Программно-аппаратный комплекс для тестирования интегральных микросхем 155 серии (стр. 1 из 2)
Тольяттинский Государственный Университет
Электротехнический факультет
Кафедра “Промышленная электроника"
КУРСОВАЯ РАБОТА
"ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ 155 СЕРИИ"
Студент: Моторин С.К.
Группа: Э-506
Преподаватель: Бредихин Б.В.
Тольятти 2004
Введение
1. Техническое задание
2. Инженерная интерпретация задачи
3. Разработка обобщенной блок-схемы алгоритма работы контроллера
4. Разработка интерфейса программно-аппаратного комплекса
5. написание подпрограммы тестирования интегральной микросхемы К155ЛА1
6. Выбор расчет элементов схемы
Заключение
Список литературы.
Введение
В настоящее время, производство радиоэлектронных компонентов и микросхем очень распространено. Однако при их производстве возникает вопрос работоспособности изготовленного элемента. Так как качество получаемого элемента зависит от внутренней структуры материала, в которой могут быть дефекты. В данном случае элемент окажется неработоспособным. Поэтому необходимо после изготовления проводить испытания, по результатам которых делать выводы о работоспособности элемента. Устройства, проводящие проверку правильности функционирования, называют тестерами. При проверке работоспособности интегральных микросхем целесообразно использовать универсальные тестеры, способные тестировать несколько типов микросхем. Задачей данного курсового проекта является разработка программно-аппаратного комплекса для тестирования интегральных микросхем 155 серии.
1. Техническое задание
Разработать программно-аппаратный комплекс (микропроцессорный контроллер) для тестирования интегральных микросхем. Тестер должен выполнять функциональный контроль интегральных схем по принципу "годен" - "не годен". Тестированию подвергаются интегральные микросхемы, имеющие корпус DIP14 с 14 выводами и стандартное подключение питания: 14 вывод - "+5В", 7 вывод - "общий". Общее число типов проверяемых интегральных схем не более 256.
Составить подпрограмму тестирования интегральной микросхемы К155ЛА1.
2. Инженерная интерпретация задачи
Для разработки программно-аппаратного комплекса тестера использовали микроконтроллер КМ1816ВЕ51. Основные параметры микроконтроллера приведены в табл.2.1, условное графическое изображение - на рис.2.1
Таблица 2.1
Основные параметры микроконтроллера КМ1816ВЕ51
| Название параметра | Значение параметра |
| Объем резидентной памяти программ, Кбайт | 4 |
| Объем резидентной памяти данных, байт | 128 |
| Частота тактовых импульсов, МГц | 12 |
| Число портов ввода/вывода, шт | 4 |
| Напряжение питания, В | +5 |
Интегральная микросхема, для которой необходимо написать программу тестирования - К155ЛА1. Микросхема представляет собой два логических элемента 4И-НЕ. Таблица истинности элемента 4И-НЕ представлена в табл.2.2, условное графическое изображение показано на рис.2.2
Таблица 2.2
Таблица истинности элемента 4И-НЕ.
| Входы | Выходы | |||
| X1X5 | X2X6 | X3X7 | X4X8 | Y1Y2 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
Питание микроконтроллера осуществляется через вывод 40, а микросхемы К155ЛА1 через вывод 14. Общий вывод микроконтроллера вывод 20, а микросхемы К155ЛА1 вывод 7.
 |
Схемное изображение микроконтроллера КМ1816ВЕ51
Рис.2.1.
Схемное изображение интегральной микросхемы К155ЛА1
 |
1,2,4,5,9,10,12,13 - входы X1-X8; 6 - выход Y1; 7 - общий; 8 - выход Y2; 14 - напряжение питания;
Рис.2.2
Работа тестера проходит следующим образом:
В начальный момент времени питание тестера отключено, соответственно на выходе контроллера какие-либо сигналы отсутствуют. В момент включения питания тестера, подается питание на контроллер, который переходит в состояние ожидания команды на тестирование. Выполнение данной команды осуществляется нажатием кнопки "тест" - SB2. Питание тестируемой микросхемы в это время отключено. Далее осуществляется выбор тестируемой ИМС. Номер тестируемой микросхемы задается переключателями S1-S8 в двоичном коде. После того как требуемый тип микросхемы выбран, а тестируемая микросхема установлена на контактной площадке ХS1.1 - XS1.2, можно нажимать кнопку "тест". При нажатии кнопки тест, микропроцессором считывается номер микросхемы, и подается питание на тестируемую микросхему. Далее контроллер выполняет подпрограммы тестирования микросхемы. В порт микроконтроллера, подключенный к входам тестируемой микросхемы записываются комбинации сигналов, с заранее известными верными состояниями выходных сигналов, и считываются значения выходных сигналов, которые потом сравниваются с эталонными. Микросхема исправна при совпадении сигналов, считанных с выходов тестируемой микросхемы и эталонных сигналов. Тестером выдается сигнал - "Исправен". При не совпадении сигналов на выходе и ожидаемых (эталонных) сигналов выдается сигнал "Не исправен", следовательно, ИМС бракуется. После вывода результата питание с тестируемой микросхемы снимается до поступления следующей команды на тестирование.
Стоит отметить, что для работы на данном тестере, оператор должен уметь задать номер требуемой ИМС в двоичной системе счисления и считать его с индикаторов VD5, VD6 в шестнадцатеричной.
3. Разработка обобщенной блок-схемы алгоритма работы контроллера
По описанному режиму работы тестера составляется блок-схема алгоритма работы контроллера, которая изображена на рис 3.1 Контроллер начинает работать с подачи на него питания. После подачи питания он проводит самотестирование и переходит в состояние ввода номера тестируемой микросхемы, после чего переходит в режим ожидания нажатия кнопки "тест", SB2.
 |
Рис.3.1. Обобщенная блок схема алгоритма работы тестера
Как только срабатывает кнопка "тест", микроконтроллер, по заданной комбинации ключей S1-S8 производит дешифрацию номера микросхемы. В соответствии с номером ИМС определяется адрес подпрограммы и ей передается управление для тестирования заданного типа микросхемы. Выполняется тестирование микросхемы. Потом происходит вывод результатов тестирования ИМС. Далее контроллер ждет действий оператора. При нажатии клавиши SB2 ("тест"), производится повторное тестирование установленной микросхемы. При нажатии клавиши SB1 ("Сброс"), контроллер произведет самотестирование и будет ожидать ввода нового типа микросхемы.
При необходимости завершить работу с тестером, питание тестера отключается.
4. Разработка интерфейса программно-аппаратного комплекса
Аппаратная часть интерфейса тестера для взаимодействия микроконтроллера и тестируемой микросхемы будет выглядеть следующим образом. Микроконтроллер имеет четыре двунаправленных 8-ми разрядных порта ввода/вывода. Порт Р3 также является линиями управления внешними устройствами (Р3.0, Р3.3), а также его линии задействованы для индикации результата тестирования (Р3.4 - Р3.6). В порт Р0 (Р0.0 - Р0.7) подаются тестовые комбинации сигналов на тестируемую ИМС. В порт Р2 (Р2.0 - Р2.1) заводятся результаты опроса выходов ИМС. Комбинации тестовых сигналов представлены в табл.4.1
Таблица 4.1 Тестовые сигналы для ИМС К155ЛА1
| № теста | Тестовые сигналы | ||||||||
| Обозначение битов порта Р1 | Байт P0 | ||||||||
| Р0.7 | Р0.6 | Р0.5 | Р0.4 | Р0.3 | Р0.2 | Р0.1 | Р0.0 | ||
| Функциональные обозначение выводов тестируемой ИМС | |||||||||
| X8 | X7 | X6 | X5 | X4 | X3 | X2 | X1 | ||
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 00Н |
| 2 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 88Н |
| 3 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 44Н |
| 4 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | ССH |
| 5 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 22Н |
| 6 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 55Н |
| 7 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 66Н |
| 8 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | ЕЕH |
| 9 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 11Н |
| 10 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 99Н |
| 11 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 55Н |
| 12 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | DDH |
| 13 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 33Н |
| 14 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | ВВН |
| 15 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | ЕЕН |
| 16 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | FFH |
Порт Р2, биты Р2.0 - Р2.3, подключается к выходным выводам тестируемой МС. Возможные комбинации правильных ответных сигналов сведем в табл.4.2