Контроль логических интегральных микросхем

Целью настоящей дипломной работы являлась разработка устройства, предназначенного для контроля и определения типа логических интегральных микросхем методом сигнатурного анализа.
В настоящее время на рынке практически отсутствуют устройства такого класса, хотя на заводах и предприятиях применяются единичные экземпляры подобных устройств. Так, например, ранее выпускавшееся устройство Л2-60 позволяло производить аппаратную проверку микросхем. Но его функциональные возможности ограничены выпускающимся ассортиментом микросхем 80-х годов. Максимально допустимое количество выводов микросхемы 16, длительный процесс смены типа микросхемы при помощи адаптеров и перемычек, набираемые вручную комбинации сигналов делают это устройство морально устаревшим.
С появлением и широким распространением персона ...

1. Введение ..................................................................................... 3
2. Постановка задачи ..................................................................... 5
2.1. Назначение системы .......................................................... 5
2.2. Анализ исходной проектной ситуации ............................ 5
2.3. Перечень основных функций, подлежащих реализации. 7
2.4. Основные технические параметры .................................. 9
2.5. Требования к персональному компьютеру и системе ... 9
2.6. Требования к интерфейсу пользователя ......................... 9
3. Проектирование структуры системы ...................................... 11
3.1. Описание структуры системы .......................................... 11
4. Выбор технических и программных средств реализации .... 18
4.1. Выбор элементной базы .................................................... 18
4.2. Выбор программных средств ........................................... 25
5. Описание принципиальных схем ............................................. 27
5.1. Описание состава принципиальных схем в сопоставлении с соответст-вующими структурными схемами узлов ........ 27
6. Проектирование алгоритма функционирования системы ..... 47
6.1. Метод сигнатурного анализа ............................................ 47
6.2. Описание алгоритма функционирования системы ......... 49
6.3. Распределение адресного пространства LPT-порта ....... 50
6.4. Описание подпрограмм ..................................................... 53
7. Описание конструкции системы ............................................... 59
8. Инструкция по эксплуатации .................................................... 60
9. Экономическая часть ................................................................. 61
10. Вопросы охраны труда и техники безопасности .................. 65
11. Заключение ............................................................................... 75
12. Литература ................................................................................ 76
13. Приложения .............................................................................. 77

Заводы и предприятия, выпускающие радиодетали (и в частности - мик-росхемы), после изготовления, но до отправки готовой продукции на склад, подвергают их контролю на работоспособность, а также соответствие техниче-ским условиям и параметрам ГОСТ’а. Однако, радиодетали, даже прошедшие ОТК на заводе-изготовителе, имеют некоторый процент отказа в процессе транспортировки, монтажа или эксплуатации, что влечет за собой дополнитель-ные затраты рабочего времени и средств для их выявления и замены (причем большую часть времени занимает именно выявление неисправных деталей).
Особенно важна 100% исправность комплектующих деталей при сборке ответственных узлов управляющих систем, когда неисправность какой-либо од-ной детали может повлечь за собой выход из строя других деталей, узлов, а воз-можно, и всего комплекса в целом.
Для обеспечения полной уверенности в работоспособности той или иной радиодетали, необходимо проверять ее на исправность непосредственно перед сборкой узла или изделия (“входной контроль” на заводах и предприятиях, за-нимающихся производством радиоэлектронных устройств). Если большинство радиодеталей можно проверить обычным омметром (как, например, резисторы или диоды), то для проверки интегральной микросхемы (ИМС) требуется гораз-до больший ассортимент оборудования.
В этом плане хорошую помощь могло бы оказать устройство, позволяю-щее оперативно проверять работоспособность ИМС, с возможностью проверки как новых (подготовленных для монтажа), так и уже демонтированных из платы микросхем. Очень удобна проверка микросхем, для которых конструктивно на плате изделия предусмотрены колодки. Это позволяет производить достаточно быструю проверку радиодетали, сведя риск ее выхода из строя к минимуму, по-скольку в этом случае полностью исключается ее нагрев и различные механиче-ские повреждения при монтаже/демонтаже.
Существуют некоторые методы маркировки радиодеталей, отличающиеся от стандартных (к примеру, в случае, когда их выпуск и сборка готовых изделий производится на одном и том же заводе; при этом часто используется сокра-щенная или цветовая маркировка). Не исключением являются и микросхемы, что сильно затрудняет определение их типа. Такая маркировка обусловлена уп-рощением (и, как следствие, удешевлением) технологического процесса произ-водства радиодеталей. В этом случае определение возможно с помощью того же устройства, функции которого сведены к определению типа микросхемы мето-дом сигнатурного анализа.
В настоящее время на заводах и предприятиях достаточно широкое рас-пространение получили персональные IBM-совместимые компьютеры. По-скольку задача тестирования и определения типа методом сигнатурного анализа микросхем требует наличия интеллектуального устройства для выполнения ал-горитма тестирования и базы данных, содержащей информацию по микросхе-мам, целесообразно проектировать именно приставку к компьютеру, подклю-чаемую через внешний порт, а не отдельное самостоятельное устройство. Это обусловлено наличием в стандартном комплекте IBM-совместимого компьюте-ра многих компонент, необходимых для решения данной задачи (микропроцес-сора, составляющего основу компьютера; жесткого диска, предназначенного для хранения информации; внешних портов ввода-вывода - последовательных COM1, COM2 и параллельного LPT; клавиатуры и дисплея - для ввода и вывода информации соответственно).