数电实验常用芯片检测指示仪简析

山西科技ＳＨＡＮＸＩ

ＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ

２０１０年第２５卷第４期

●信息技术

数电实验常用芯片检测指示仪简析

孙航，李耀，马利业

（太原科技大学，山西太原．０３００２４）

摘要：数字芯片特剐是７４系歹一ｌ逻辑芯片在学生实验中更是至关重要，实验中要保证实验的效

果，必须要求所用的芯片逻辑功能完整，但如果对所用芯片的各个管脚进行逐一测试，就

显得十分繁琐。另外，在数字电路的维护和维修中也经常要对芯片的好坏进行检测。针对上述需要，设计了以８９Ｃ５２单片机为控制核心并针对７４系列逻辑芯片将传统检测算法进４－ｉ－优化后的简单可行的芯片检测指示仪。

关键词：数字电子技术；５１单片机；芯片检测中图分类号：７ｎ吃７ｌ＋．５

文献标识码：Ａ

文章编号：１００４—６４２９（２０１０）０４－００４２－０２

１

目标及问题分析

２整体设计２．１工作原理

对于逻辑芯片的检测，主要是检测芯片逻辑功能的好坏，由于主控单元采用ＡＴ８９Ｃ５２单片机，其Ｉ／Ｏ口与７ｒＩＬ电平完全兼容，因而直接由单片机对芯片的引脚进行扫描．即通过单片机输出端口模拟芯片的各种输入状态，并通过单片机读回芯片的输出结果，通过与芯片真值表的比较即可判断芯片逻辑功能的好坏，由于单片机Ｉ／Ｏ口设置为输入方式时．必须首先将其输出置为ｌ（此时单片机输出的商电乎可由外部低电平拉低，但若输出为低电平，外部的高电平不能将单片机的输ｍ拉高），否则会发生输入逻辑错误。因而．在进行芯片扫描时，必须将芯片的输出引脚置为高电平，即让相应的单片机Ｉ／Ｏ口输出ｌ，然后对芯片的输入引脚进行各种状态的扫描，通过单片机读回芯片的输出．断定芯片的好坏。若芯片的输出与真值表完全相符。则说明芯片的逻辑功能发生错误．断定芯片为坏的；若芯片的输出与真值表完全相符。则说明芯片的逻辑功能正确．可以判断为好芯片。由于涉及的７４芯片种类多样，各种芯片的输入和输出引脚各不一样，因而必须首先得到芯片的具体型号，才能进一步判断芯片逻辑功能的好坏，芯片的型号通过拨码开关来设定，对于型号检测仍要保证芯片的输出引脚所接的单片机Ｉ，０口输出高电平。在实际设计中，保证芯片输入脚所对应的Ｉ／０口置ｌ的前提下，通过芯片的部分逻辑功能初步判断出芯片的信号，然后再依据所检测的结果，可以得到芯片的引脚排列。通过单片机的逻辑功能加以详细测试，并对结果给出指示。２．２总体框图

系统主要由单片机最小系统、芯片插座、拨码开关、ＬＥＤ指

１．１项目背景及研究意义

芯片检测就是对芯片管教的好坏以及功能的完整性进行测试并得出结论。实验是数字电子技术教学与实践的一个重要环节，数字芯片则是实验的核心，学生要想掌握实验的连接方法及要领，必须对芯片的功能及管脚分配情况熟练掌握。然而，芯片工作正常与否直接决定了实验是否成功。只有对于芯片管脚功

能以及位置分布掌握，才会完成一个成功的实验，以加深实验者

对理论知识的理解及培养自已动手能力的兴趣。本系统就是学生应用本科阶段数字电子技术、Ｃ语言知识、５ｌ单片机基础以及

电子工艺实习要领设计制作的数字芯片检测装置。

１．２研究内容

①数字电子技术常用芯片检测系统，主要由８９Ｃ５２单片机完成。②检测算法的优化。③原理图绘制。

１．３需解决的关键问题

（１）利用常用数字芯片的内部结构特点和］：作原理优化检测程序，以提高系统对被测对象的检测速度，克服同类产品固定的检测原理和模式．达到检测结果既快义准的目的。

（２）单片机资源的分配与使用：单片机的Ｉ／Ｏ管脚需要连接芯片插座，并给出相应的逻辑信号，并将输ｆｌｊ：结果读回与预设值比较，确定工作正常与否，并由指定管脚给指示工作情况的ＬＥＤ灯亮灭信号。

（３）由于芯片的规格与功能不同，因此需要进行针对性的检测。采用拨码开关对各种芯片的识别算法进行区分，检测前先由单片机对拨码开关所送的码字进行检测，调用相应的算法进行检测。

示灯等部分构成，系统设计框图如图１所示。

３算法优化设计

３．１’ｎＬ与非门电路优化原理

收稿日期：２０１０－０６—２６

基金项目：山西省大学生创新性实验项目（项目编号：２００９０６ｓｊ）作者简介：１）孙航，男，１９８８年出生，太原科技大学在读本

科生。０３００２４，山西省太原市

４２

（１）’１１１．与非门电路内部逻辑结构原理如图２所示。