Реферат: Разработка для контроля и определения типа логических интегральных микросхем методом сигнатурного анализа

Значение, записываемое в регистр коммутации питания, зависит от типа микросхемы. Биты 0-2 регистра отвечают за коммутацию “+” питания микросхемы (табл.14), биты 3-5 - за коммутацию GND (табл.15), бит 6 отвечает за тип микросхемы (табл.16), бит 7 - за включение напряжения питания (табл.17):

Таблица 14

Таблица 15

Таблица 16

Таблица 17

6.4. Описание подпрограмм.

1)  Подпрограмма инициализации устройства.

После включения питания устройства в регистрах находится случайная информация. Для того, чтобы привести его в исходное состояние, необходимо записать начальные значения в управляющие регистры. Для этого нужно записать в порты следующие значения (значениеÞпорт): 7FHÞ378H, 07HÞ37AH, 0FHÞ37AH (запись 7FH в регистр управления коммутацией питания - отключение напряжения питания и коммутаторов), затем 0Þ378H, 05HÞ37AH, 0DHÞ37AH (запись 0 в регистр регулировки напряжения), и затем  06HÞ37AH, 0EÞ37AH (запись 0 в регистр регулировки тока). Эти же действия необходимо будет выполнять после каждого цикла тестирования, чтобы избежать выхода из строя испытуемой микросхемы при ее смене. Блок-схема подпрограммы инициализации приведена на рис.18. Подпрограмма инициализации, написанная на языке Ассемблер, приведена в приложении 4.

Рис.18. Блок-схема подпрограммы инициализации устройства.

2)  Подпрограмма тестирования микросхем.

Блок-схема подпрограммы тестирования представлена на рис.19.

При помощи интерфейса пользователь выбирает тип микросхемы. Программа находит в базе данных значения, соответствующие выбранной микросхеме и считывает их. Данные для каждой микросхемы представляют собой следующую структуру:

1 байт - данные по коммутации напряжения питания (значение записывается в регистр DD6, 7-й бит не используется).

1 байт - данные   по  максимально  потребляемому микросхемой току (в мА), значение записывается в регистр DD8.

2 байта - количество 8-байтовых данных в повторяющейся последовательности записи-сверки (см. ниже). Фактически представляет собой количество циклов записи-сверки.

Далее идет периодически повторяющаяся последовательность, длина которой зависит от конкретной микросхемы:

4 байта - данные, записываемые во входные регистры (входная последовательность).

4 байта - данные,  сверяемые  со  считанными  с  выходов испытуемой микросхемы (контрольная последовательность).

При программировании учтены следующие особенности:

·    инверсия данных, записываемых во входные регистры, в устройстве согласования по входу;

·    инверсия данных, считываемых из выходных мультиплексоров, в устройстве согласования по выходу;

·    дополнительное потребление по току в устройстве коммутации, равное 7мА.

Рис.19. Блок-схема подпрограммы тестирования.

Рассмотрим процесс тестирования на примере микросхемы К555ЛА3:

1)  Значение, записываемое в регистр DD6. Для подачи питания на данную микросхему используются выводы 7 (GND) и 14 (+5в). Им соответствуют контакты 16 и 23 разъема X3. Для коммутации +Uпит.мс. необходимо в разряды 0-2 регистра DD6 записать значение 010B. Для коммутации GND необходимо в разряды 3-5 регистра DD6 записать значение 000B. Поскольку тип микросхемы ТТЛ, необходимо в разряд 6 регистра DD6 записать значение 0B. Просуммировав, получим значение, которое необходимо записать в регистр DD6: 0000010B=2H.

2)  Значение потребляемого микросхемой тока - 4.4мА. Округляем до целого в большую сторону - 5H.

3)  Число циклов тестирования. Зависит от микросхемы. Для тестирования микросхемы К555ЛА3 (с 2-мя входами у каждого элемента) достаточно 22=4 цикла тестирования.

4)  Периодически повторяющаяся последовательность. Представляет собой 4 записываемых байта и 4 байта, с которыми производится сверка считанных значений. Для неиспользуемых разрядов записываемое и считываемое значения должны соответствовать друг другу, для выводов “+” питания микросхемы будет считываться логическая “1”, для GND - логический “0”. Для данной выбранной микросхемы тестирование будет заключаться в переборе комбинаций по 2-м ее входам (т.е. 00, 01, 10 и 11) и сравнении выходных сигналов с заведомо верными.

Разработанная подпрограмма тестирования на языке Ассемблер для микросхемы К555ЛА3 приведена в приложении 5 (подробности работы данной подпрограммы изложены в комментариях).

3)  Подпрограмма определения типа микросхем.

Задача определения типа микросхемы представляет собой перебор всех известных для тестирования комбинаций при заданном значении напряжения питания микросхемы. Блок схема алгоритма определения типа приведена на рис.20.

Рис.20. Блок-схема подпрограммы определения типа.

Нужно учесть, что в приведенной на рис.20 блок-схеме, внутри подпрограммы тестирования программно выставляемое напряжение питания испытуемой микросхемы меняться не должно Т.е. это необходимо учитывать при использовании алгоритма, представленного на рис.19.

7.   Описание конструкции системы.

Устройство собрано на плате из двустороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 260x130. Корпус устройства - алюминиевый, размеры корпуса - 310x140x60. Внутри корпуса размещен трансформатор T1 блока питания. Сетевой выключатель SA1, держатель предохранителя FU1 и индикатор HL1 находятся на лицевой панели корпуса, колодка для микросхемы X3 находится на его верхней панели. На задней панели размещены: теплоотвод размерами 100x60x36, клемма заземления, разъем “LPT-порт” для подключения стандартного интерфейсного кабеля 25М-25М. При помощи этого кабеля устройство подсоединяется к соответствующему разъему (LPT) компьютера (кабель в комплект не входит).

На теплоотвод установлены микросхемный стабилизатор DA2 и транзистор VT114. Эти элементы должны быть изолированы от теплоотвода прокладками из листовой слюды. Эскиз устройства приведен на рис.21.

Устройство питается от сети переменного тока ~220в.

Рисунок 21

8.   Инструкция по эксплуатации.

Порядок работы с устройством:

1)  Подсоединяем устройство к LPT-порту компьютеру при помощи интерфейсного кабеля (устройство и компьютер при этом должны быть выключены).

2)  Включаем компьютер при помощи переключателя, расположенного на панели компьютера (обычно лицевой).

3)  Включаем устройство при помощи переключателя SA1, расположенного на лицевой панели устройства.

4)  Запускаем на компьютере программу поддержки (testing.exe).

5)  Вставляем микросхему в колодку, расположенную на верхней панели устройства.

6)  Выбираем в меню режим работы устройства (“Тестирование”/”Определение типа”).

7)  Если выбран режим “Тестирование”, далее выбираем тип микросхемы из списка предлагаемых к тестированию (например, К555ЛА3). Если выбран режим “Определение типа”, то выбираем напряжение питания микросхемы (+2...+9в) и выводы для подачи  питания в меню из числа доступных.

8)  В зависимости от выбранного режима визуально наблюдаем на дисплее результат тестирования (“Исправна”/“Неисправна”) или определения типа (<тип микросхемы>, либо “Микросхема не опознана или неисправна”).

9)  Вынимаем микросхемы из колодки устройства.

10) При необходимости повторного анализа (например, для другой микросхемы) повторяем пп.5-9.

11) По окончании работы выключаем устройство переключателем SA1.

12) Выключаем компьютер.

13) Отсоединяем от компьютера интерфейсный кабель.

9.   Экономическая часть.

В настоящей главе производится расчет производственной себестоимости устройства.

Себестоимость устройства включает в себя:

1.   Стоимость сырья и основных материалов

2.   Стоимость покупных изделий и полуфабрикатов

3.   Заработную плату производственных рабочих

4.   Отчисления на социальное страхование

5.   Накладные расходы

Расчет стоимости материалов сведен в табл.18.

Таблица 18

Транспортные расходы составляют 10% от стоимости материалов и равны  1.16 тыс. руб.

Таким образом, затраты на материалы составляют ~12.8 тыс. руб.

Расчет затрат на покупные изделия и полуфабрикаты сведен в табл.19.
Таблица 19

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7