УСТРОЙСТВО ТЕСТИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ МИКРОСХЕМ

РЕФЕРАТ 3
ВВЕДЕНИЕ 6
1. Обзор приборов и основных элементов микросхем 7
1.1. Рассматриваемые типы логики 8
1.2. Методы тестирования 9
1.3. Существующие тестирующие устройства 9
1.3.1. Внутрисхемный тестер цифровых микросхем ВТЦМ-32 11
1.3.2. Vizatek Vz-4 Logic IC Tester 11
1.3.3. Портативный тестер цифровых микросхем LEAPER-1A LEAPER- 1 12
1.4. Существующие типы корпусов микросхем 13
1.4.1. Dual Inline Package (DIP) 13
1.4.2.Small Outline Integral Circuit (SOIC) 13
1.4.3. Plastic J-leaded Chip Carrier (PLCC) 14
1.4.4. Thin Quad Flat Package (TQFP) 14
1.5. Описание микроконтроллера STM32F407VG 15
2. Разработка структурной и принципиальной схем 20
2.1. Структурная схема устройства 20
2.2. Интерфейс взаимодействия микроконтроллера с компьютером 21
2.3. Принципиальная схема устройства 24
2.4. Описание UART-интерфейса 26
3. Описание работы микроконтроллера 30
4. Экспериментальная часть 36
4.1. Алгоритм теста 36
4.2. Эксперимент 38
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 40
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СТУДЕНТА 42
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 43
ПРИЛОЖ
Купить

В настоящее время, производство радиоэлектронных компонентов и микросхем очень распространено. С каждым годом их строение становится все сложнее, а функционал шире. К производимым устройствам ставятся высокие требования, которым должна отвечать аппаратура. Главным же требованием, само собой, является исправность устройства. Так как качество получаемого элемента зависит от внутренней структуры материала, в которой могут быть дефекты всегда остается вероятность того, что элемент окажется неработоспособным. Работа с неисправными компонентами может привести к разного рода проблемам вплоть до полной неисправностью устройства, в котором будет использоваться компоненты. Поэтому одним из важнейших этапов разработки микросхем, является их тестирование, проведение испытаний, по результатам которых делать выводы о работоспособности элемента.
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, занимающихся производством радиоэлектронных устройств). Если большинство радиодеталей можно проверить обычным омметром (как, например, резисторы или диоды), то для проверки интегральной микросхемы (ИМС) требуется гораздо больший ассортимент оборудования. В этом плане хорошую помощь могло бы оказать устройство, позволяющее 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, поскольку в этом случае полностью исключается ее нагрев и различные механические повреждения при монтаже/демонтаже.
Устройством, которое отвечает этим требованиям является тестер - устройство, проводящие проверку правильности функционирования микросхемы. Принцип работы такого устройства довольно прост: логическая функция проверяемой микросхемы дублируется аналогичной исправной микросхемой и затем сравниваются выходные сигналы двух микросхем. Существует всего 2 способа тестирования микросхем: внесхемный и внутрисхемный. При внесхемном тестирование, тестируемая микросхема вставляется в тестирующее устройство. При внутрисхемном, контакты тестирующего устройства крепятся к ножкам тестируемой микросхемы.
Но, как известно, разработкой микросхем занимается множество компаний, и каждое привносит что-то свое, в производимый продукт. Также, строение микросхемы зависит от количества, реализованных в ней логический элементов (ИЛИ-НЕ, И-НЕ и т.п.), от чего, соответственно, меняется размер микросхемы. Наибольшее влияние на строение схемы оказывает, как ни странно, тип логики (технология изготовления), он и диктует основные характеристики схемы. И все это осложняется тем, что все эти свойства могут реализовываться на разных корпусах. Все это говорит о необходимости делать тестирующее устройство разноплановым, в плане проверяемых схем.
На данный момент существует множество тестирующих устройств, как зарубежного, так и отечественного производства и все они выполняют свою задачу, но подавляющее большинство невозможно использовать с целью обучения. Одни слишком сложны в своей эксплуатации из-за избыточного функционала, другие либо слишком громоздки, либо слишком дороги. Таким образом целью данной выпускной квалификационной работы является создание такого тестирующего устройства, которое было бы удобно использовать для тестирования цифровых микросхем, используемых в рамках лабораторных работ.

Купить