74/54系列中規(guī)模組合邏輯門電路芯片測(cè)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及測(cè)試領(lǐng)域，特別是涉及集成電路芯片測(cè)試范疇，可以廣泛應(yīng)用于教學(xué)、科研、產(chǎn)品研發(fā)時(shí)74/54系列中規(guī)模組合邏輯門電路芯片邏輯功能測(cè)試和芯片功能驗(yàn)證。
技術(shù)背景
[0002]教學(xué)科研中廣泛運(yùn)用到類似與門、或門、與非門等中規(guī)模組合邏輯門電路集成芯片，這類芯片是否能正常使用涉及到其邏輯功能的驗(yàn)證。然而，組合邏輯門電路邏輯功能的常規(guī)測(cè)試方法中，既需要電平開關(guān)(或者撥碼開關(guān))作為輸入，也需要有邏輯筆或指示燈作為顯示，同時(shí)測(cè)試狀態(tài)也較多。這樣的測(cè)試手段既對(duì)測(cè)試條件有較高的要求，同時(shí)還存在測(cè)試繁瑣的問(wèn)題(邏輯完整性測(cè)試需要)，因此，提出一種高效測(cè)試74/54系列中規(guī)模組合邏輯門電路芯片邏輯功能的測(cè)試裝置有極強(qiáng)的工程意義和實(shí)用價(jià)值。目前市面上的該類產(chǎn)品和公開的專利，存在如下問(wèn)題。一是，邏輯分析儀雖然功能齊全強(qiáng)大，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、價(jià)格昂貴，不適合便攜式攜帶測(cè)試場(chǎng)合。二是，價(jià)格低廉的產(chǎn)品由于使用單片機(jī)作為微處理模塊，其1 口資源緊張和串行工作機(jī)制限制了待測(cè)試芯片的邏輯規(guī)模和測(cè)試速度。本實(shí)用新型在測(cè)試規(guī)模和研制成本上做出折中，既保證測(cè)試規(guī)模較大、速度較快，又兼顧小體積、低功耗的優(yōu)點(diǎn)，適用于便攜式測(cè)試場(chǎng)合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型提出了一種74/54系列中規(guī)模組合邏輯門電路芯片測(cè)試裝置，能對(duì)14引腳雙列直插式封裝的74/54系列中規(guī)模組合邏輯門電路芯片進(jìn)行邏輯驗(yàn)證和判斷其內(nèi)部各個(gè)獨(dú)立邏輯門單元的好壞。為芯片的選擇與系統(tǒng)測(cè)試提供芯片級(jí)保證。該裝置自帶供電、激勵(lì)測(cè)試向量生成、輸出響應(yīng)向量讀取、輸出響應(yīng)向量判決、待測(cè)芯片型號(hào)預(yù)置、測(cè)試結(jié)果顯示等功能，無(wú)需外接直流電源、邏輯筆外圍器件。該裝置除手工置入組合邏輯芯片型號(hào)夕卜，其余測(cè)試及操作均為全自動(dòng)，大大的簡(jiǎn)化了測(cè)試環(huán)境和提高了測(cè)試效率。
[0004]本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:包括電源模塊、處理器模塊、電氣接口模塊、人機(jī)接口模塊和待測(cè)芯片插槽。所述電源模塊分別與處理器模塊、電氣接口模塊、人機(jī)接口模塊和待測(cè)芯片插槽連接；所述處理器模塊，分別與電氣接口模塊、人機(jī)接口模塊連接；所述待測(cè)芯片插槽通過(guò)電氣接口模塊與處理器模塊相連。該裝置能快速準(zhǔn)確的檢測(cè)出74/54系列中規(guī)模14腳組合邏輯門電路芯片的邏輯功能，并將待測(cè)試芯片內(nèi)部各個(gè)門電路的測(cè)試結(jié)果顯示在人機(jī)接口模塊的顯示子模塊上。
[0005]該裝置通過(guò)人機(jī)接口模塊的輸入子模塊接收待測(cè)芯片型號(hào)后，處理器模塊從存儲(chǔ)在其內(nèi)部的芯片激勵(lì)庫(kù)中查找相應(yīng)的測(cè)試激勵(lì)表，通過(guò)電氣接口模塊對(duì)待測(cè)芯片施加預(yù)定規(guī)律的測(cè)試激勵(lì)向量，并通過(guò)電氣接口模塊讀取待測(cè)芯片輸出引腳上的響應(yīng)向量，比較后將測(cè)試結(jié)果顯示在人機(jī)接口模塊的顯示子模塊上。
[0006]進(jìn)一步，本實(shí)用新型所述電源模塊采用開關(guān)電源方案供電，輸出有+5V、-5V、+3.3V、+1.5V四種。其中+5V、-5V電源為顯示子模塊IXD背光電源，+3.3V電源為處理器模塊芯片級(jí)供電，+1.5V為處理器模塊的片上模擬鎖相環(huán)PLL和內(nèi)核供電，待測(cè)芯片、電氣接口模塊則采用+5V電源供電。
[0007]進(jìn)一步，本實(shí)用新型所述處理器模塊采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA，其片上有鎖相環(huán)、ALU、LE和可配置1 口等豐富的片上資源。其內(nèi)部設(shè)計(jì)集成了頂層管理子模塊、按鍵識(shí)別與處理子模塊、常用MSI組合邏輯芯片激勵(lì)向量生成子模塊、MSI響應(yīng)向量讀取子模塊、標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)向量子模塊、響應(yīng)比較判決子模塊及液晶管理子模塊。
[0008]進(jìn)一步，本實(shí)用新型所述電氣接口模塊采用TTL/CM0S與LTTL/LCMOS電壓轉(zhuǎn)換與驅(qū)動(dòng)電路，滿足處理器模塊LCMOS電平與待測(cè)芯片TTL/CM0S電平間的電平匹配和電流驅(qū)動(dòng)冋題。
[0009]進(jìn)一步，本實(shí)用新型所述待測(cè)芯片插槽采用14腳雙列直插式插槽。其7號(hào)引腳與14號(hào)引腳分別連接到電源地與電源正端。
[0010]進(jìn)一步，本實(shí)用新型所述人機(jī)接口模塊包括輸入子模塊和顯示子模塊。輸入子模塊采用4X4非編碼矩陣鍵盤；顯示子模塊采用128X64IXD液晶顯示模塊。
【附圖說(shuō)明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)組成框圖。
[0013]圖2是本實(shí)用新型FPGA頂層模塊示意圖。
具體實(shí)施例
[0014]本實(shí)用新型提出了一種74/54系列中規(guī)模組合邏輯門電路芯片測(cè)試裝置，能對(duì)14引腳雙列直插式封裝的74/54系列中規(guī)模組合邏輯門電路芯片進(jìn)行邏輯驗(yàn)證和判斷其內(nèi)部各個(gè)獨(dú)立邏輯門單元的好壞。如圖1所示，包括電源模塊、處理器模塊、電氣接口模塊、人機(jī)接口模塊和待測(cè)芯片插槽。所述電源模塊分別與處理器模塊、電氣接口模塊、人機(jī)接口模塊和待測(cè)芯片插槽連接；所述處理器模塊，分別與電氣接口模塊、人機(jī)接口模塊連接；所述待測(cè)芯片插槽通過(guò)電氣接口模塊與處理器模塊相連。
[0015]在該實(shí)施例中，電源模塊采用開關(guān)電源方案供電，輸出有+5V、-5V、+3.3V、+1.5V四種。其中+5V、-5V電源為顯示模塊IXD背光電源，+3.3V電源為處理器模塊芯片級(jí)供電，+1.5V為處理器模塊的片上模擬鎖相環(huán)PLL和內(nèi)核供電，待測(cè)芯片、電氣接口模塊則采用+5V電源供電。
[0016]處理器模塊采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA，為cyclone系列EP1C12Q240I7型號(hào)的FPGA。如圖2所示的FPGA頂層模塊示意圖中，處理器模塊由其內(nèi)部設(shè)計(jì)的頂層管理子模塊、按鍵識(shí)別與處理子模塊、常用MSI組合邏輯芯片激勵(lì)向量生成子模塊、MSI響應(yīng)向量讀取子模塊、標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)向量子模塊、響應(yīng)比較判決子模塊及液晶管理子模塊構(gòu)成。所述頂層管理子模塊分別與按鍵識(shí)別與處理子模塊、常用MSI組合邏輯芯片激勵(lì)向量生成子模塊、MSI響應(yīng)向量讀取子模塊、標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)向量子模塊、響應(yīng)比較判決子模塊及液晶管理子模塊連接；所述響應(yīng)比較判決子模塊分別與MSI響應(yīng)向量讀取子模塊、標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)向量子模塊連接。
[0017]使用者通過(guò)人機(jī)接口模塊的輸入子模塊輸入待測(cè)芯片型號(hào)時(shí)，F(xiàn)PGA通過(guò)按鍵識(shí)別與處理子模塊識(shí)別到待測(cè)芯片型號(hào)。從存儲(chǔ)在其內(nèi)部的芯片激勵(lì)庫(kù)中生成相應(yīng)的測(cè)試激勵(lì)向量表，通過(guò)電氣接口模塊對(duì)待測(cè)芯片施加預(yù)定規(guī)律的測(cè)試激勵(lì)向量，并通過(guò)電氣接口模塊讀取待測(cè)芯片輸出引腳上的響應(yīng)向量，與該型號(hào)芯片的標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)向量比較后將測(cè)試結(jié)果顯示在人機(jī)接口模塊的顯示子模塊上。
[0018]本實(shí)用新型所述電氣接口模塊采用TTL/COMS與LTTL/LCMOS電壓轉(zhuǎn)換與驅(qū)動(dòng)電路，采用芯片為TI公司生產(chǎn)的SN74LVCC3245A以滿足FPGA的1腳LCMOS電氣特性與待測(cè)MSI邏輯芯片TTL/CM0S電平間的電平匹配和電流驅(qū)動(dòng)需要。
[0019]本實(shí)用新型所述待測(cè)芯片插槽采用14腳雙列直插式插槽。其7號(hào)引腳與14號(hào)引腳分別連接到電源地與電源正端。
[0020]本實(shí)用新型所述人機(jī)接口模塊的輸入子模塊采用4X4非編碼矩陣鍵盤；顯示子模塊采用128X64LCD液晶顯示模塊，型號(hào)為L(zhǎng)CD12864。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種74/54系列中規(guī)模組合邏輯門電路芯片測(cè)試裝置，其特征在于，包括電源模塊、處理器模塊、電氣接口模塊、人機(jī)接口模塊和待測(cè)芯片插槽；所述電源模塊分別與處理器模塊、電氣接口模塊、人機(jī)接口模塊和待測(cè)芯片插槽連接；所述處理器模塊分別與電氣接口模塊、人機(jī)接口模塊連接；所述待測(cè)芯片插槽通過(guò)電氣接口模塊與處理器模塊相連；該裝置能快速準(zhǔn)確的檢測(cè)出74/54系列中規(guī)模14腳組合邏輯門電路芯片的邏輯功能，并將待測(cè)試芯片內(nèi)部各個(gè)門電路的測(cè)試結(jié)果顯示在人機(jī)接口模塊的顯示子模塊上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種74/54系列中規(guī)模組合邏輯門電路芯片測(cè)試裝置，其特征在于所述電源模塊采用多組電源輸出形式，滿足不同設(shè)備的電源供電需求。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種74/54系列中規(guī)模組合邏輯門電路芯片測(cè)試裝置，其特征在于所述處理器模塊采用采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種74/54系列中規(guī)模組合邏輯門電路芯片測(cè)試裝置，其特征在于所述電氣接口模塊采用TTL/CMOS與LTTL/LCMOS電平轉(zhuǎn)換與驅(qū)動(dòng)電路。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種74/54系列中規(guī)模組合邏輯門電路芯片測(cè)試裝置，其特征在于所述人機(jī)接口模塊包括輸入子模塊和顯示子模塊；所述輸入子模塊采用矩陣鍵盤，所述顯示子模塊采用液晶顯示器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種74/54系列中規(guī)模組合邏輯門電路芯片測(cè)試裝置，其特征在于所述待測(cè)芯片插槽采用14腳雙列直插式插槽；其7號(hào)引腳與14號(hào)引腳分別連接到電源地與電源正端。
【專利摘要】為快速準(zhǔn)確驗(yàn)證74/54系列中規(guī)模組合邏輯門電路芯片的邏輯功能，本實(shí)用新型提供一種74/54系列中規(guī)模組合邏輯門電路芯片邏輯功能測(cè)試裝置。該裝置包括電源模塊、處理器模塊、電氣接口模塊、人機(jī)接口模塊和待測(cè)芯片插槽。所述處理器模塊采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA，分別與電氣接口模塊、人機(jī)接口模塊連接;所述待測(cè)芯片插槽通過(guò)電氣接口模塊與處理器模塊相連。該裝置能快速準(zhǔn)確的檢測(cè)出74/54系列中規(guī)模14腳組合邏輯門電路芯片的邏輯功能，并將待測(cè)試芯片內(nèi)部各個(gè)門電路的測(cè)試結(jié)果顯示在人機(jī)接口模塊的顯示子模塊上。該裝置具有使用方便、操作簡(jiǎn)單、測(cè)試速度快等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01R31/3177
【公開號(hào)】CN204666787
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520319451
【發(fā)明人】錢瑩晶, 張仁民, 周群, 張濤, 廖普輝
【申請(qǐng)人】懷化學(xué)院
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年5月18日