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1、航空维修与工程2017,10,47-49基于CPLD设计实现逻辑器件的芯片级检测张玲明俞凯江苏金陵机械制造总厂导出/参考文献已关注关注X关注成功！加关注后您将方便地在我的关注中得到本文献的被引频次变化的通知！分享·新浪微博·腾讯微博·人人网·开心网·豆瓣网·网易微博收藏打印摘 要：基于CPLD复杂可编程逻辑器件为核心的硬件电路,对某型计算机中所使用的俄制588系列专用大规模集成电路芯片进行性能和逻辑功能测试。该方法能够准确检测芯片故障,大大提高了修理效率。本文论述了利用CPLD复杂可编程逻辑器件设计的基本电路结构和实现原理,并与传统的故障检测方法进行对比,突显其在芯片级检测中的优势
2、。关键词：CPLD;并行计算机;芯片级测试技术;ALU;总线接口技术;作者简介：张玲明,高级工程师,专业领域为机载计算机与综合显示系统检测技术。作者简介：俞凯,工程师,专业领域为显示控制与管理系统修理。ChipLevelDetectionofLogicDevicesBasedonCPLDDesignKeyword：CPLD;parallelcomputer;chipleveltestingtechnology;ALU;businterfacetechnology;1引言随着机载电子设备飞行使用时间的增加,部件中所使用的电子元器件性能会逐渐下降甚至损坏,导致飞机航电系统出现故障。鉴于某型计
3、算机中大量使用俄制588系列专用大规模集成电路,可运用复杂可编程逻辑器件作为硬件载体,通过VerilogHDL硬件描述语言完成所需产生的时序信号,实现对俄方芯片的逻辑功能检测。2588系列逻辑芯片功能分析某型计算机的主要功能是根据输入的导航信息,计算飞机的当前位置坐标、航向角等参数,并生成控制信号,以保证飞机的自动控制、半自动控制和人工控制。计算机中的模块有两种工作模式:有源装置具有主动控制和访问并行总线的权力;无源装置相当于外部设备,不具备控制访问总线的权力,可以实现数据访问存储、一次性指令处理和同步串行码交换功能。各装置模块间的通信符合总线并行接口ГОСТ11.305.903-80标
4、准,由总线接口芯片588BA1完成16位“地址/数据”总线信号的双向传输和数据奇偶校验功能;处理器、变换器模块的运算功能由逻辑运算器件588BC2和乘法器588BP2实现;对计算机总线访问权的获取和释放由总线仲裁器588BГ1判断;主动装置对无源外设装置的访问由地址选择器588BT1进行译码,并产生相关的控制访问信号。2.1588BC2逻辑算术微运算器作为逻辑算术单元的微运算器芯片,集成电路588BC2用于配合处理器芯片К588ВУ2构建中央处理运算器模块。运算器由通用16位寄存器单元、算术逻辑单元(ALU)、微指令寄存器单元、特殊标志寄存器单元和同步控制访问单元组成,其引脚功能定义如表
5、1所示。表1588BC2A引脚功能定义 下载原表2.2588BA1总线接口芯片与588BT1地址选择译码器集成电路K588ВА1又称信号收发器,用于并行总线数据较短距离的双向传输和确认应用。芯片由数据信号放大器、控制单元和奇偶校验形成单元组成。集成电路588BT1由地址译码单元、选择寄存器单元、寄存器读写外设选通控制组成,控制记录的高、低位字节。集成电路588BT1不仅仅是简单地实现地址译码功能,还能形成对外部设备的读写访问控制信号,为处理器对外设的访问控制减轻负担。2.3常用集成电路检测方法比较航空电子产品往往因一片集成电路的损坏导致一部分或几部分电路不能正常工作。针对有故障的电路模
6、块,首先要根据故障现象判断故障的大体部位,然后通过测量把故障的可能部位逐步缩小,最后找到故障所在。修理人员一般采用测引脚电压的方法来判断,但这只能判断出故障的大致部位,而且有的引脚信号有较强的时序或逻辑关系,较难测量与捕捉故障状态。集成电路常用的检测方法包括在线测量法、非在线测量法和代换法。非在线测量指在集成电路未焊入电路时,分别测量该集成电路与已知正常同型号集成电路各引脚之间的直流电阻并进行对比,以确定其是否正常;在线测量法是利用电压测量法、电阻测量法及电流测量法等,通过在电路上测量集成电路的各引脚电压值、电阻值和电流值是否正常,来判断该集成电路是否损坏;代换法是用已知完好的同型号、同
7、规格集成电路来代换被测集成电路,从而判断出该集成电路是否损坏。由于集成电路的制造工艺和测量仪器的匹配性存在差异等原因,非在线测量法并不精确,只能作为参考;集成电路代换法效果好,但拆卸较麻烦,因此,拆卸前应判断集成电路是否确实损坏并确定损坏程度,避免盲目拆卸。从上述对比可见,在线测量法、非在线测量法和代换法均存在不足之处,不能可靠、准确地检测和定位集成电路芯片的故障问题。本文采用基于CPLD的可编程逻辑器件,构建一个专用检测电路,实现
