数字集成电路测试仪.doc

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1、数字集成电路测试仪参赛组别08小组成员王海（电信081）陈辰灿（电信082）贺星辰（电信082）2011年6月5日目录一、任务2二、方案设计与论证比较22.1显示模块22.2输入模块32.3电源模块32.4继电器模块3三、芯片检测的基本原理3四、系统的整体设计3五、系统功能测试及结果45.1测试方法45.2测试结果4六、设计过程总结与体会4参考文献5附件一系统电路图：5附件二实物照片：6附件三：7摘要：在当今社会中，电子技术发展迅速，数字集成电路的应用广泛，而74系列逻辑芯片在数字电路中又有着非常广泛的应用，因而数字电路设计中必须要求

2、所用的数字电路芯片逻辑功能完整，但在数字电路芯片测试中又有很多不便，实际测试较繁琐。针对上述需要，我们针对常用的74系列逻辑芯片设计了一种数字电路芯片测试仪，用来检测常用74系列芯片的型号和逻辑功能的好坏，从而给数字电路的设计、制作带来方便。关键词：74系列逻辑芯片AT89C52自动识别型号一、任务设计一套数字集成电路测试装置，能够实现对指定几种14脚常见的74系列数字电路测试。芯片有74LS00、74LS04、74LS20、74LS74、74LS86、74LS92。基本要求：1.设计数字集成电路测试仪器硬件：包含自制电源、MCU控制

3、电路、键盘、显示器等。2.能够对指定的74系列门电路芯片进行功能测试（完好/损坏）。74LS00、74LS04、74LS20、74LS86。发挥部分：1.能够自动识别指定的几种74系列门电路的型号：74LS00、74LS04、74LS20、74LS86。2.能够自动识别指定的74系列触发器、计数器电路的型号。74LS86、74LS92。二、方案设计与论证比较2.1显示模块显示模块主要实现对芯片检测结果的显示，包括芯片型号及芯片功能是否完好，同时也要给用户提供必要的提示信息，提高系统界面的友好性。2.1.1方案一采用数码管显示由于所有芯

4、片均为74系列，因而只显示最后两位编号即可实现对芯片型号的显示，但由于数码管显示效果较差并且动态扫描时会占用很多CPU时间，因而舍弃该方案。2.1.2方案二采用点阵显示采用有二极管构成的16×16点阵，通过主控单元的控制可以实现汉字及英文字符的显示，可以显示芯片型号以及芯片功能完整性，采用点阵显示的优点是显示内容可以随意控制，显示内容丰富。但点阵显示也存在占用I/O口较多并且会占用大量CPU时间的缺点，另外,在使用点阵显示是还要存储大量的字模信息,而由于本系统需要扫描大量的逻辑芯片,为节约成本又未扩展程序存储区,因而考虑到所用主控单元

5、I/O口资源有限和对程序存储区容量的限制，舍弃该方案。2.1.3方案三采用1602模块显示1602液晶为字符型液晶，可以显示16×2共32个字符，不仅可以显示芯片型号及判断结果，并且还可以在程序运行过程中为用户提供必要的提示信息，提高了系统的交互性，并且1602液晶占用CPU时间较少，虽然显示能力较弱，仅能显示英文字符，但基本能满足设计的要求，因而本设计采用1602液晶作为显示输出设备。2.2输入模块采用独立按键的优点是控制程序和硬件电路都很简单，缺点是如果每个按键都要占用一个I/O口，当按键较多时占用I/O口较多。但考虑到本次设计只

6、需要三个按键：完好/损坏键、确认键、自动识别键。因此在实际的测试中分别对应P3.0P3.1P3.2通过按键查询就可以简单的起到控制输入的目的。2.3电源模块本设计电路模拟部分较少，电源主要用于驱动单片机、液晶以及待检测的74逻辑芯片，由于都是数字电路，对于电源的要求较低，故采用比较简单的基于LM7805芯片的电源，电源的输出为5V刚好满足电路各部分的供电要求。2.4继电器模块由于74LS92芯片的引脚中5脚为电源，10脚为地，而74LS00、74LS04、74LS20、74LS74、74LS86芯片的引脚都是14脚为电源，7脚为地

7、。因此在实际的测试过程中，我们需要对电源实现正确的切换，设计思路是：默认芯片测试引脚中是14脚为电源，7脚为地，用户按下自动识别的按键后，程序依次扫描前五个，扫到一个后就退出扫描程序后返回扫描结果，如果没扫到单片机通过P3.6脚控制继电器实现换挡后，使芯片测试引脚中5脚为电源，10脚为地。再继续执行扫描任务确定这特殊的74LS86。由于是实现5V控制，我们选择ATQ209双刀开关。三、芯片检测的基本原理对于逻辑芯片的检测，我们主要实现检测芯片逻辑功能好坏亦或是确定芯片的型号，由于主控单元采用STC89c52单片机，其I/O与TTL电平

8、完全兼容，因而直接由单片机对芯片插座的引脚进行扫描，由于是固定的14脚芯片，为了编程方便，使芯片测试引脚1~7分别为P1.0~P1.6，引脚14~8分别为P2.0~P2.6。实现了通过单片机输出端口模拟芯片的各种输入状态