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1、【基础 应用】 集成电路在线测试系统的研究 魏美社 杨建民 (武警工程学院 训练部,陕西 西安710086) 【摘 要】 集成电路的广泛应用,使得电路向集成化、 小型化的方向发展。同时也给电路的测试、 维护 带来不便。一些只需更换损坏的集成电路这样简单的事情,由于没有一种简单快捷的测试手段而使电路设 备不能正常工作。目前现有的集成电路测试设备价格高,操作复杂。针对这种现状,研究开发了一种快捷方 便、 具有一定智能化的集成电路测试系统。 【关键词】 集成电路;测试系统;智能化 该系统的数据采集部分采用80C31单片机系统,使用ADC0809集成电路完成A/ D转换,采用38 译码器扩展了48键盘
2、输入系统,内藏T6963C控制器模块的液晶显示器显示。RS232串行通信口完成 和PC机的测试数据传输。软件系统包括汇编程序和基于Windows下的Microsof t V isual Basic6.0应用程 序以及数据库。 1 系统硬件结构及基本原理 1.1 系统硬件结构 系统硬件由PC机和80C31最小系统及外围电路组成。在单片机的控制下,依次采集40路的输入信 号,同时对采集到的信号和原始信号进行比较处理,最后将结果送往液晶显示器显示,如果和PC机连接使 用,则通过串行通信口将数据发送到PC机,完成对接收到的数据进行更直观的智能化分析处理。硬件系统 图(1)硬件系统原理示意图 原理结构如
3、图(1)所示。 1.2 基本原理 系统硬件电路采用8031最小系 统,扩展EPROM2764A、RA M6264 各一片, P1口扩展了84键盘, P3 口作为特殊功能端口,用作串口和外 部中断, P0口作为地址/数据端口, P2口中的低5位作为地址的高5位, P2.6、P2.7经过二/四译码器给各个 子系统提供地址空间。其中ROM地 址空间为0000H1FFFH , RA M地址空间为40005FFFH ,液晶显示器地址为COOOHC100H , A/ D 各通道空间为8000H8028H。 A/ D转换部分由8031先送一个地址信号,选择转换通道,再由8031的写信号提供A/ D的地址锁存
4、 信号和开始转换信号。转换结束后, ADC0809的EOC输出信号经过转换提供给8031中断口,8031接收到 中断信号后,对ADC0809的端口进行操作,提供给ADC0809的ENABL E信号,使ADC0809的数据输出 三态门打开,读取数字量。键盘采用P1口低三位译码,作为8条行线,高四位提供四条列线的扩展方法,构 11 2004年8月 第20卷第4期 武警工程学院学报 JOURNAL OF ENGG COLLEGE OF ARMED POLICE FORCE Aug. 2004 Vol. 20 No. 4 收稿日期:2004 - 03 - 08 第一作者:魏美社(1964 ) , 男,
5、河北邢台人。1987年7月毕业于武警工程学院通信工程系,现为武警工程学院教保处副处长。 成查询方式的键盘输入。液晶显示器在单片机系统的控制下,通过数据端口和状态端口置数,实现采集数据 的显示。 测试点的模拟信号通过测试探头进入A/ D转换电路, A/ D转换电路由时钟电路、 片选电路、 工作时序 等组成。AL E信号经非门和读写信号相与,作为分频器时钟输入端,经过D触发器四分频后输出的信号作 为ADC0809的时钟信号,80C31的AL E信号约为2M HZ ,经过S08四分频后,约为500KHZ ,作为 ADC0809的时钟信号。P2.3、P2.4、P2.5线经过译码为ADC0809提供片选
6、,当译码输出为高点平时读写 信号通过与门实现片选。其电路原理示意图如图(2)所示。在MOV XDPTR , A指令后, S TA R T. AL E 出现正跳变,启动A/ D转换。EOC在启动A/ D转换后,变为低点平,转换结束后变为高电平,通过门电路 产生下降沿向8031申请中断。ENABL E由8031读信号提供出现正跳变, ADC0809数据输出端三态门打 开,使数据送到输出线上。其工作时序如图(3)所示。 2 系统软件 该系统软件包含两个部分,计算机应用程序和单片机系统的汇编应用程序。 2.1 计算机应用程序 开发了VB应用程序,创建了FoxPro数据库。其应用程序及数据库基本结构如图
7、(4)所示。系统软件 图(4)计算机应用程序基本结构 由两大模块组成,即IC芯片检测模块和 IC芯片资料管理模块。 IC芯片检测模块由六个子模块组成。 IC类型选择子模块在屏幕左侧利用Tree2 V iew控件,设计一个树型分支的IC类型 选择菜单,直接显示与IC数据库相对应 的IC类型,支持鼠标点击选取。芯片选择 子模块利用Stab控件设计一组选项卡,在 选定IC类型的基础上,每一个选项卡将 通过索引列出相关芯片的资料。芯片电压 数据接收子模块利用Mscomm控件的IN2 PU T属性,接收从单片机串行口发送过来 的数据,通过转换,得到芯片的管脚电压。 当用户选定IC芯片类型后,点击 “检测
8、” 按钮,该子模块即在后台执行上述接收过 程,并将检测到的结果送入数据比较分析 子模块。相关故障原因帮助子模块通过索引,从数据库中调出常见故障及解决方法的文字和图象,送入数据 比较分析子模块。在数据比较分析子模块,用户点击 “检测” 按钮后该子模块即开始工作,接收从芯片电压数 据接收子模块中送来的检测结果,利用VB数据库表的创建命令创建一个临时表,用于存放检测的电压数 据,通过索引从数据库中提取用户所选择的电话芯片资料,将其与临时表中的检测结果进行比较分析,得出 结果,根据此结果从相关故障原因帮助子模块中提取帮助信息,将此结果及帮助信息送入分析结果显示子模 21 武警工程学院学报 2004年第
9、4期 块,最后将结果直观地显示在屏幕上。当用户需要帮助时,只需点击 “帮助” 按钮,即可得到相关的帮助信息。 芯片资料管理模块由三个子模块组成。IC芯片资料录入模块是在屏幕上设计一张资料录入卡片,运用 SetFocus方法使光标在录入完一个数据后,自动移到下一个位置,以简化用户的操作。芯片资料查改子模块 在下拉文本框中输入选择要查询的项目,用SQL语句定位查询的库记录,可边查询边修改,支持模糊查询。 芯片资料删除子模块,在下拉文本框中输入或直接选择要删除的项目,同样用SQL语句定位要删除的库记 图(5)汇编应用程序主程序流程 录,然后用Delete语句实现最后的删除。 2.2 汇编应用程序 该
10、程序由主程序和子程序两部分组成。主程序 为监控程序。子程序包括显示子程序、 数据采集子 程序、 串行通信子程序、 键盘输入子程序、 比较子程 序、 测试子程序。其汇编应用程序主程序流程如图 (5)所示。本系统开发的VB应用程序、 汇编程序比 较复杂,由于篇幅所限,在此不再赘述。 3 技术性能及使用方法 3.1 技术性能 工作电压:A C220V ,50HZ 功 耗:4.5W 被测电压范围:020V 测试精度:0.01 数据采集速率:20ms 标准RS232接口。 3.2 使用方法 本测试仪有两种使用方法:一种是单片机系统 单独使用,另一种是和PC机连接使用。将测试电 缆连接到待测集成芯片上,打
11、开电源,液晶显示器出 现主菜单如图(6)所示,按PC键和计算机连接使 用,这时运行VB应用程序,按屏幕提示进行操作。 图(6)液晶显示器主菜单 按enter键进入单片机系统测试。具体操作使用可按说 明进行,这里不在赘述。 综上所述,集成电路在线测试系统具有集成电路测 试分析、 比较和显示报告功能,同时开发了WINDOWS 平台下的VB检测软件。通过串行通信将测试数据送往 计算机进行比较、 处理、 显示,提供智能化的故障报告,是 一种较全面的IC芯片检测专家系统。 参考文献: 1 丁元杰.单片微机原理及应用.机械工业出版社,1994. 2 张洪润,蓝清华.单片机应用技术教程.清华大学出版社,1997. 3 莫卫东,白鹏,等. Visual Basic6.0.高级编程技巧.西安交通大学出版社,1999. 4 清汉计算机工作室. Visual Basic6.0数据库开发实例.机械工业出版社,2000. 5 史济民. FoxPro极其应用系统开发.清华大学出版社,1998. (责任编辑:雷智勇) 31 魏美社、 杨建民:集成电路在线测试系统的研究
