集成電路測(cè)試儀畢業(yè)論文

集成電路是20世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一，也是21世紀(jì)全面進(jìn)入信息社會(huì)的必要前提和基礎(chǔ)。自1958年德州儀器制造出第一塊集成電路以來(lái)，集成電路產(chǎn)業(yè)一直保持著驚人的發(fā)展速度。在當(dāng)今數(shù)字化、信息化的時(shí)代，數(shù)字集成電路的開發(fā)和應(yīng)用尤其具有吸引力。注意力。從電子管、晶體管、中小規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路，到當(dāng)今市場(chǎng)主流的專用集成電路，乃至目前處于高速發(fā)展階段的系統(tǒng)和芯片，數(shù)字集成電路總是更快、更集成。，向更大規(guī)模的方向不斷發(fā)展。到目前為止，集成電路仍基本遵循摩爾定律，即集成度幾乎每18個(gè)月翻一番。隨著集成化規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，集成電路的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大。無(wú)論是軍事上的高科技應(yīng)用，還是人們?nèi)粘Ｉ钪械钠胀☉?yīng)用，數(shù)字集成電路都發(fā)揮著舉足輕重的作用。因此，數(shù)字集成電路發(fā)揮著重要作用。電路的可靠性變得越來(lái)越重要。為保證數(shù)字集成電路的功能和性能參數(shù)滿足技術(shù)要求并在整個(gè)電路系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，在集成電路的設(shè)計(jì)驗(yàn)證、產(chǎn)品檢驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)中都需要對(duì)集成電路進(jìn)行測(cè)試。它已成為集成電路生存和發(fā)展的支撐技術(shù)。集成電路是更新?lián)Q代速度快、技術(shù)含量高的產(chǎn)品。從當(dāng)今國(guó)際市場(chǎng)格局看，IC無(wú)論是元器件還是電路和系統(tǒng)，由于制造工藝、使用壽命和工作條件的限制，故障在所難免，因此數(shù)字集成電路的測(cè)試成為亟待解決的問題。尤其是在教學(xué)過程中，學(xué)生要想熟悉和掌握某類集成電路芯片的邏輯功能和使用方法，就必須進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)，芯片肯定會(huì)因?yàn)楦鞣N原因而失效。換一個(gè)新的芯片太浪費(fèi)了，這勢(shì)必成為教學(xué)過程中的一個(gè)障礙。本文將設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單的集成電路芯片測(cè)試儀器。根據(jù)其邏輯功能真值表，對(duì)其功能進(jìn)行測(cè)試，判斷其是否能正常工作。據(jù)此，也可以修復(fù)損壞的芯片。這不僅可以解決集成電路芯片教學(xué)過程中的相關(guān)問題，節(jié)約成本，而且可以讓學(xué)生在測(cè)試過程中對(duì)集成電路相關(guān)知識(shí)有更深入的了解。目前集成電路測(cè)試系統(tǒng)有兩種，一種是整板測(cè)試，稱為板級(jí)測(cè)試系統(tǒng)；另一種稱為芯片級(jí)測(cè)試系統(tǒng)，用于單芯片測(cè)試。電路板的測(cè)試可分為帶微處理器的電路板測(cè)試和不帶微處理器的電路板測(cè)試，即CPU板和普通電路板的測(cè)試。芯片級(jí)測(cè)試分為在線測(cè)試和離線測(cè)試。所謂在線測(cè)試，是指對(duì)焊接在電路板上的各種芯片進(jìn)行邏輯測(cè)試和故障診斷；而離線測(cè)試是指對(duì)與電路板分離的芯片進(jìn)行測(cè)試和故障判斷。在單片機(jī)測(cè)試系統(tǒng)中，有專門用來(lái)測(cè)試芯片的儀器。這類儀器設(shè)計(jì)復(fù)雜，技術(shù)含量高，操作要求也比較專業(yè)。另一種測(cè)試系統(tǒng)在使用過程中使用測(cè)試芯片作為輔助功能。目前，國(guó)有儀器屬于這種類型。它是一款通用編程器，型號(hào)為Sierte公司生產(chǎn)的SUPERPRO/3000U，如圖1.1所示。編程器是在可編程集成電路上寫入數(shù)據(jù)的工具。編程器主要用于單片機(jī)（含嵌入式）/內(nèi)存（含BIOS）等芯片的燒寫（或燒寫）。基本配置48腳萬(wàn)能驅(qū)動(dòng)電路。購(gòu)買的適配器是通用的（插在DIP48鎖座上），即支持同一個(gè)封裝的所有類型的器件，48針及以下的DIP器件無(wú)需適配器直接支持。將標(biāo)準(zhǔn)DIP48驅(qū)動(dòng)模塊更換為主機(jī)上的PEP3000驅(qū)動(dòng)擴(kuò)展器后，通用驅(qū)動(dòng)電路數(shù)量達(dá)到100個(gè)，通用適配器最多可用于100針的設(shè)備（部分設(shè)備還可以使用專用適配器，可直接插入DIP48插座，則無(wú)需更換PEP3000）。通用適配器保證快速的新設(shè)備支持。I/O電平由DAC控制，直接支持低至1.5V的低壓設(shè)備。更先進(jìn)的波形驅(qū)動(dòng)電路大大抑制了工作噪聲，加上IC廠商認(rèn)證的算法，無(wú)論是低壓器件、二手器件還是低質(zhì)量器件，都可以實(shí)現(xiàn)非常高的編程良率保證。燒寫結(jié)果可通過高低壓檢查，確保結(jié)果持久穩(wěn)定。在其編程主要功能的基礎(chǔ)上，還可測(cè)試SRAM和標(biāo)準(zhǔn)TTL/COMS電路，并能自動(dòng)確定型號(hào)。通過向被測(cè)芯片致信號(hào)來(lái)檢查輸出電平，然后根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)在資源庫(kù)中的芯片邏輯函數(shù)的真值表判斷其模型。當(dāng)圖形顯示器件接觸不良時(shí)，可以直觀地看到器件各引腳的接觸狀態(tài)。尤其是器件的部分管腳處于接觸良好和接觸不良之間的狀態(tài)。如果不使用連續(xù)的圖形顯示，比如只有一個(gè)數(shù)字顯示，就不能很好的發(fā)現(xiàn)問題。UP-48遇到這種情況，引腳對(duì)應(yīng)的圖形會(huì)不斷閃爍，并提示“接觸不良”字樣。同時(shí)，萬(wàn)能編程器獨(dú)有的引腳接觸檢測(cè)功能，可有效防止因器件反向、部分引腳短路、接觸不良等造成的損失。本測(cè)試儀屬于芯片級(jí)數(shù)字集成電路邏輯功能測(cè)試系統(tǒng)。主要采用功能驗(yàn)證測(cè)試方式生成測(cè)試向量，完成TTL74/54、COMS4000/4500等系列20腳以下芯片的離線測(cè)試。為此，本文要解決的主要問題是：（1）測(cè)試自動(dòng)化，20針測(cè)試插座固定，測(cè)試區(qū)域不受被測(cè)器件輸入、輸出、電源、地的位置限制；(2)可測(cè)試TTL74系列門電路、譯碼器等器件；(3)整機(jī)供電電壓為+5V，供電方式為直流穩(wěn)壓供電；(4)可離線工作，攜帶方便，輕巧美觀。集成電路(IC)在生產(chǎn)后進(jìn)行測(cè)試。IC測(cè)試貫穿IC設(shè)計(jì)、制造、封裝和應(yīng)用的全過程，被認(rèn)為是IC產(chǎn)業(yè)四大分支（設(shè)計(jì)、制造、封裝和測(cè)試）中極其重要的一環(huán)。一個(gè)瓶頸。有人預(yù)測(cè)，到2012年，多達(dá)48%的好芯片可能無(wú)法通過測(cè)試，而IC測(cè)試成本將占到IC設(shè)計(jì)、制造、封裝和測(cè)試總成本的80%到90%。業(yè)界經(jīng)常使用電壓測(cè)試和穩(wěn)態(tài)電流(I_(DDQ))測(cè)試來(lái)測(cè)試數(shù)字CMOSIC。綜上所述，我們將從測(cè)試系統(tǒng)的工作原理入手，借鑒一些成熟的經(jīng)驗(yàn)，查閱大量資料，分析比較后，制定總體方案，搭建硬件系統(tǒng)；通過對(duì)TTL和集成電路的統(tǒng)計(jì)分析，利用功能驗(yàn)證測(cè)試算法建立測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)，編寫測(cè)試程序，最終完成整個(gè)儀器的設(shè)計(jì)。項(xiàng)目過程中，我對(duì)數(shù)字集成電路和數(shù)字集成電路測(cè)試方法有了深刻的了解。主要工作包括：深入了解數(shù)字集成電路的組成、性能、型號(hào)規(guī)格和技術(shù)要求，并通過查閱資料了解了很多數(shù)字集成電路測(cè)試儀的工作原理、制作方法和適用范圍。這些基礎(chǔ)工作為后續(xù)的硬件設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)：了解單片機(jī)的工作原理、單片機(jī)外圍電路的設(shè)計(jì)、鍵盤電路等硬件部分的設(shè)計(jì)使用的器件都是焊接的。：對(duì)軟件部分進(jìn)行編程、仿真、下載和調(diào)試。由于第一次接觸數(shù)字集成電路的測(cè)試，并且由于個(gè)人能力和時(shí)間等因素，在本課題的研究過程中出現(xiàn)了很多問題，導(dǎo)致設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)上有很多不完善的地方。如上，我設(shè)計(jì)的測(cè)試器目前可以測(cè)試邏輯關(guān)系。本測(cè)試儀進(jìn)一步的研究方向和改進(jìn)如下：操作簡(jiǎn)單方便；組件庫(kù)可擴(kuò)展升級(jí)；未知IC型號(hào)搜索；顯示單針故障；.診斷信息；組件替換查詢；可選的SOIC和PLCC適配器；可選編程軟件和PC實(shí)時(shí)通訊測(cè)試；。帶直流電源的電池。沉忠茹。MCS-51單片機(jī)原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]．交通大學(xué),2008薛俊義。閆斌。MCS-51/96系列單片機(jī)及其應(yīng)用[M]．交通大學(xué)。1997.8.凱儂。數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].高等教育。2003年。栓劑。模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]．高等教育。2003年。進(jìn)入.字邏輯診斷與可靠性設(shè)計(jì)[M]．國(guó)防科技大學(xué)。1986年。太年輕的男孩。單片機(jī)制作數(shù)字電路測(cè)試儀[J].電子世界。2003-04年。人才，跟隨的越多。數(shù)字集成電路參數(shù)測(cè)試儀的設(shè)計(jì)[J]．儀器用戶。2007年4月發(fā)行。雅轉(zhuǎn)。淺談單片機(jī)與單片機(jī)芯片的應(yīng)用——以及學(xué)習(xí)八位單片機(jī)的印象[J].技術(shù)傳播。2010年第8期。易，呂長(zhǎng)齡。集成數(shù)字化測(cè)試平臺(tái)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子技術(shù)。1996年5月。王福東。電阻式觸摸屏與單片機(jī)的接口技術(shù)[J].大學(xué)學(xué)報(bào)。2006年06月。嚴(yán)東。單片機(jī)系統(tǒng)硬件抗干擾的常用方法[J].集成電路通信。2006年6月發(fā)行。孔德豐。數(shù)字集成電路測(cè)試儀硬件設(shè)計(jì)[J].中國(guó)高科技網(wǎng)．2008年第6期。于永泉，王明輝，黃英。單片機(jī)在控制系統(tǒng)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