Brevet FR2717902A1 — publié le 19950929

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF D'ÉLABORATION DE TESTS DE CARTES ÉLECTRONIQUES. La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour élaborer des séquences de test automatique de cartes électroniques. Elle s'applique notamment, mais non exclusivement, aux systèmes de test automatique. Ces systèmes ont pour but de recréer l'environnement réel de la carte électronique à tester et de mesurer ses réactions de manière à détecter ses défauts éventuels. Afin de pouvoir s'adapter à la très grande variété de cartes électroniques et d'être le plus polyvalents possible, ces systèmes possèdent un grand nombre de ressources de génération de signaux et de mesure. Par ailleurs, pour pouvoir réaliser automatiquement le test d'une carte électronique, ils sont programmables. On distingue plusieurs techniques de test de cartes élec- troniques. La technique MDA d'analyse de défauts de fabrication se situe au niveau physique le plus bas. Elle consiste à - 2 - détecter les courts-circuits, les discontinuités au niveau des équipotentielles, et les composants manquants. La technique in-situ de niveau électrique consiste à vérifier que chaque composant actif et passif fonctionne correctement et indépendamment de son environnement. Le test fonctionnel consiste à vérifier que les fonctions ont été correctement réalisées en déterminant leur tables de vérité ou leur fonctions de transfert. Les deux premières techniques, MDA et in-situ impliquent que les différentes équipotentielles de la carte sont directement accessibles à l'aide d'une interface mécanique telle qu'une planche à clous comprenant une multiplicité de clous destinés à venir en contact électrique avec les équipotentielles, tandis que la troisième fonctionnelle n'accède qu'aux connecteurs de la carte. L'élaboration de la procédure de test automatique d'une carte électronique nécessite tout d'abord des connaissances de base en électronique et la connaissance des méthodes de test. Il est également nécessaire de connaître les spécifi- cités du système de test automatique et notamment son langage de commande. Le raisonnement d'élaboration d'un tel test ne peut donc se limiter au seul schéma électronique de la carte à tester. En effet, la démarche généralement suivie pour élaborer un test consiste tout d'abord à décrire dans un langage spéci- fique au système de test, l'architecture de la carte, composant par composant et équipotentielle par équipoten- tielle, en partant des connecteurs. Ensuite, en fonction de la technique de test employée, il s'agit de définir les stimuli à appliquer aux différents points de la carte, et les points de mesure en association avec le type de mesure à effectuer, ainsi que les valeurs attendues à chaque point de mesure en fonction du stimuli appliqué. Ces étapes entièrement manuelles sont bien entendues suivies par une étape de mise au point en vue d'obtenir une séquence de test opérationnelle. Il apparait que cette démarche est longue et fastidieuse, et donc très coûteuse, et ce d'autant plus que la carte à tester est complexe. On a donc cherché à simplifier la réalisation de tels tests, et un premier pas a été franchi en utilisant les données issues des outils de conception assistée par ordinateur pour automatiser l'étape de description de la carte. Les étapes suivantes restent purement manuelles et requiè- rent des compétences à la fois en électronique, en test, et en programmation. Cela implique que l'ingénieur de test n'est pas uniquement concentré sur son activité de test, son attention étant dispersée entre des problèmes de test de cartes électroniques et des problèmes de langage de commande et de programmation. En outre, il doit avoir en permanence à côté de lui, le schéma électronique et le schéma d'implantation des composants de la carte qui se présentent généralement sous la forme de plans sur support papier de grand format difficiles à manipuler. De plus, ces schémas sont issus de l'étape de conception de la carte et ne sont donc pas spécifiquement adaptés au test. Par ailleurs, il est fréquent de constater durant cette phase de test, que certaines fonctions de la carte ne sont pas accessibles au test du fait que, lors de la conception de la carte, on n'a pas prévu de rendre accessibles les équipotentielles correspondantes. La présente invention a pour but de supprimer ces inconvé- nients. Elle propose à cet effet un procédé pour le test d'une carte électronique à l'aide d'un système de test automatique comprenant un processeur apte à exécuter une -4- séquence de test, et des moyens de génération et de mesure de signaux électriques, ledit système étant connecté à la carte au moyen d'un circuit d'interface permettant d'appli- quer à la carte des stimuli délivrés par lesdits moyens de génération et d'en mesurer les effets à l'aide desdits moyens de mesure. Ce procédé est caractérisé en ce qu'il met en oeuvre un calculateur connecté au système de test et comprend les phases suivantes: l'introduction dans le calculateur et la mise en forme des informations décrivant l'architecture de la carte électronique, et servant à la fabrication automatisée de ladite carte, - l'affichage par le calculateur du schéma électronique de la carte sur un écran de visualisation, à partir desdites informations, - le dialogue entre le calculateur et l'opérateur à l'aide du schéma affiché à l'écran et de moyens de désignation et de commande, au cours duquel l'opérateur adapte et complète le schéma affiché à l'écran en fonction du système de test et du type de test à réaliser, et définit une séquence de test en décrivant successivement la forme des signaux à appliquer à l'aide des moyens de généra- tion, et à détecter à l'aide des moyens de mesure, aux équipotentielles de la carte, - un premier déroulement automatique de la séquence de test sur ledit système de test ou sur un simulateur, au cours duquel sont mémorisés les signaux électriques mesurés par lesdits moyens de mesure, et - un second déroulement automatique de la séquence de test sur ledit système de test, au cours duquel les signaux mesurés sont comparés avec ceux qui ont été mémorisés lors dudit premier déroulement, la carte ainsi testée étant déclarée en bon fonctionnement si aucune différence n'a été détectée lors de ces comparaisons. De cette manière, l'ingénieur de test n'a plus à connaître le langage de commande et de programmation du système de test, le calculateur mettant à sa disposition, par l'inter- médiaire de l'écran et des moyens de désignation et de commande, les schémas électroniques et physiques de la carte, ainsi que les appareils de génération de signaux et de mesure. Avantageusement, à l'issue de la réalisation de la séquence de test automatique, le procédé selon l'invention comprend, à partir desdites informations complétées et adaptées, la production d'informations permettant la fabrication automa- tisée de la carte électronique au format des données produites par un outil de conception assistée par ordina- teur. Cette disposition permet de corriger les défauts de concep- tion constatés lors de l'élaboration de la séquence de test, et notamment, de rendre accessibles les équipoten- tielles qui ne l'étaient pas, en vue de permettre la réali- sation d'un test le plus exhaustif possible. Un mode de réalisation du procédé selon l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexes dans lesquels: La figure 1 représente schématiquement un dispo- sitif permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention; la figure 2 montre l'enchaînement des principales phases du procédé; les figures 3 à 7 montrent le schéma de portions de circuit électronique et les différentes opéra- -6- tions susceptibles d'être effectuées sur ce schéma. Le dispositif de la figure 1 comprend une unité centrale 1 connectée à un écran de visualisation 2 et à au moins un organe de commande tel qu'un clavier 3 ou une souris 4. Cette unité centrale 1 est également raccordée à une unité de mémoire de masse 5 et un système de test de cartes électroniques, auquel vient se connecter la carte à tester 8 par l'intermédiaire d'une interface 7. Un tel système de test 6 comprend généralement un processeur apte à commander d'une part un ensemble d'appareils de mesure et de génération de signaux électriques, et d'autre part, l'interface 7 pour connecter sur commande ces appareils aux différentes équipotentielles de la carte. Au cours d'une première phase 10 du procédé selon l'inven- tion (figure 2), les fichiers de données produits par l'outil de conception assistée par ordinateur en vue d'une fabrication automatisée de la carte électronique à tester 8 sont introduits dans l'unité centrale 1. Ces fichiers contiennent toutes les informations nécessaires à la description physique et logique de la carte 8. Ces informations sont traitées par l'unité centrale 1 pour être normalisées et réorganisées en une base de données stockée dans la mémoire de masse 5. Elles permettent notam- ment de reconstituer le schéma électronique des circuits de la carte et le schéma d'implantation des composants électroniques et des équipotentielles de la carte 8. Ces deux schémas peuvent sur commande de l'ingénieur de test, apparaître à l'écran de visualisation 2 (phase 2), soit l'un après l'autre en plein écran, soit simultanément dans deux fenêtres distinctes dans lesquelles on peut déplacer le schéma afin de visualiser les parties non affichées. Il est également possible d'agrandir une portion de schéma afin de pouvoir en visualiser les détails. -7- La phase suivante 12 consiste à adapter ces deux schémas au test. En effet, il est fréquent que les noms des différents éléments donnés par l'outil de conception assistée par ordinateur soient incompatibles avec les règles de commande du système de test. Il faut donc les modifier. Pour cela l'ingénieur de test procède de la façon suivante, comme illustré à la figure 3. Il déclenche la commande "changer le nom" accessible par exemple par un menu général, puis il désigne à l'aide de la souris l'élément dont il souhaite modifier le nom. Sur la figure 3, une fenêtre 21 est apparue à l'écran 2 à la suite de la désignation d'une équipotentielle 20 par l'ingénieur de test. Dans cette fenêtre 21, est affiché le nom 22 de l'équipotentielle désignée et un champ de saisie 23 est activé de manière à permettre à l'ingénieur de test d'introduire un nouveau nom à l'aide du clavier 3. L'unité centrale 1 accède alors à la base de données pour y ajouter ce nouveau nom en association avec l'équipotentielle désignée. En outre, les données issues de la conception ne contien- nent pas toutes les données nécessaires au test, comme par exemple, la position des clous de test par rapport aux équipotentielles, dans le cas d'un test de niveau physique ou électrique. Pour cela, l'ingénieur de test commande l'affichage simultané du schéma électronique 30 et du schéma d'implantation physique des composants 31 de la carte (figure 4), et désigne successivement sur le schéma d'implantation des composants, toutes les pattes de connexion de composants sur lesquelles ont été prévus des clous, tel que C10, au niveau de l'interface 7. La désigna- tion d'une patte de connexion 33 à l'aide de la souris provoque la signalisation de la patte désignée et de l'équipotentielle 29 correspondante sur le schéma électro- nique 30, ainsi que l'affichage d'une fenêtre destinée à la saisie du numéro du clou correspondant. -8- Dans le cas, d'un test fonctionnel, cette étape comprend également le découpage graphique de la carte 8 en blocs logiques. Cette opération peut être effectuée à l'aide de la souris 4 en désignant successivement sur le schéma électronique, soit un ensemble de zones rectangulaires 35 (figure 5), soit les composants électroniques du bloc logique. A la suite de ces désignations, une fenêtre de saisie apparaît à l'écran pour permettre à l'ingénieur de test d'affecter un nom, par exemple BL1, à ce bloc logique 35. La phase suivante 13 consiste à affecter les ressources du système de test aux différentes équipotentielles. En test physique ou électrique, ces équipotentielles sont acces- sibles par les clous, tandis qu'en test fonctionnel, seules les entrées et sorties de la carte sont accessibles par l'interface de test 7. Les ressources du système de test 6 comprennent des générateurs de signaux et des appareils de mesure. Pour réaliser cette affectation, il suffit de désigner un à un les points de mesure ou de génération à l'aide de la souris et de préciser la ressource du système de test que l'on désire lui affecter. Au cours de cette phase, la désignation d'une équipoten- tielle provoque l'affichage d'une fenêtre 40 permettant de préciser le type de signal transitant par cette équipoten- tielle, à savoir, numérique, analogique ou hybride, c'est- à-dire, numérique et analogique. Une fois que le type de signal à été choisi, le libellé du type de signal apparaît à proximité de l'équipotentielle correspondante. Le choix du type de signal pour chaque équipotentielle permet de créer le plan de câblage de l'interface de test, et, une fois ce câblage réalisé pour chaque équipoten- tielle, de pouvoir appliquer l'une des ressources compa- tibles avec le type de signal sélectionné. -9- La phase suivante 14 consiste à déterminer le séquencement du test en programmant les ressources du système de test à appliquer successivement à chaque équipotentielle précédem- ment identifiée. Ainsi, les commandes à appliquer successi- vement aux différentes ressources du système de test sont mémorisées dans l'ordre selon lequel elles sont introduites par l'ingénieur de test en une séquence de test qui pourra être déroulée pour procéder au test automatique de la carte. Pour établir cette séquence de test, l'ingénieur de test désigne successivement à l'aide de la souris chaque équipo- tentielle à laquelle il souhaite affecter une ressource du système de test selon un ordre déterminé. Ainsi, par exemple, pour tester une fonction, l'ingénieur de test commence par désigner successivement l'ensemble des points de génération, c'est-à-dire, les points auxquels il désire appliquer un signal, et donne la forme des signaux à appli- quer respectivement à ces points de génération. Puis il désigne les points de mesure et introduit la forme des signaux attendus en fonction des signaux d'entrée. Chaque désignation d'équipotentielle provoque l'affichage d'une fenêtre donnant la liste des générateurs ou appareils de mesure mis à disposition par le système de test, en fonction du type de signal affecté à l'équipotentielle lors de la phase précédente. La sélection d'un appareil entralne l'affichage d'une nouvelle fenêtre permettant de définir les paramètres de fonctionnement de celui-ci. Ainsi, par exemple, la désignation par l'ingénieur de test d'un générateur ou d'un appareil de visualisation de signaux numériques provoque l'affichage d'une fenêtre 41 dans laquelle l'ingénieur de test peut définir la forme du signal 42 à appliquer ou à détecter sur l'équipotentielle précédemment désignée. - 10 - Dans les autres cas, la sélection d'un appareil de généra- tion de signaux ou de mesure provoque l'affichage d'une représentation 42 du panneau de commande de l'appareil sélectionné (sur la figure 6, un générateur de tension) connecté à l'équipotentielle considérée 43. Les boutons de commande 44,45 de l'appareil ainsi représenté peuvent être actionnés par l'ingénieur de test à l'aide de la souris, ce qui entraîne la mise à jour des afficheurs 46 de l'appa- reil. Il convient de noter que chaque étape de test peut être exécutée individuellement. On peut donc, avec un nombre réduit de manipulations sur les schémas affichés à l'écran de visualisation 2, affecter des ressources du système de test 6 aux équipotentielles de la carte 8, et visualiser les réactions de la carte grâce aux résultats fournis par les instruments de mesure. Une fois que le séquencement du test est défini et que les ressources du système de test sont programmées pour chaque étape du test, il s'agit, au cours de la phase 15 de mettre au point le test en activant son exécution pas à pas sur le système de test ou sur un simulateur. Cette phase de mise au point permet, lors de chaque étape de la séquence de test, de visualiser dans des fenêtres respectives 50,51, les paramètres de génération et les résultats des mesures en liaison avec les points de génération 52 et les points de mesure 53. Ces fenêtres 50,51 permettent également à l'ingénieur de test d'ajuster en interactif les paramètres de génération et de mesure. En test in-situ, cette phase permet à l'ingénieur de test de positionner des points de garde 55 de manière à pouvoir effectuer des mesures sur une partie du circuit tout en s'affranchissant des effets du reste du circuit. La phase 16 consiste à dérouler complètement la séquence de test une fois mise au point dans le but de la valider, et en même temps, de réaliser l'apprentissage de la carte. Cet - il - apprentissage consiste à mémoriser dans la base de données tous les signaux mesurés en vue de pouvoir les comparer avec les signaux mesurés lors d'exécutions ultérieures de la séquence de test, et ainsi, de pouvoir déclarer bonne ou5 mauvaise une carte ainsi testée. Cette phase peut être réalisée aussi bien à l'aide du système de test 6 que d'un simulateur capable de simuler le fonctionnement de la carte à tester. Cette phase d'apprentissage est particulièrement utile lorsque l'ingénieur de test n'est pas capable d'indiquer la forme des signaux attendus. Il en est ainsi, dans le cas d'étapes de test consistant à lire le contenu de mémoires pré-programmées. Lors du déroulement de la séquence de test, le système de test 6 enregistre le contenu de la mémoire lue et le restitue au calculateur 1 qui le mémorise au niveau de la base de données. Cette phase permet également de procéder à la détection de panne en mode interactif avec le système de test en vue de localiser une panne sur une carte. A cet effet, le schéma d'implantation est affiché à l'écran, et l'ingénieur de test peut y visualiser les points indiqués par le système de test sur lesquels il doit positionner une sonde. Lors de cette phase, le système de test 6 fournit à l'unité centrale 1 les informations suivantes: - le nom de l'équipotentielle, - le type et le numéro du composant, - le numéro de patte de connexion du composant correspon- dant à l'équipotentielle, et - le résultat du test. Il convient de noter que toutes les informations de test introduites au cours des différentes phases d'élaboration de la séquence de test sont mémorisées et rangées au fur et à mesure dans la base de données. En fin d'élaboration de cette séquence, la base de données est vérifiée et réorga- - 12 - nisée en vue de pouvoir exécuter celle-ci de manière efficace. Le procédé selon l'invention comprend une phase supplémen- taire au cours de laquelle sont élaborés de nouveaux fichiers au format compatible avec les fichiers issus de l'outil de conception assistée par ordinateur. Ces fichiers permettent de fabriquer de nouvelles cartes corrigées sur le plan de la conception pour être facilement testées et dépannées. - 13 - REVENDICATIONS 1. Procédé pour le test d'une carte électronique à l'aide d'un système de test automatique (6) comprenant un processeur apte à exécuter une séquence de test, et des moyens de génération et de mesure de signaux électriques, ledit système étant connecté à la carte (8) au moyen d'un circuit d'interface (7) permettant d'appliquer à la carte des stimuli délivrés par lesdits moyens de génération et10 d'en mesurer les effets à l'aide desdits moyens de mesure, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre un calculateur (1) connecté au système de test (6) et comprend les phases suivantes: l'introduction (10) dans le calculateur (1) et la mise en forme d'informations décrivant l'architecture de la carte électronique (8), et servant à la fabrication automatisée de ladite carte, - l'affichage (11) par le calculateur (1) du schéma électronique de la carte sur un écran de visualisation (2), à partir desdites informations, - le dialogue (12,13,14) entre le calculateur (1) et l'opérateur à l'aide du schéma affiché à l'écran (2) et de moyens (3,4) de désignation et de commande, au cours duquel l'opérateur adapte et complète le schéma affiché à l'écran (2) en fonction du système de test (6) et du type de test à réaliser, et définit une séquence de test en décrivant successivement la forme des signaux (41) à appliquer à l'aide de moyens de génération (42) et à détecter à l'aide de moyens de mesure, aux équipoten- tielles de la carte, - un premier déroulement automatique (16) de la séquence de test sur ledit système de test (6) ou sur un simulateur, au cours duquel sont mémorisés les signaux électriques mesurés par lesdits moyens de mesure, et - un second déroulement automatique de la séquence de test sur ledit système de test (6) au cours duquel les signaux mesurés sont comparés avec ceux qui ont été mémorisés lors dudit premier déroulement (16), la carte (8) ainsi - 14 - testée étant déclarée en bon fonctionnement si aucune différence n'a été détectée lors de ces comparaisons. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites informations servant à la fabrication automatisée de ladite carte (8) sont délivrées par un outil de conception assistée par ordinateur. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend, à l'issue dudit premier déroulement (16), la mise des informations utilisées par la séquence de test, sous une forme compatible avec l'outil de conception assistée par ordinateur. 4. Procédé selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce qu'il comprend l'affichage (11) à l'écran de visualisation (2) du schéma électronique (30) et du schéma d'implantation (31) des composants électroniques (34) et des équipotentielles de la carte (8). 5. Procédé selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce qu'il comprend la désignation successive sur ledit schéma affiché à l'écran, à l'aide d'un moyen de désignation (4), des équipotentielles de la carte à tester et l'affectation de ces dernières à des clous de test (Ci). 6. Procédé selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce qu'il comprend la désignation successive (13) sur ledit schéma affiché à l'écran, à l'aide d'un moyen de désignation (4), des équipotentielles de la carte et la sélection du type de signal, numérique ou analogique, transitant dans ces dernières. 7. Procédé selon la revendication 6, - 15 - caractérisé en ce qu'il comprend l'élaboration automatique du plan de câblage de l'interface de connexion (7) entre le système de test et la carte à tester, à l'issue de la sélection du type de signal transitant dans chaque équipo- tentielle. 8. Procédé selon l'une revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l'ordre suivant lequel sont désignées les équipotentielles et sont définis lesdits signaux déter- mine l'ordre de séquencement du test. 9. Procédé selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce qu'il comprend l'exécution pas à pas (15) de ladite séquence de test, l'affichage sur l'écran (2) et l'ajustement à chaque pas par l'opérateur, des paramètres définissant la forme des signaux à appliquer (50) et à détecter (51) aux différentes équipotentielles (52,53) de la carte (8). 10. Procédé selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que toutes les informations utilisées pour le test sont stockées et organisées sous la forme d'une base de données (5). 11. Procédé selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce qu'il comprend un mode de détection de panne en interactif au cours duquel les points (33) indiqués par le système de test (6), sur lesquels l'opéra- teur doit placer une sonde, sont signalés sur le schéma d'implantation (31) des composants de la carte (8) sur l'écran de visualisation (2). 12. Procédé selon l'une des revendications précé- dentes, - 16 - caractérisé en ce qu'il comprend un mode de détection de panne en interactif au cours duquel les équipotentielles (29) indiquées par le système de test (6), sur lesquelles l'opérateur doit placer une sonde, sont signalées sur le schéma électronique (30) de la carte (8) affiché sur l'écran de visualisation (2). 13. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une unité centrale (1) connectée à: - un système de test automatique (6) de cartes électro- niques, du type comprenant un processeur apte à commander un ensemble d'appareils de génération de signaux et de mesure, ledit système étant raccordé à la carte électro- nique (8) à tester par l'intermédiaire d'une interface (7). - au moins un organe de commande tel qu'un clavier (3) et une souris (4), - un écran de visualisation (2) sur lequel est affiché le schéma électronique de la carte électronique (8), l'unité centrale (1) permettant à un opérateur, en interac- tif à partir dudit schéma, de connecter lesdits appareils aux équipotentielles de la carte électronique, et de les commander pour appliquer à celles-ci des stimuli et en visualiser les effets sur l'écran de visualisation (2).