Введение
В настоящее время, производство радиоэлектронных компонентов и микросхем очень распространено. Однако при их производстве возникает вопрос работоспособности изготовленного элемента. Так как качество получаемого элемента зависит от внутренней структуры материала, в которой могут быть дефекты. В данном случае элемент окажется неработоспособным. Поэтому необходимо после изготовления проводить испытания, по результатам которых делать выводы о работоспособности элемента. Устройства, проводящие проверку правильности функционирования, называют тестерами. При проверке работоспособности интегральных микросхем целесообразно использовать универсальные тестеры, способные тестировать несколько типов микросхем. Задачей данного курсового проекта является разработка программно-аппаратного комплекса для тестирования интегральных микросхем 155 серии.
Техническое задание
Разработать программно-аппаратный комплекс (микропроцессорный контроллер) для тестирования интегральных микросхем. Тестер должен выполнять функциональный контроль интегральных схем 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". Общее число типов проверяемых интегральных схем не более 256.
Составить подпрограмму тестирования интегральной микросхемы К155ЛА1.
Инженерная интерпретация задачи
Для разработки программно-аппаратного комплекса тестера использовали микроконтроллер КМ1816ВЕ51. Основные параметры микроконтроллера приведены в табл.2.1, условное графическое изображение - на рис.2.1
Таблица 2.1
Основные параметры микроконтроллера КМ1816ВЕ51
| Название параметра | Значение параметра |
| Объем резидентной памяти программ, Кбайт | |
| Объем резидентной памяти данных, байт | |
| Частота тактовых импульсов, МГц | |
| Число портов ввода/вывода, шт | |
| Напряжение питания, В | +5 |
Интегральная микросхема, для которой необходимо написать программу тестирования - К155ЛА1. Микросхема представляет собой два логических элемента 4И-НЕ. Таблица истинности элемента 4И-НЕ представлена в табл.2.2, условное графическое изображение показано на рис.2.2
Таблица 2.2
Таблица истинности элемента 4И-НЕ.
| Входы | Выходы | |||
| X1X5 | X2X6 | X3X7 | X4X8 | Y1Y2 |
Питание микроконтроллера осуществляется через вывод 40, а микросхемы К155ЛА1 через вывод 14. Общий вывод микроконтроллера вывод 20, а микросхемы К155ЛА1 вывод 7.
 |
Схемное изображение микроконтроллера КМ1816ВЕ51
Рис.2.1.
Схемное изображение интегральной микросхемы К155ЛА1
 |
1,2,4,5,9,10,12,13 - входы X1-X8; 6 - выход Y1; 7 - общий; 8 - выход Y2; 14 - напряжение питания;
Рис.2.2
Работа тестера проходит следующим образом:
В начальный момент времени питание тестера отключено, соответственно на выходе контроллера какие-либо сигналы отсутствуют. В момент включения питания тестера, подается питание на контроллер, который переходит в состояние ожидания команды на тестирование. Выполнение данной команды осуществляется нажатием кнопки "тест" - SB2. Питание тестируемой микросхемы в это время отключено. Далее осуществляется выбор тестируемой ИМС. Номер тестируемой микросхемы задается переключателями S1-S8 в двоичном коде. После того как требуемый тип микросхемы выбран, а тестируемая микросхема установлена на контактной площадке ХS1.1 - XS1.2, можно нажимать кнопку "тест". При нажатии кнопки тест, микропроцессором считывается номер микросхемы, и подается питание на тестируемую микросхему. Далее контроллер выполняет подпрограммы тестирования микросхемы. В порт микроконтроллера, подключенный к входам тестируемой микросхемы записываются комбинации сигналов, с заранее известными верными состояниями выходных сигналов, и считываются значения выходных сигналов, которые потом сравниваются с эталонными. Микросхема исправна при совпадении сигналов, считанных с выходов тестируемой микросхемы и эталонных сигналов. Тестером выдается сигнал - "Исправен". При не совпадении сигналов на выходе и ожидаемых (эталонных) сигналов выдается сигнал "Не исправен", следовательно, ИМС бракуется. После вывода результата питание с тестируемой микросхемы снимается до поступления следующей команды на тестирование.
Стоит отметить, что для работы на данном тестере, оператор должен уметь задать номер требуемой ИМС в двоичной системе счисления и считать его с индикаторов VD5, VD6 в шестнадцатеричной.