IC芯片智能检测器Word文档格式.docx

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既可作为输入口，又可作为输出口;

为检测奠定了重要的基础。

检测的基本原理是：

根据芯片的功能、引脚排列情况、以及各引脚的输入输出特性，向芯片的输入引脚发送输入信号，再由芯片的输出引脚接收输出（响应）信号，然后从输出信号的逻辑值与正确的结果是否相符来判断芯片的好坏。

2．检测仪的硬件设计

（1）主处理电路

由单片机89C51、晶体振荡器、复位电路构成了主处理电路；

这部分电路作为检测仪的工作过程的“总指挥”，起着控制、计算、判断等主要作用。

（2）检测电路

单片机89C51的P1口、P3口中的P3.0—P3.5共14条通用I/O线和检测插座构成了检测电路，用来和待检测集成芯片接口。

（3）显示电路

由两片74LS273、8个9014三极管、两个4位LED（数码显示管）构成了显示电路。

用于向用户提供输入信息及输出信息、检测结果等。

（4）键盘电路

键盘包括了0—9,10个数字键和“查询”键、“功能”键；

用来让用户输入要检测的芯片系列。

其操作步骤请参考《操作实例》。

（5）其它配合电路

包括了信号输入输出接口、继电器、蜂鸣器、变压器、稳压器等其它配合电路。

综合以上电路的分析、介绍，由于硬件电路设计的合理，以及选用的均是性能价格比非常高的元器件，既保证了产品质量又大大降低了整机成本。

当今的市场经济规律证明：

在激烈的市场竞争中，低成本而高质量的产品最具竞争性。

3．检测仪的软件设计

（1）概要

单片机89C51的软件用MCS-51汇编语言编制，89C51内部有4KB的FLASHROM（闪速EEPROM）,所以单片机内部最多可以固化4KB的程序代码。

由于89C51具有强大的加密功能，其不可破译性保证了生产厂家的合法权益。

另外，由于检测程序的庞大，我们必须扩展程序存储器：

89C51的最大寻址空间为64KB，是绰绰有余的。

因此，作者将主处理程序和最常用芯片的检测程序固化到89C51的内部程序存储器中并加密，其它的检测程序模块则存储在扩展的外部程序存储器中。

这样，就算外部存储器中的程序被非法盗取也没问题：

主程序已经加密，没有主程序来调用的检测程序模块是没有任何意义的。

（2）程序流程图

程序流程图见附图3。

（3）检测程序模块的设计举例

（1）门电路集成芯片的检测

门电路集成芯片的检测比较简单，一般来说，一片门电路集成芯片包含若干个功能相同的逻辑门。

检测的时候，只需要根据芯片的功能、引脚排列情况以及各引脚的输入输出特性，向逻辑门的输入端口输入逻辑信号，再由逻辑门的输出端口接收输出信号，然后从输出信号的逻辑值与正确的结果是否相符来判断芯片的好坏。

以下程序段检测的是74LS00（4—二输入与非门）：

ANLP1,#0E4H；

使与非门的输入端都为

；

逻辑“0”

ANLP3,#0C9H

ORLP1,#0E4H；

拉高与非门输出端的

；

电平

ORLP3,#09H

MOVA,P1；

读入输出端的逻辑值

CJNEA,#0E4H,L00_ERR；

判断输出端的逻辑

值是否都

；

为逻辑“1”，如果不

为逻辑“1”，则为

“坏芯片”处理

MOVA,P3

ANLA,#3FH

CJNEA,#09H,L00_ERR

.

L00_GO:

AJMPEND1;

通过了所有步骤的

检测，是好芯片

L00_ERR:

CLR72H;

清除“好芯片”标志位

AJMPEND1

从程序段可以知道，检测门电路集成芯片，可以直接利用其真值表来判断。

（2）组合逻辑电路集成芯片的检测

组合逻辑电路芯片在检测的时候，只需要根据逻辑器件的功能、引脚排列情况、以及各引脚的输入输出特性，向输入端口输入逻辑信号，再由逻辑门的输出端口接收输出信号，然后从输出信号的逻辑值与正确的结果是否相符来判断芯片的好坏。

以下程序段检测的是74LS138（3—8译码器）。

L138_1:

ORLP1,#0F8H;

向通用I/O口P1送逻辑值，

ORLP3,#3FH;

再向通用I/O口P3送

逻辑值，使芯片为

“不选通”状态。

MOVA,P3

MOVC,P1.7

MOVACC.7,C

MOVC,P1.6

MOVACC.6,C;

把所有的输出值送到

累加器A。

CJNEA,#0FFH,J138_ERR;

判断累加器的值是否

正确，不正确则

作为“坏芯片”处理。

.

ORLP1,#0E0H;

往P1口送逻辑值，

ANLP1,#0E0H;

使芯片为“选通”状态

且输入值ABC=“000”。

MOVA,P3

MOVC,P1.7

MOVACC.7,C

MOVC,P1.6

将所有输出值送到

CJNEA,#0DFH,J138_ERR;

判断累加器的值

是否正确，不正确

则作为

“坏芯片”处理。

.;

继续检测，令ABC

为其它值

L138_GO:

AJMPEND1;

L138_ERR:

CLR72H;

（3）时序逻辑电路集成芯片的检测

时序逻辑电路由于其输出不仅和当时的输入逻辑状态有关，而且还和电路过去的状态有关。

另外，一般的时序逻辑电路集成芯片都具有一个或若干个时钟输入端，由于检测程序段中会多次使用时钟输入，为了编出可靠性高、结构紧凑的模块化程序，节约单片机中的程序存储器、数据存储器空间，编程的重点是：

将多次重复的部分合并为独立的子程序模块，多个子程序、中断程序嵌套时，事先要估计好堆栈段的大小，划分出足够的堆栈空间；

认真分析时序逻辑器件的功能、引脚排列情况、以及各引脚的输入输出特性，根据芯片的功能表来进行时序逻辑操作，最后从输出信号的逻辑值与正确的结果是否相符来判断芯片的好坏。

以下程序段检测的是74LS164（8位移位寄存器）。

CLK164:

CLRP3.1;

时钟发生子程序，

状态：

时钟产

生下降沿

NOP

NOP;

空操作以产生延时效果

SETBP3.1;

状态：

时钟产生

上升沿

RET;

子程序调用返回

L164_1:

ORLP3,#3FH;

P3口送初值

ORLP1,#0FFH;

P1口送初值,芯片

状态清零

MOVC,P1.2

MOVACC.0,C

MOVC,P1.3

MOVACC.1,C

MOVC,P1.4

MOVACC.6,C

MOVC,P1.5

MOVACC.7,C;

全部输出值送到

累加器A

CJNEA,#00H,L164_ERR;

判断输出是否为

全“0”，不正确

ANLP1,#0FCH;

向输入端送“0”

ACALLCLK1;

调用“时钟发生

子程序”

ORLP1,#03H

再一次调用

“时钟发生子程序”

ANLP1,#0FFH

ORLP1,#03H

ACALLCLK1;

再一次调用

CJNEA,#55H,L164_ERR;

.;

继续检测

L164_GO:

L164_ERR:

CLR72H;

4．应用举例

1.检测74LS125（四总线缓冲门）、74LS04（六反相器）、CD4011

（四2输入与非门）各一片：

检测步骤：

（先以检测74LS125的全过程为例）

（1）接通检测仪的电源，数码管显示：

表示检测仪已经处于“等待输入”状态，可以按下键盘上的“1”键进行74系列数字集成芯片的检测，或按下键盘上的“2”键进行CD系列数字集成芯片的检测。

（2）按下“1”键，数码管显示：

提示用户输入要检测的芯片型号。

这时可以把芯片74LS125按下图位置放入检测槽中：

然后依次按下键盘上的“1”、“2”、“5”。

（3）接下来数码管将以下图来表示芯片的检测进度：

（4）最后，数码管将以下面三种显示方式来直观的表示“芯片是好的”、“芯片是坏的”、“对不起，芯片型号不存在或无法检测”：

表示“芯片是好的”

表示“芯片是坏的”

表示“对不起，芯片型号不存在或无法检测”

（5）这时按下“功能”键可以退出检测程序退回到“步骤

（1）”，按下“查询”键将自动再检测当前型号芯片。

对于74LS04,它在检测过程中与74LS125所不同的是：

芯片型号的输入数字位数不相等。

所以在“步骤

（2）”的芯片型号输入过程中应该依次按下键盘上的“0”、“4”、“查询”。

对于CD4011,在“步骤

（2）”的开始应选择键盘上的“2”键，数码管将显示：

提示用户输入要检测的芯片型号，这时可以把芯片CD4011放入检测槽中,然后依次按下键盘上的“0”、“1”、“1”进行检测。

2.检测一百片CD4076（四D型寄存器）

第一片的检测步骤和CD4011相同，第二片起就只需要从检测槽上更换芯片，再按下“查询”键就可以了，节约了其它的步骤。

由此可见，在数字集成芯片的批量检测上，“数字集成芯片检测仪”更表现出其“操作简单、检测速度快、结果直观”的优点。

附加功能：

“数字集成芯片检测仪”除了具备以上检测功能之外，还附加了以下功能：

仪器接通电源之后，显示

这时如果不按“1”键或“2”键，而是按动“0”键（翻页），则会依次显示以下菜单：

（查询未知数字集成芯片的具体型号）

（计数器功能）

（频率计）

（方波信号发生器）

（逻辑电平探测功能）

当处在某个菜单时，按下“查询”键可选中该功能，具体的操作说明请参阅“数字集成芯片检测仪操作说明书”。

6．结束语

IC芯片智能检测器的开发制作已经基本完成。

随着我国集成芯片行业的快速发展，将会有更多的人使用数字集成芯片。

事实将证明：

“IC芯片智能检测器”最终会和万用表一样成为小规模电子工厂、集成芯片供应商、电子器件店、电子技术工作人员、教学实验室、电子爱好者等单位或个人的必备工具。

[参考文献]

[1]清华大学电子学教研组编.阎石主编.数字电子技术基础（第四版）.北京:

高等教育出版社,1998年.

[2]孙涵芳，徐爱卿.MCS-51/96系列单片机原理及应用（修订本）。

北京：

北京航空航天大学出版社，1996年.

[3]何立民.mcs-51系列单片机应用系统设计.北京:

北京航空航天大学出版社,1990年.

[4]周航慈.单片机应用程序设计技术.北京:

北京航空航天大学出版社,1992年.

[5]胡汉才编著.单片机原理及其接口技术.北京:

清华大学出版社,1996年.

[6][美]J.马库斯.电子电路大全,卷5数字电路.北京:

计量出版社,1985年.