简易数字集成电路测试仪的设计与实现毕业论文

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1、简易数字集成电路测试仪的设计与实现毕业论文目录摘要IABSTRACTIII1绪论11.1课题的研究背景及意义11.2国内外数字电路测试系统现状11.3本设计所要解决的主要问题31.4研究内容和章节安排32测试仪的总体方案52.1测试仪的方案选择52.2总体方案构成62.3硬件组成72.4软件任务73硬件系统设计93.1单片机外围电路设计93.1.1单片机MCS-5193.1.2时钟电路的设计103.1.3复位电路的设计123.2LCD液晶显示电路的设计143.2.1液晶显示模块的要求及选择143.2.2液晶显示电路的设计163.3键盘电路的设计183.4PC机与单片机串行通信通道的设计

2、203.4.2单片机与PC串行通信的实现203.4.1TTL/RS-232电平转换及其接口电路213.520管脚测试芯片插座电路224软件系统设计254.1方案选择254.2软件主程序流程图254.3LCM12232液晶显示电路和键盘电路的软件设计264.4测试模块的软件设计325PCB板的设计与系统的调试355.1PROTEL99SE的介绍与PCB板的设计355.2系统调试365.2.1调试系统的介绍365.2.2调试结果36I6设计总结39致谢41参考文献43I绪论1绪论1.1课题的研究背景及意义集成电路是二十世纪发展起来的新型高技术产业之一，也是二十一世纪全面进入信息化社会的必要

3、前提和基础。自1958年德克萨斯仪器公司制造出第一款集成电路以来，集成电路产业一直保持着惊人的发展速度，在数字化，信息化时代的今天，数字集成电路的发展以及应用显得尤为引人注目。从电子管、晶体管、中小规模集成电路、超大规模集成电路，发展到当今市场主流的专用集成电路，乃至现处于飞速发展阶段的系统及芯片，数字集成电路始终沿着速度更快、集成度更高、规模更大的方向不断发展。到目前为止，集成电路仍然基本上遵循着摩尔定律发展，即集成度几乎每18个月增长一倍。随着集成规模的进一步扩大，集成电路的应用领域日益扩大，无论是在军事方面的高科技应用，还是在人们日常生活方面的普通应用，数字集成电路都发挥着举足轻

4、重的作用，因此，数字集成电路的可靠性显得越来越重要。为了保证数字集成电路的功能和性能参数符合技术要求，发挥其在整个电路系统中的重要作用，在集成电路的设计验证、产品检验以及现场维护等方面都需要对集成电路进行测试，测试技术已经成为谋求集成电路生存与发展的一门支撑技术。无论是元件还是电路和系统，由于制造工艺的限制、使用寿命以及工作条件等影响，故障的产生是不可避免的，所以数字集成电路的测试便成为亟需解决的问题。尤其是在教学过程中，学生要熟悉并掌握某些型号集成电路芯片的逻辑功能及使用方法，就必须要反复进行实验，在经过大量的实验以后，芯片肯定会由于各种原因而产生故障，若是更换新的芯片，会过于浪费，

5、因此这势必会成为教学过程中的障碍。本论文将设计一种简易测试集成电路芯片的仪器，根据其逻辑功能的真值表，测试其功能，判断其是否能正常工作，据此还可进行对已损坏芯片进行维修。这不仅能解决集成电路芯片教学过程中的有关问题，节约成本，更能在测试过程中使学生更加深刻了解集成电路相关知识。1.2国内外数字电路测试系统现状目前有两种集成电路测试系统，一种是整板测试，称板级测试系统。另一种是对单个芯片测试称芯片级测试系统。电路板的测试可分为带微处理器的电路板的测试和不带微处理器的电路板的测试，即CPU板和普通电路板的测试。芯片级测试又分在线测试和离线测试。所谓在线测试是指对焊接在电路板上的各种芯片做逻

6、辑测试和故障诊断；而离线测试是对脱离电路板的芯片进行测试和故障判断。3绪论在单个芯片测试系统中，有专门用来测试芯片的仪器，此类仪器设计较为复杂，技术含量高，操作也要求比较专业。另一种测试系统是在使用过程中将测试芯片作为辅助功能的。目前国内有一款仪器就属于这种类型，它是南京西尔特公司生产的型号为SUPERPRO/3000U的通用编程器，如图1-1所示。编程器是一个把可编程的集成电路写上数据的工具,编程器主要用于单片机（含嵌入式）/存储器(含BIOS)之类的芯片的编程（或称刷写）。图1-1SUPERPRO/3000U的通用编程器基本配置48脚万能驱动电路。所选购的适配器都是通用的（插在DI

7、P48锁紧座上）,即支持同封装所有类型器件,48脚及以下DIP器件无需适配器直接支持。在主机上以PEP3000驱动扩展器替换标准DIP48驱动模块后万能驱动电路路数达到100,则直至100脚的器件均可使用通用适配器（有些器件也可选用专用适配器,直接插在DIP48插座上,则无需换装PEP3000）。通用适配器保证快速新器件支持。I/O电平由DAC控制,直接支持低达1.5V的低压器件。更先进的波形驱动电路极大抑制工作噪声,配合IC厂家认证的算法,无