专利名称：板间连接故障检测方法及单板与背板的插座结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种硬件故障检测方法，尤其是一种检测单板与背板连接故障的方法，本发明还涉及一种单板与背板上的插座结构。
背景技术：
现有电子产品中，用一块背板通过插座与一块或多块单板连接进而组成一个电子产品或功能模块是一种较普遍的方法。在电子应用领域该方法得到了广泛的应用。尤其在通信设备中，该方法使功能电路应用更加灵活，提高了功能电路的通用性。
图1为单板与背板应用示意图，如图1所示背板上每个可插一块单板的位置称为一个槽位，一个槽位通常包括一组插座，单板通过这一组插座获取电源以及通过与背板的信息交互与其它单板互连。在背板上每个槽位有一个独立的槽位号，编号0、1、2…n-1，n为每背板的单板容量。在配置、维护单板时，槽位号都是一个用于寻址单板的参数。
在实际应用中，由于各种原因，如单板本身没有插好、接线缆时的碰撞、摇晃等原因，而使单板与背板接触不十分紧密。单板与背板的接触不良可能导致交互信息的误码率增大，甚至导致功能模块工作中断，进而引起系统故障。如果能及时地检测到这种接触不良，对及时排除设备故障、节省维护人员定位问题的时间有重要的意义。
现有技术中，通过检测槽位号的判断监控单板与背板是否连接正常。由于槽位号对应背板上唯一的槽位，因而当单板从背板上获取的槽位号始终一致时，即判断单板通过该槽位号对应的槽位正确连接到背板上。其具体实现方式是单板在一段时间内连续读取槽位号，通过判断这段时间内读取的槽位号是否始终一致作为单板与背板是否正常连接的标准，如果连续读取的槽位号一致并且在有效范围内，则判断单板与背板正常连接；如果槽位号不一致或不在有效范围内则判断单板没有与背板正常连接。
该方法所带来的缺陷是由于单板开始时并不知道该槽位正确的槽位号，只能通过多次读取、比较来确定可能正确的槽位号值，如果单板松动的程度造成读取了错误的槽位号，但该号刚好又在有效范围内，并且连续多次读取的值都一致，此时就可能出现误判断，认为单板与背板已经正常连接，进而使检测结果出错；如果用于获取槽位号的信号线正常连接，并获取了正确的槽位号，即使槽位中其他信号线连接出现故障也不能被检测出来，尤其当插槽中信号线数量较多时，出现这种误检测的概率将会提高；同时，现有技术需要在一段时间内连续读取槽位号并且进行比较才能对板间连接是否正常做出判断，因而检测速度较慢。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种简单快速的板间连接故障的检测方法，该方法能够避免对单板与背板连接故障的误检测；同时，本发明还提供一种单板与背板上的插座结构，该插座具有检测单板与背板间连接故障的功能，该插座所实现故障检测的速度较快，并且能够提供高可靠性的检测。
为解决上述问题，所提供的检测方法为在单板插座纵向的两端预置第一组检测线，在背板插座中预置与单板检测线位置相对应的第二组检测线，使单板与背板正常连接时，第一组检测线与第二组检测线能够分别对应连接；单板与背板相连时，判断第一组检测线是否与第二组检测线处于一致的电平状态。
上述方法可以更具体为在单板插座纵向的两端预置第一组检测线，在背板插座中预置与单板检测线位置相对应的第二组检测线，使单板与背板正常连接时，第一组检测线与第二组检测线能够分别对应连接；预置单板与背板正常连接时检测线上呈现的电平状态；判断单板与背板连接时该检测线的电平状态是否与所述电平状态相同，若相同则单板与背板正常连接。其中，所述预置单板与背板正常连接时检测线上呈现的电平状态具体为单板检测线通过电源供电，将背板检测线接地，得到单板检测线在单板与背板非正常连接时呈现高电平状态，连接正常时呈现低电平状态；或者将单板检测线接地，背板检测线通过电源供电，得到背板检测线在单板与背板非正常连接时呈现高电平状态，连接正常时呈现低电平状态。
为方便检测，还可以将检测线连接到逻辑单元，判断逻辑单元的输出，若逻辑单元的输出为零，则单板与背板连接正常。
本发明所提供的能检测单板与背板连接故障的插座具体为该插座中包括信号线，并且在插座纵向的两端还包括一组检测线，在单板与背板连接正常时检测线上呈现相同的电平状态。
如上述插座的结构，该插座的结构进一步为所述检测线在单板与背板连接正常和非正常时呈现固定不同的电平状态。另外，该插座中检测线的高度低于其他信号线的高度。该检测线还可以连接到逻辑单元，得到软件可读取的字。
相应地，与现有技术相比，由于本发明提供的方法通过判断插座内所预置的检测线上电平状态实现板间连接故障的检测，由于只需一次获取检测线上的电平即可判断板间连接是否出现故障，因而提高了故障检测的速度；由于检测线分布在插座的两端，因而提高了故障检测的可靠性；进一步该方法在硬件资源允许的条件下，在插座中提供多根检测线，因而能够进一步提高故障检测的准确性。本发明还提供了一种单板与背板上的插槽，由于该插槽中包含若干检测线，通过判断该检测线上电平状态实现板间连接故障的检测，因而使该插槽具有检测板连接故障的功能；由于检测过程中只需一次获取检测线上的电平即可判断板间连接是否出现故障，因而具有较快的故障检测速度；另一方面，在硬件资源允许的条件下，插座中同时提供多根检测线，并且分散分布于插座的各处，因而该插座所提供的板连接故障检测的可靠性较高。


图1为单板与背板应用示意图；图2为检测端在单板时本发明所述方法实施例示意图；图3为检测端在背板时本发明所述方法实施例示意图；图4为插座中检测线分布示意图；图5为插座中检测线高度设置示意图。
具体实施例方式
本发明提供了一种板间连接故障检测方法，该方法在单板与背板的插座中预置检测线，在板连接时通过判断该检测线的电平状态判断单板与背板时否出现连接故障。具体是单板和背板接触良好和未接触好时，检测端信号线处于固定不同的电平状态，以此来判断单板是否连接正常。信号线的数量可以根据插座的大小和数量以及硬件资源的限制决定；并且，故障检测端可以在单板上也可以在背板上。
参照图2，检测端在单板上时，本发明的实现方式为步骤1在单板插座中预置检测线，在背板插座中预置与单板检测线位置相对应的检测线，使单板与背板正常连接时，单板检测线与背板检测线能够对应连接；本步骤要求两板的插槽中预置的检测线(或称为“针”)的位置相互对应(即单板插座中检测线的针位与背板插座中检测线的针位相同)，使得在单板通过插座插入背板并且单板与背板接触良好时，预置在单板上的检测线能够与预置在背板上的检测线相连接，步骤2预置单板与背板正常连接时检测线的电平状态；所述预置为背板上检测线接地，单板上检测线通过上拉电阻接到电源上；通过上述方式的连接，得到的状态为单板与背板连接非正常，即单板检测线未与背板检测线接触良好时，由于单板检测线一端连接电源，另一端断开，因而单板检测端获得的单板检测线上的电平应处于高电平状态，若单板与背板连接正常时，单板检测线与背板检测线接触良好，由于背板上检测线接地，因而单板检测线通过背板检测线接地，则此时单板检测端获得的单板检测线上的电平为低电平状态；步骤3判断单板与背板连接时该检测线的电平状态是否与预置的单板与背板连接正常时单板检测端应获得的电平状态相同，即单板检测端检测到单板检测线的电平呈现低电平状态，若为低电平则单板与背板正常连接，否则表明单板与背板连接中出现故障。
上述实施例可用于无源背板(背板没有独立电源)或有源背板(背板有独立的电源)的情况。无论背板是否有源，只要保证背板上检测线接地即可，同时，由于一般单板都为有源，因而可以保证为单板检测线提供电源。
参照图3，检测端在背板上时，本发明的实现方式为步骤1在单板插座中预置检测线，在背板插座中预置与单板检测线位置相对应的检测线，使单板与背板正常连接时，单板检测线与背板检测线能够对应连接；本步骤中要求两板的插槽中预置的检测线(或称为“针”)的位置相互对应(即单板插座中检测线的针位与背板插座中检测线的针位相同)，使得在单板通过插座插入背板并且单板与背板接触良好时，预置在单板上的检测线能够与预置在背板上的检测线相连接，(本步骤中检测预置的位置见下文详述)；步骤2预置单板与背板正常连接时检测线的电平状态；所述预置为单板上检测线接地，背板上检测线通过上拉电阻接到电源上；通过上述方式的连接，得到的状态为单板与背板连接非正常，即单板检测线未与背板检测线接触良好时，由于背板检测线一端连接电源，另一端断开，因而背板检测端获得的背板检测线上的电平应处于高电平状态，若单板与背板连接正常时，即单板检测线与背板检测线接触良好，由于单板上检测线接地，因而背板检测线通过单板检测线接地，则此时背板检测端获得的背板检测线上的电平为低电平状态；步骤3判断单板与背板连接时该检测线的电平状态是否与预置的单板与背板连接正常时单板检测端应获得的电平状态相同，即背板检测端检测到背板检测线的电平呈现低电平状态，若为低电平则单板与背板正常连接，否则表明单板与背板连接中出现故障。
本实施例一般用于有源背板(背板有独立的电源)的情况。即背板上必须具备电源，否则，通常情况下背板检测线无法获得电源，进而无法通过判断背板检测线上的电平状态检测板间连接是否出现故障。
上述为本发明两个实施例，但依据本发明的思想，存在其他方式可以实现本发明。上述两个实施例中，检测端均设置在通过上拉电阻与电源相连的一端如单板检测线通过上拉电阻连接电源，背板检测线接地，此时设置检测端在单板上；而背板检测线通过上拉电阻连接电源，单板检测线接地，此时设置检测端在背板上。同样检测端可以设置在接地一端的检测线上，如单板检测线连接电源，背板检测线通过电阻接地，则此时检测端可以设置在背板上。该连接获得的预置状态为当单板与背板连接正常时，即单板检测线与背板检测线接触良好，由于背板检测线通过单板检测线连接电源，因而背板检测端获得的背板检测线上的电平为高电平状态，若单板与背板非正常连接，即单板检测线未与背板检测线连接，则由于背板检测线通过电阻直接与地相连，而检测线另一端断开，则背板检测端获得的背板检测线上的电平呈现低电平状态。同样的方法可将检测端设置在单板上，由于原理与上述实施例相同，不再赘述。
实现本发明所述方法的另一实施例为在单板插座中预置检测线，在背板插座中预置与单板检测线位置相对应的检测线，使单板与背板正常连接时，单板检测线与背板检测线能够对应连接；本步骤中要求两板的插槽中预置的检测线(或称为“针”)的位置相互对应(即单板插座中检测线的针位与背板插座中检测线的针位相同)，使得在单板通过插座插入背板并且单板与背板接触良好时，预置在单板上的检测线能够与预置在背板上的检测线相连接，(本步骤中检测预置的位置见下文详述)；判断单板与背板连接是否正常时，在一组检测线上施加电压，判断另一组相对应的检测线上是否呈现相同的电平状态；更具体为在单板检测线上施加电平，检测背板上相对应的检测线上是否呈现相同的电平状态，若二检测线电平相同，则该处单板与背板连接正常。对组中所有检测线均用该方法检测，以判断单板与背板是否全部连接正常。
本发明在预置检测线时，关键的一点是检测线在单板或背板上的物理位置分布。检测线应尽量分布在单板或背板连接时晃动可能影响的位置，如跨插座对角线等，尽量避免几根检测线在物理上排在一起。如果插槽中有多个插座，优先将检测线设置在靠近板边缘的插座中，其次在设置检测线在板中间位置的插座中。只有当单板与背板各部分都紧密接触时，检测线上呈现的电平状态才会预置的状态相同，只要有一根检测线上呈现的电平状态与预置状态不同，则单板与背板出现连接故障。
参照图4，设置检测线的一般原则具体如下所述图中，a、b分别代表两种形式的槽位，a代表一个槽位只有一个插座的情况，b代表一个槽位由2个以上的插座组成的情况(图中所画出的插座个数只作示意用，不代表实际的插座数)。图中的小方块表示检测线位置。在a中，检测用信号线至少包括图中所列出的信号线。在b中，可根据插座的多少和硬件资源的限制选择检测线的多少，图中预置检测线位置的优先级从高到低排列为1、2、3、4。总之，选择检测线位置的原则是从单板总的插针分布的对角线上选点，并结合每个插座的对角线，先上下，再中间的原则。图中所示仅用于帮助本领域技术人员理解预置检测线的要点，但并不对设置检测线的具体形式进行限定。
在上述实施例中，需要最终判断板连接后检测线电平是否与预置的单板与背板正常连接时的电平状态相同，在该判断过程中，可以将检测端的检测线连接到逻辑单元，拼成字或字节，使软件可以读取。例如当单板检测线连接电源，背板检测线接地，且检测端在单板上时，若只有当单板与背板连接正常时，信号线上的电平才会被拉低，此时如果逻辑单元输出不是零，则证明单板与背板未连接好。通过逻辑单元，可以连接报警单元，当判断单板与背板连接不正常时，报警单元发出报警。
本发明还提供了一种单板与背板上的插座，通常插座均用于连接单板与背板，使得单板与背板间可以形成信息交互。本发明所提供的插座中还具有可以用来检测板间连接是否正常的检测线，因而，本发明所提供的插座具有检测板间连接故障的功能。
本发明所提供的单板与背板插座的结构一种具体的实现形式为所述插座用于连接单板与背板，因而该插座包括连接紧固装置，通常情况下，该紧固装置为插座的四壁，当两板连接时，一板插座的内壁与连接板插座的外壁紧密接触，以使板间连接得更加牢固，同时，该紧固装置还可以包括设置在插座上得螺孔或螺钉，当两板相连时，通过在螺孔中旋入螺钉使得两板连接得更加紧密和牢固；本发明得插座中还包括检测线，该检测线通过电阻连接到电源或通过电阻接地，也可以直接连接到电源或直接接地，该结构使得在单板连接到背板上时，在单板与背板连接正常和连接非正常两种情况下检测线上呈现固定不同的电平状态，通过判断电平状态判断板间连接是否正常，因而该插座结构具有检测板间连接故障的功能。
上述应用中，强调插座中检测线应预置单板与背板连接正常与非正常情况下不同的电平状态。为了能够提高故障检测的准确率，本发明中检测线设置在插座中的位置是十分重要的。参照图4，插座中检测线位置的一般特性如下所述图中，a、b分别代表两种形式的槽位，a代表一个槽位只有一个插座的情况，b代表一个槽位由2个以上的插座组成的情况(图中所画出的插座个数只作示意用，不代表实际的插座数)。图中的小方块表示检测线位置。在a中，检测线至少包括图中所列出的信号线。在b中，可根据插座的多少和硬件资源的限制选择检测线的多少，图中预置检测线位置的优先级从高到低排列为1、2、3、4。总之，检测线位置的一般特点是检测线分布在单板总的插针分布的对角线上；同时，结合每个插座的对角线，检测线的设置遵循先上下、再中间的原则。图中所示仅用于帮助本领域技术人员理解检测线设置位置的特点，但并不对检测线位置分布的具体形式进行限定。
以上介绍了如何恰当设置检测线在插座中的位置。除了恰当设置检测线在插座中的位置，还可以通过其他途径提高故障检测的效果。例如将检测线的高度设置的比其他信号线的高度略低一些，但又能保证在单板与背板紧固连接时，单板检测线与背板检测线能够良好接触。(参照图5)这种设置提高了对板连接紧固的要求，由于只有在检测线良好接触时，才能通过板连接故障的检测，因而当证明检测线接触良好时，即可保证其他信号线也接触良好。这种方法提高了板连接故障的检测标准，使板连接故障的检测更加可靠。
在本发明所提供的插座结构中，为了能够方便判断检测线上的电平状态，通常检测线均连接到逻辑单元或数据总线。检测线连接到逻辑单元有助于软件的读取。例如当检测线连接电源的单板与检测线接地的背板相连接，并且单板上的检测线连接到逻辑单元，因为只有当单板与背板连接正常，信号线上的电平才会被拉低，所以如果此时逻辑单元的输出不是零，则表明单板与背板未连接好。因而检测线与逻辑单元连接，提高了该用本发明所述插座检测板间连接故障的效率。
以上对本发明所提供的板间连接故障检测方法及单板与背板的插座结构进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，因此，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种单板与背板连接故障的检测方法，用于检测单板与背板是否正常连接，其特征在于1)在单板插座纵向的两端预置第一组检测线，在背板插座中预置与单板检测线位置相对应的第二组检测线，使单板与背板正常连接时，第一组检测线与第二组检测线能够分别对应连接；2)单板与背板相连时，判断第一组检测线是否与第二组检测线处于一致的电平状态。
2.如权利要求1所述的板连接故障的检测方法，其特征在于步骤1)与步骤2)之间包括步骤12)预置单板与背板正常连接时检测线上呈现的电平状态；步骤2)所述判断具体为判断单板与背板连接时该检测线的电平状态是否与所述电平状态相同，若相同则单板与背板正常连接。
3.如权利要求2所述的板连接故障的检测方法，其特征在于，步骤12)具体为单板检测线通过电源供电，将背板检测线接地，得到单板检测线在单板与背板非正常连接时呈现高电平状态，连接正常时呈现低电平状态。
4.如权利要求2所述的板连接故障的检测方法，其特征在于步骤12)具体为将单板检测线接地，背板检测线通过电源供电，得到背板检测线在单板与背板非正常连接时呈现高电平状态，连接正常时呈现低电平状态。
5.如权利要求3或4所述的板连接故障的检测方法，其特征在于，步骤2)中所述判断具体为将检测线连接到逻辑单元，若逻辑单元的输出为零，则单板与背板连接正常。
6.如权利要求1所述的板连接故障的检测方法，其特征在于，步骤2)中所述判断具体为在一组检测线上施加电平，判断另一组对应位置的检测线上是否呈现相同的电平状态。
7.一种能检测单板与背板连接故障的插座，用于连接单板与背板，实现单板与背板信息交互，包括信号线，其特征在于在插座纵向的两端还包括一组检测线，在单板与背板连接正常时检测线上呈现相同的电平状态。
8.如权利要求7所述的检测单板与背板连接故障的插座，其特征在于所述检测线在单板与背板连接正常和非正常时呈现固定不同的电平状态。
9.如权利要求7或8所述的检测单板与背板连接故障的插座，其特征在于插座中所述检测线的高度低于其他信号线的高度。
10.如权利要求9所述的检测单板与背板连接故障的插座，其特征在于所述检测线连接到逻辑单元，得到软件可读取的字。
全文摘要
本发明涉及一种板间连接故障检测方法。该方法具体为单板插座纵向的两端预置第一组检测线，在背板插座中预置与单板检测线位置相对应的第二组检测线，使单板与背板正常连接时，第一组检测线与第二组检测线能够分别对应连接；单板与背板相连时，判断第一组检测线是否与第二组检测线处于一致的电平状态。本发明还涉及一种单板与背板的插座结构，具体为该插座中包括信号线，并且在插座纵向的两端还包括一组检测线，在单板与背板连接正常时检测线上呈现相同的电平状态。本发明能够提高板间连接故障的检测速度；并且提高了故障检测的可靠性。
文档编号G01R31/02GK1779475SQ200410091438
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月22日 优先权日2004年11月22日
发明者杨晓梅 申请人:华为技术有限公司