性设计与故障诊断实验指导书(新).doc

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1、《可测性设计与故障诊断》实验指导书颜学龙黄新编桂林电子工业学院2005年9月26目录第一章实验开发板概述………………………………………………………………21.1开发板简介………………………………………………………………………………21.2开发板特点………………………………………………………………………………2第二章实验开发板系统组成………………………………………………………42.1系统结构框图……………………………………………………………………………42.2系统接口定义……………………………………………………………

2、………………52.3通用电路简介……………………………………………………………………………92.4系统软硬件组成………………………………………………………………………14第三章实验开发板使用……………………………………………………………143.1系统连接………………………………………………………………………………143.3系统资源使用……………………………………………………………………………153.4PC机系统配置要求……………………………………………………………………153.5软件安装……………………………………

3、…………………………………………15第四章实验指导………………………………………………………………………16实验一组合逻辑电路测试矢量生成及测试验证（设计性实验）………………16实验二边界扫描测试技术的应用…………………………………………………20实验三逻辑分析仪的综合应用（综合性实验）…………………………………22*实验四特征分析仪应用……………………………………………………………2526第一章实验开发板概述1.1开发板简介《可测性设计与故障诊断》实验开发板为电子工程系CAT研究室根据《可测性设计与故障诊断》课程

4、开课以来的教学、实验经验及科研成果，自行设计开发的实验板，该开发板主要由边界扫描测试系统模块、51单片机数据采集系统模块、毛刺捕捉电路模块、边界扫模被测电路模块、开关输入电路模块、故障输入模块、输出指示模块以及TTL逻辑门模块组成。该开发板USB接口主要实现PC机与边界扫模测试系统的通信。51单片机数据采集系统采用外部E2PROM存储器存储应用程序。1.2开发板特点该实验开发板可完成该课程的三个实验项目：组合逻辑电路测试矢量生成及测试验证、边界扫描测试技术的应用和逻辑分析仪的综合应用，具有灵活的扩展性。（1）利用D

5、算法软件对自行设计的组合电路设置的故障，生成相应的测试矢量，而实验开发板上TTL逻辑门模块提供有基本的逻辑门，利用这些逻辑门可以自由搭建相应的组合电路对生成的测试矢量进行验证；（2）用TISCAN边界扫描教学软件加深对边界扫描测试技术的理解后，利用实验开发板上的边界扫模测试系统可对开发板上的被测电路进行测试，也可通过TAP口对外部的被测电路进行测试。该实验项目结合了CAT研究室的边界扫描测试研究成果，具有较深远的意义。还可以完成对CLUSTER的边界扫描测试，而CLUSTER的逻辑功能可以利用逻辑门模块自行设计。（

6、3）利用逻辑分析仪对开发板上的51单片机数据采集模块利用状态分析进行程序跟踪和故障检测，或者利用定时分析获取8279或ADC0809的工作时序；对毛刺捕捉电路模块进行定时分析捕捉输入信号的毛刺。2651单片机数据采集模块本身可以完成三路电压采集，具有外部键盘显示电路接口，通过该模块可独立完成8279键盘/显示实验，数据采集实验，通过该模块可以掌握MCS51单片机外部程序存储器运行方式，通过该模块可以掌握如何利用逻辑分析仪进行数字电路的调试。（4）为外部程序存储器提供了两种方式下载，其一是利用PC机串口和51单片机的

7、监控程序完成下载功能；其二是利用USB单片机完成下载功能。（5）可通过跳线设置然后加载测试程序完成对E2PROM的测试。（6）为FPGA提供了两种程序配置方式。26第二章实验开发板系统组成2.1系统结构框图图1系统结构框图262.2系统接口定义（1）电源接口该实验开发板提供有三种方式电源接口：外接6V～12V直流电源供电，通过JPOWER连接，由整流桥进行极性变换，再由7805稳压后给系统提供电源；直接由J1接入5V直流电源；通过短接J2，由USB提供5V电源。（2）TAP接口该接口主要用于测试外部被测电路，为了将

8、被测电路的扫描链路串成一条链，这里的TDI接被测电路的TDO，这里的TDO接被测电路的TDI。图2TAP接口（3）边界扫描下载接口该实验板有两块芯片本身具有边界扫描功能，分别为10万门的FPGA芯片XC2S100-5TQ144和FLASH配置存储器XCF01S，它们都有JTAG接口，这里并不使用其JTAG接口进行边界扫描测试，而是利用JTAG接口进行程序下载