入模式的该轮测gpio称为输入态轮测gpio。
54.该高电平轮测gpio输出高电平信号。
55.检测所有被配置为输入模式的该gpio的输入信号。
56.当该输入gpio的输入信号为恒定的所述高电平信号或所述低电平信号时，该输入gpio存在故障，该测试以失败结束。
57.当该输入gpio检测到的是低电平信号时，可判定该高电平轮测gpio存在开路故障，即该待测试器件存在故障，该测试以失败结束。
58.当有该输入态轮测gpio检测到的是该高电平信号时，可判定存在具有短路故障的该gpio，即该待测试器件存在故障，该测试以失败结束。
59.在所有该轮测gpio依次逐个输出该高电平信号的过程中，该输入gpio的该输入信号有该高电平信号和该低电平信号的变化，且在该高电平轮测gpio输出该高电平信号时，每次均是所有的该输入态轮测gpio检测到的都是该低电平信号，该输入gpio检测到的是该高电平信号，可判定该待测试器件不存在故障，该测试结束。
60.在本实施例中，如图1所示，是该待测试器件的该gpio的外部接线图。这里的器件，可以是模块，也可以是芯片。每个该gpio都外接了一个该下拉电阻。将一个该gpio指定为输入端口，该输入端口在指定前可以是任意的gpio，指定后，在测试过程中就不再更换。该输入端口之外的其余gpio，都是该轮测gpio。每一个该轮测gpio都再接入了一个该肖特基二极管，每个该肖特基二极管的正极接各自的该轮测gpio，负极都连接到该输入gpio上，利用肖特基二极管的单向导通性，在该高电平轮测gpio的高电平可以通过该肖特基二极管加载到该输入gpio上的同时，保障了各该轮测gpio之间不会相互影响。因此，当各个该轮测gpio依次逐个输出高电平信号时，可以通过读取其他配置成输入模式的该gpio的输入信号完成检测。
61.将该下拉电阻和该肖特基二极管接入后，给该待测试器件通电，开机。
62.如图2所示，是本实施例的一个流程图。通过端口配置单元对该gpio进行配置。先将第一个该轮测gpio配置成输出模式，被配置成输出模式的该轮测gpio称为高电平轮测gpio。余下的该gpio均配置为输入模式，被配置成输入模式的该轮测gpio称为输入态轮测gpio。也就是说，处于输入状态的包括该输入gpio和该输入态轮测gpio。
63.通过该信号输出单元使该高电平轮测gpio输出高电平信号。因为每次都只把一个该gpio配置成了输入模式，所以每次都只有一个该高电平轮测gpio输出高电平信号。
64.通过输入读取单元读取被配置成输入模式的该gpio的输入信号。
65.当该输入gpio检测到了上升沿或下降沿时，说明该输入gpio能正常工作。当该输入gpio的输入信号为恒定的所述高电平信号或所述低电平信号时，该输入gpio存在故障，该测试以失败结束。该上升沿或该下降沿，可以检测到一次后就不再检测，直接跳转至下一步，也可以每次都做检测。
66.因为有该肖特基二极管进行隔离，正常情况下所有的该输入态轮测gpio检测到的都应该是低电平信号，所以，当有该输入态轮测gpio检测到的是高电平信号时，可判定存在具有短路故障的该gpio，即该待测试器件存在故障，该测试以失败结束。
67.因为该肖特基二极管具有单向导通性，该高电平轮测gpio输出的高电平信号应当
能被该输入gpio检测到。所以，当该输入gpio检测到的是低电平信号时，可判定该高电平轮测gpio存在开路故障，即该待测试器件存在故障，该测试以失败结束。
68.通过该测试流程单元控制该测试的流程。该流程为：假设共有m个该gpio，其中一个为该输入gpio，其余的为该轮测gpio。当第一个该轮测gpio输出高电平信号时，该输入态轮测gpio检测到的都是低电平信号，且该输入gpio检测到的是低电平信号，则该次测试没有检测出故障，测试可以继续进行。接下来，将第二个该轮测gpio配置成输出模式，输出高电平信号，其余的该gpio均配置成输出模式，重复前述的测试过程。如测试没有因检测出故障而以失败结束，则换下一个该轮测gpio输出高电平信号，继续进行测试，直到最后一个，即第m-1个该轮测gpio。如果最后一个该轮测gpio的测试也顺利完成，没有因检测出故障而以失败结束，则该待测试器件的所有gpio均检测合格，没有开路故障，也没有短路故障。需要指出的是，该输入gpio检测到高电平信号的判定和所有该输入态轮测gpio都检测到低电平信号的判定，在逻辑上并无先后顺序，在实际测试中也可以同步进行，只要保证通过测试的器件能够两个条件同时满足即可。在图2中，如前所述，该输入gpio是否有上升沿或下降沿的检测，可以检测到一次后就不再检测，直接跳转至下一步，也可以每次都做检测。同样地，该输入gpio的上升沿或下降沿的检测，在先或在后的顺序并不重要，重要的是保证各个实质性条件的满足。
69.在测试过程中，对该gpio的配置、输出、读取、判断等操作，可以是按位进行的，也可以是按一个字节或几个字节进行的整体操作。
70.在一些实施例中，本发明提供的一种gpio的测试方法，该方法还包括：
71.在该待测试器件通电开机后，先进行开路故障预检。
72.该开路故障预检包括：
73.将所有的该gpio配置成输入模式。
74.当有该gpio检测到的是该高电平信号时，存在具有开路故障的该gpio，即该待测试模块存在故障，该测试以失败结束。
75.当所有该gpio检测到的都是该低电平信号时，不存在具有开路故障的该gpio，该测试继续进行。
76.在本实施例中，如图3所示，在进行正式测试之前，增加了先进行开路故障预检的环节。因为开路故障的操作比较简单，耗费时间极短，如果预检出了开路故障，则测试无需继续进行，可以立刻准备对下一个器件进行测试，加快了测试的节奏，节约了测试的总耗时。
77.在该开路故障预检中，如图3所示，该开路故障预检单元先通过该端口配置单元将所有的该gpio配置成输入模式。正常情况下，因为有下拉电阻，所有的该gpio检测到的都应当是该低电平信号。当有该gpio检测到的是该高电平信号时，表明存在具有开路故障的该gpio，即该待测试模块存在故障，该测试以失败结束。只有当所有该gpio检测到的都是该低电平信号时，表明不存在具有开路故障的该gpio，该测试继续进行。
78.因为已经进行了开路故障的预检，在后续的测试中，针对开路故障的判断可以省略，也可以继续测试，做二次检验。
79.在一些实施例中，本发明提供的一种gpio的测试方法，该方法还包括：
80.当该测试以失败结束时，提示报错信息。
81.在本实施例中，当该测试以失败结束时，提示该报错信息。该报错信息可以是器件上的故障灯，也可以是屏幕上的出错警告。如果该器件有序列号或其他产品溯源跟踪标记的，该序列号或该标记可以被录入数据库，同时录入具体的故障信息，以便事后做统计分析，寻找提高产品良率的途径。
82.第二方面，本发明实施例提出一种用于实现第一方面所述的方法的器件，该器件包括：
83.端口配置单元，用于配置gpio的输入/输出模式。
84.输入读取单元，用于读取被配置为输入模式的该gpio的输入信号。
85.信号输出单元，用于被配置为输出模式的该gpio的信号输出。
86.测试流程单元，用于控制测试按照流程进行；指定该gpio中的一个为输入gpio，余下的该gpio均为轮测gpio；该输入gpio仅外接一个下拉电阻；该轮测gpio外接了一个该下拉电阻和一个肖特基二极管；每个该肖特基二极管的正极接各自的该轮测gpio，负极都连接到该输入gpio上；该流程包括：
87.通过该端口配置单元依次逐个将轮测gpio配置成输出模式，被配置成输出模式的该轮测gpio称为高电平轮测gpio；余下的该gpio均配置为输入模式，被配置成输入模式的该轮测gpio称为输入态轮测gpio。
88.通过该信号输出单元使该高电平轮测gpio输出高电平信号。
89.通过该输入读取单元读取被配置为输入端口的该gpio的输入信号；当该输入gpio的输入信号为恒定的所述高电平信号或所述低电平信号时，该输入gpio存在故障，该测试以失败结束；当有该输入态轮测gpio检测到的是该高电平信号时，存在具有短路故障的该gpio，即该待测试器件存在故障，测试以失败结束；当该输入gpio检测到的是低电平信号时，该高电平轮测gpio存在开路故障，即该待测试器件存在故障，该测试以失败结束。
90.在所有该轮测gpio依次逐个输出该高电平信号的过程中，该输入gpio的该输入信号有该高电平信号和该低电平信号的变化，且在该高电平轮测gpio输出该高电平信号时，每次均是所有的该输入态轮测gpio检测到的都是该低电平信号，该输入gpio检测到的是该高电平信号，可判定该待测试器件不存在故障，该测试结束。
91.在本实施例中，如图1所示，是该待测试器件的该gpio的外部接线图。这里的器件，可以是模块，也可以是芯片。每个该gpio都外接了一个该下拉电阻。将一个该gpio指定为输入端口，该输入端口在指定前可以是任意的gpio，指定后，在测试过程中就不再更换。该输入端口之外的其余gpio，都是该轮测gpio。每一个该轮测gpio都再接入了一个该肖特基二极管，每个该肖特基二极管的正极接各自的该轮测gpio，负极都连接到该输入gpio上，利用肖特基二极管的单向导通性，在该高电平轮测gpio的高电平可以通过该肖特基二极管加载到该输入gpio上的同时，保障了各该轮测gpio之间不会相互影响。因此，当各个该轮测gpio依次逐个输出高电平信号时，可以通过读取其他配置成输入模式的该gpio的输入信号完成检测。
92.将该下拉电阻和该肖特基二极管接入后，给该待测试器件通电，开机。
93.如图2所示，是本实施例的一个流程图。通过端口配置单元对该gpio进行配置。先将第一个该轮测gpio配置成输出模式，被配置成输出模式的该轮测gpio称为高电平轮测gpio。余下的该gpio均配置为输入模式，被配置成输入模式的该轮测gpio称为输入态轮测
gpio。也就是说，处于输入状态的包括该输入gpio和该输入态轮测gpio。
94.通过该信号输出单元使该高电平轮测gpio输出高电平信号。因为每次都只把一个该gpio配置成了输入模式，所以每次都只有一个该高电平轮测gpio输出高电平信号。
95.通过输入读取单元读取被配置成输入模式的该gpio的输入信号。
96.当该输入gpio检测到了上升沿或下降沿时，说明该输入gpio能正常工作。当该输入gpio的输入信号为恒定的所述高电平信号或所述低电平信号时，该输入gpio存在故障，该测试以失败结束。该上升沿或该下降沿，可以检测到一次后就不再检测，直接跳转至下一步，也可以每次都做检测。
97.因为有该肖特基二极管进行隔离，正常情况下所有的该输入态轮测gpio检测到的都应该是低电平信号，所以，当有该输入态轮测gpio检测到的是高电平信号时，可判定存在具有短路故障的该gpio，即该待测试器件存在故障，该测试以失败结束。
98.因为该肖特基二极管具有单向导通性，该高电平轮测gpio输出的高电平信号应当能被该输入gpio检测到。所以，当该输入gpio检测到的是低电平信号时，可判定该高电平轮测gpio存在开路故障，即该待测试器件存在故障，该测试以失败结束。
99.通过该测试流程单元控制该测试的流程。该流程为：假设共有m个该gpio，其中一个为该输入gpio，其余的为该轮测gpio。当第一个该轮测gpio输出高电平信号时，该输入态轮测gpio检测到的都是低电平信号，且该输入gpio检测到的是低电平信号，则该次测试没有检测出故障，测试可以继续进行。接下来，将第二个该轮测gpio配置成输出模式，输出高电平信号，其余的该gpio均配置成输出模式，重复前述的测试过程。如测试没有因检测出故障而以失败结束，则换下一个该轮测gpio输出高电平信号，继续进行测试，直到最后一个，即第m-1个该轮测gpio。如果最后一个该轮测gpio的测试也顺利完成，没有因检测出故障而以失败结束，则该待测试器件的所有gpio均检测合格，没有开路故障，也没有短路故障。需要指出的是，该输入gpio检测到高电平信号的判定和所有该输入态轮测gpio都检测到低电平信号的判定，在逻辑上并无先后顺序，在实际测试中也可以同步进行，只要保证通过测试的器件能够两个条件同时满足即可。在图2中，如前所述，该输入gpio是否有上升沿或下降沿的检测，可以检测到一次后就不再检测，直接跳转至下一步，也可以每次都做检测。同样地，该输入gpio的上升沿或下降沿的检测，在先或在后的顺序并不重要，重要的是保证各个实质性条件的满足。
100.在测试过程中，对该gpio的配置、输出、读取、判断等操作，可以是按位进行的，也可以是按一个字节或几个字节进行的整体操作。
101.在一些实施例中，本发明提供的一种用于实现第一方面所述的方法的器件，该器件还包括：
102.开路故障预检单元，用于在该器件通电开机后，先进行开路故障预检。
103.该开路故障预检包括：
104.通过该端口配置单元将所有的该gpio配置成输入模式。
105.通过该输入端口读取单元读取所有该gpio的输入信号。
106.当有该gpio检测到的是该高电平信号时，存在具有开路故障的该gpio，即该器件存在故障，该测试以失败结束。
107.当所有该gpio检测到的都是低电平时，不存在具有开路故障的该gpio，该测试继
续进行。
108.在本实施例中，如图3所示，在进行正式测试之前，增加了先进行开路故障预检的环节。因为开路故障的操作比较简单，耗费时间极短，如果预检出了开路故障，则测试无需继续进行，可以立刻准备对下一个器件进行测试，加快了测试的节奏，节约了测试的总耗时。
109.在该开路故障预检中，如图3所示，该开路故障预检单元先通过该端口配置单元将所有的该gpio配置成输入模式。正常情况下，因为有下拉电阻，所有的该gpio检测到的都应当是该低电平信号。当有该gpio检测到的是该高电平信号时，表明存在具有开路故障的该gpio，即该待测试模块存在故障，该测试以失败结束。只有当所有该gpio检测到的都是该低电平信号时，表明不存在具有开路故障的该gpio，该测试继续进行。
110.因为已经进行了开路故障的预检，在后续的测试中，针对开路故障的判断可以省略，也可以继续测试，做二次检验。
111.在一些实施例中，本发明提供的一种用于实现第一方面所述的方法的器件，该器件还包括：
112.故障状态显示单元，用于当该测试以失败结束时，提示报错信息。
113.在本实施例中，当该测试以失败结束时，提示该报错信息。该报错信息可以是器件上的故障灯，也可以是屏幕上的出错警告。如果该器件有序列号或其他产品溯源跟踪标记的，该序列号或该标记可以被录入数据库，同时录入具体的故障信息，以便事后做统计分析，寻找提高产品良率的途径。