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

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

№ 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

Порт Р2, биты Р2.0 - Р2.3, подключается к выходным выводам тестируемой МС. Возможные комбинации правильных ответных сигналов сведем в табл.4.2

Таблица 4.2 Ответные сигналы ИМС К155ЛА1

Биты порта P3 используемые для вывода на элементы индикации описаны в табл.4.3

Таблица 4.3

Назначение линий порта P3.

Порт P3 используется для управления подачей питания на испытуемую микросхему через исполнительные элементы (логический элемент с большим выходным током, транзисторный ключ и реле, рис.4.1) с линии P3.0 и отслеживается включение переключателя "тест" через линию Р3.3 - прерывание от внешнего устройства.

Программная часть интерфейса заключается:

По приходу сигнала прерывания определяется тип тестируемой МС, считывается значение, выставленное переключателями S1-S8 на линиях порта P1 (Р1.0 - Р1.7). Дешифрируется тип МС, и управление передается подпрограмме, которая производит тестирование МС данного типа. Подпрограммой тестирования, выставляются тестовые комбинации сигналов в порт P0 (биты Р0.0 - Р0.7), потом производится считывание ответа МС из порта P2 (биты Р2.0 - Р2.1), и оценивается его работоспособность. В зависимости от результата сравнения ожидаемого значения и ответа микросхемы, загорается либо зеленый светодиод - "исправен", либо красный - "не исправен" (порт Р3, биты Р3.4 - Р3.5 соответственно).

Схема управления для подачи питающего напряжения на испытуемую микросхему

Рис.4.1

5. написание подпрограммы тестирования интегральной микросхемы К155ЛА1

Задачей подпрограммы тестирования микросхемы К155ЛА1 является поочередная подача на входы тестируемой МС всех комбинаций таблицы истинности для данной микросхемы таблица 4.1 Блок-схема, по которой подпрограмма тестирования перебирает все необходимые для тестирования варианты и проверяет на соответствие с эталонными значениями (табл.4.2) приведена на рис.5.1.

После установки МС на контактной площадке и выбора ее типа, работа программы происходит в следующем порядке:

Подачу тестовой комбинации сигналов на вход ИМС осуществляем путем записи числа в порт P0. Затем программа считывает данные из порта P2, затем обнуляем старший полубайт, т.к там записана служебная информация, не относящаяся к ответу ИМС. Затем производим логическое сложение с заранее известным верным, но инвертированным, сигналом ответа. (в случае работоспособности ИМС должна получиться сумма равной 11111111₂). Затем полученную сумму инкриминируем. Если появился бит переноса, то продолжаем тестирование ИМС подачей следующие тестовой комбинации из таблицы истинности, табл.4.1 Если бит переноса при сложении равен нулю, то заканчиваем программу, подавая сигнал на индикатор неисправности микросхемы; После перебора всей таблицы истинности, в случае установления бита переноса в единицу, заканчиваем программу, подавая сигнал на индикатор исправности микросхемы; далее контроллер ожидает следующего нажатия кнопки "тест" или "сброс".

По описанию и блок схеме составили подпрограмму тестирования ИМС К155ЛА1, табл.6.

Алгоритм тестирования ИМС К155ЛА1

Рис.5.1.

Подпрограмма проверки ЛА1.

la1: mov r1,#0f h; загрузка счетчика цикла

cmp_st: mov a,r1; в аккумулятор записываем значение регистра r1

rl a; данные в

rl a; аккумуляторе сдвигаем на

rl a; 4 разряда

rl a; влево

add a,r1; складываем аккумулятор и регистр r1

out p0,a; выводим в порт p0 данные из аккумулятора

nop; пустой оператор фактически задержка на такт для

; страховки, чтобы сигнал на входе мс точно; установился и мс успела отреагировать

in a,p2; читаем из порта p2 выходной сигнал в аккумулятор

cjne r1,#0f h, n_f; если в счетчике цикла не f, то переходим к метке n_f,

; если f, то переходим к следующему сравнению; (ответный сигнал мс должен быть нулем)

cjne a,#00 h, error; если в аккумуляторе не 0 - значит мс работаем; неправильно переходим к метке error, если 0, то; переходим к следующему оператору

dec r1; уменьшаем счетчик цикла на 1

sjmp cmp_st; возвращаемся на метку cmp_st

n_f: cjne a,#03 h,error; если в аккумуляторе не 3- значит мс работаем

; неправильно переходим к метке error, если 3, то

; переходим к следующему оператору

dec r1; уменьшаем счетчик цикла на 1

cjne r1,#00 h, cmp_st; если в счетчике цикла не 0 - значит переходим к метке

; cmp_st, если 0 переходим к следующему оператору

clr p3.0; зажигает зеленый светодиод - мс работает правильно

ret; выход из процедуры

error: clr p3.1 ; зажигает красный светодиод - мс работает

; неправильно

ret; выход из процедуры

6. Выбор расчет элементов схемы

В данном проекте программно-аппаратный комплекс тестера реализован на базе микроконтроллера КМ1816ВЕ51, основные характеристики которого приведены в табл.2.1 Для задания тактовых импульсов микроконтроллера был задействован кварцевый резонатор: НС-49, с частотой импульсов 12МГц. Конденсаторы в цепи кварцевого резонатора: К10-7В-50В-30пФ±5% и сопротивление: МЛТ-0.25-91к±5%. RC - цепь на выводе сброса, служит для задержки включения контроллера и надежного сброса при замыкании "Сброс", выбрали элементы: сопротивление МЛТ-0.25-8.2к±5%, конденсатор: К50-6-10В-10мкФ±20%.

Для осуществления ввода номера тестируемой микросхемы и задания режима "тест", и подачи на тестер питающего напряжения выбрали набор перекидных переключателей П1Т1-1, рассчитанные на максимальное напряжение 30В и ток 0.5А.

Для правильной и надежной работы портов на входные/выходные линии были установлены резисторы: МЛТ-0.25-1к±5%.

В качестве индикаторов выбрали светодиоды АЛ307БМ подключенные через резисторы R7 - R9, сопротивление которых вычислили по формуле:

R = (Uп - Uo - Uvd) / Ivd = (5 - 0.4 - 0.5) /15×10^-3 = 2733 Ом;

где

Uп =5 В- напряжение питания;

Uo = 0,4 В - уровень логического ноля на выходе микроконтроллера;

Uvd и Ivd - справочные данные для диода;

Приняли равным 3 кОм; МЛТ-0.125-3к±5%

Для подключения питания тестируемой ИМС, использовали реле на напряжение срабатывания 4В (для надежного срабатывания и удержания): РС4.569.421-03, подключенной к выходу порта P3.0, через транзисторный ключ и логический элемент НЕ, с большей нагрузочной способностью, чем порт микроконтроллера. Выбрали транзистор КТ315Б и ИМС К155ЛН1.

Для подавления противоэдс создаваемой обмоткой реле в моменты коммутации параллельно обмотке установили диод КД521А.

Для защиты микроконтроллера от ошибки пользователя входы/выходы портов подключили через ограничительные/подтягивающие сопротивления: МЛТ-0.125-2.7к±5% и МЛТ-0.125-4.7к±5%. Установили в близи от микросхемы емкостные фильтры с целью уменьшения влияния помехи источника питания: К50-6-15В-0.5мкФ±20%, К22-5-25-33нФ±5%.

Для индикации набранного номера микросхемы были применены два семисегментных индикатора АЛС337Б подключенные через дешифраторы двоичного кода К514ИД1. Информация на индикаторы снимается с порта P1, т.е. отражает текущую установку переключателей выбора тестируемой микросхемы S1-S8. Испытуемая микросхема устанавливается в контактную панель DIP14.

Принципиальная электрическая схема тестера интегральных микросхем приведена на Рис.6.1.

Электрическая схема тестера (М1: 2)

Рис.7.

Заключение

В данной курсовой работе был разработан программно-аппаратный комплекс для тестирования интегральных микросхем 155 серии. Разработанное устройство выполняет функциональный контроль интегральных микросхем 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". В процессе выполнения работы была составлена блок-схема алгоритма, и по ней составлена подпрограмма тестирования интегральной микросхемы К155ЛА1.

Список литературы.

1. Однокристальные микроЭВМ. - М.: МИКАП, 1994. - 400 с.: ил.

2. Сташин В.В. и др. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах. /В.В. Сташин, А.В. Урусов, О.Ф. Мологонцева. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 224 с.

3. Справочник по интегральным микросхемам. / Б.В. Тарабрин, С.В. Якубовский, Н.А. Барканов и др.; Под ред. Б.В. Тарабна. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1980. - 816 с., ил.

4. Аванесян Г.Р., Левшин В.П. Интегральные микросхемы ТТЛ, ТТЛШ/ - М.: Машиностроение, 1993. - 252 с.

5. Основы микропроцессорной техники. /Курс лекций. Кудинов А.К. - Тольятти: 2004.