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1、本科毕业设计论文题 目 简易数字集成电路测试仪的设计与实现 所 在 系 电气与信息工程系 专 业 电子信息工程 班 级 电 信 xxx 学号 xxxxxxxx 学生姓名 xx xx xx 指导教师 xx xx xx 2010年6月摘 要摘 要随着数字集成电路日益广泛的应用，其相关的测试技术也显得愈发重要。为了保证数字集成电路的功能和性能参数符合技术要求，在集成电路的设计验证、产品检验以及现场维护等方面都需要对集成电路进行测试。而测试设备是必不可少的工具，因此研究它们的测试技术和开发测试设备具有重要的意义。本文所设计的集成电路测试仪采用MCS-51单片机为核心，构建数字集成电路的测试仪器，该仪器
2、能够通过单片机程序对数字集成芯片插座进行控制和测试，可以完成对TTL74/54、CMOS4000/4500系列芯片的测试。测试仪使用了串口通信方式的LCD汉字液晶显示器，以便节省出更多的单片机接口供测试更多管脚的集成电路。针对不同型号的集成电路Vcc和GND位置不同，在电路中使用了P沟道CMOS管来作为Vcc切换开关。测试仪设计了总线标准接口RS-232，能够实现与PC机的联机。通过对大量的TTL、CMOS集成电路的分析，建立了测试数据库。通过编写测试程序，最终以速度快、准确率高的测试结果实现了测试TTL74/54、CMOS4000/4500系列芯片的任务。 论文第一章阐述此次设计的背景及意义
3、、国内外数字电路测试系统现状、本文要解决的主要问题。第二章对系统总体方案进行描述。第三章详细说明整个硬件系统的构成。第四章主要说明软件测试的实现。第五章叙述测试结果。通过对实验电路和程序进行测试和试运行，结果证明达到了设计要求。以MCS-51单片机为核心的数字集成电路测试仪，硬件电路简单可靠，软件测试精确快速。并且具有体积小、重量轻、成本低等优点。 关键词：数字集成电路，功能测试，MCS-51单片机，LCDIABSTRACTABSTRACTWith the increasingly widespread application of digital integrated circuits, t
4、he related testing technology becomes increasingly important. To ensure the functions of digital integrated circuits and performance parameters meet the technical requirements, in integrated circuit design verification, product testing and on-site maintenance and other aspects need to test integrate
5、d circuits. The test equipment is essential to tools, test technology research and development of their test equipment is of great significance. This integrated circuit tester designed by MCS-51 microcontroller core, build digital integrated circuit testing equipment, the equipment is able to proces
6、s the digital single chip control IC sockets and test, to be completed on TTL74/54, CMOS4000/4500 series of chip testing. Tester uses serial communication method character liquid crystal display LCD to save more of the MCU interface pins of the integrated circuit for testing more. Different types of
7、 IC GND and VCC different positions, the circuit used in the P-channel CMOS tube as the Vcc switch. Tester designed bus standard interface RS-232, can be achieved with PC-Online. Through a large number of TTL, CMOS integrated circuits analysis, the test database. By writing test procedures, which wi
8、ll eventually speed, high accuracy test results to achieve the test TTL74/54, CMOS4000/4500 series chip task. The first chapter described the background and significance of this design, digital circuit test system at home and abroad, this paper to solve the main problem. The second chapter describes
9、 the overall programs of the system. The third chapter details the composition of the entire hardware system. Fourth chapter explains the implementation of software testing. Chapter V describes the test results. Through the experimental circuit and procedures for testing and trial operation, the res
10、ults prove to the design requirements. With MCS-51 microcontroller as the core digital IC tester, the hardware circuit is simple and reliable, precise and rapid software testing. And small size, light weight and low cost. KEY WORDS: Digital IC,Functional test, MCS-51 single-chip microcomputer,LCDIII
11、目 录目 录摘 要IABSTRACTIII1 绪论11.1 课题的研究背景及意义11.2 国内外数字电路测试系统现状11.3 本设计所要解决的主要问题31.4 研究内容和章节安排32 测试仪的总体方案52.1 测试仪的方案选择52.2 总体方案构成62.3 硬件组成72.4 软件任务73 硬件系统设计93.1 单片机外围电路设计93.1.1 单片机MCS-5193.1.2 时钟电路的设计103.1.3 复位电路的设计123.2 LCD液晶显示电路的设计143.2.1 液晶显示模块的要求及选择143.2.2 液晶显示电路的设计163.3 键盘电路的设计183.4 PC机与单片机串行通信通道的设计
12、203.4.2 单片机与PC串行通信的实现203.4.1 TTL/RS-232电平转换及其接口电路213.5 20管脚测试芯片插座电路224 软件系统设计254.1 方案选择254.2 软件主程序流程图254.3 LCM12232液晶显示电路和键盘电路的软件设计264.4 测试模块的软件设计325 PCB板的设计与系统的调试355.1 PROTEL99SE的介绍与PCB板的设计355.2 系统调试365.2.1 调试系统的介绍365.2.2 调试结果366 设计总结39致 谢41参考文献43V绪论1 绪论1.1 课题的研究背景及意义集成电路是二十世纪发展起来的新型高技术产业之一，也是二十一世纪
13、全面进入信息化社会的必要前提和基础。自1958年德克萨斯仪器公司制造出第一款集成电路以来，集成电路产业一直保持着惊人的发展速度，在数字化，信息化时代的今天，数字集成电路的发展以及应用显得尤为引人注目。从电子管、晶体管、中小规模集成电路、超大规模集成电路，发展到当今市场主流的专用集成电路，乃至现处于飞速发展阶段的系统及芯片，数字集成电路始终沿着速度更快、集成度更高、规模更大的方向不断发展。到目前为止，集成电路仍然基本上遵循着摩尔定律发展，即集成度几乎每18个月增长一倍。随着集成规模的进一步扩大，集成电路的应用领域日益扩大，无论是在军事方面的高科技应用，还是在人们日常生活方面的普通应用，数字集成电路都发挥着举足轻重的作用，因此，数字集成电路的可靠性显得越来越重要。为了保证数字集成电路的功能和性能参数符合技术要求，发挥其在整个电路系统中的重要作用，在集成电路的设计验证、产品检验以及现场维护等方面都需要对集成电路进行测试，测试技术已经成为谋求集成电路生存与发展的一门支撑技术。无论是元件还是电路和系统，由于制造工艺的限制、使用寿命以及工作条件等影响，故障的产生是不可避免的，所以数字集成电路的测试便成为亟需解决的问题。尤其是在教学过程中，学生要熟悉并掌握某些型号集成电路芯片的逻辑功能及使用方法，就必须要反复进行实验，在经过大量的实验以
