Тема: УСТРОЙСТВО ТЕСТИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ МИКРОСХЕМ

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

В данной работе был проведен анализ имеющихся на рынке устройств для тестирования цифровых микросхем. Выполненный анализ позволил выделить основные параметры, которым должно соответствовать тестирующее устройство, которое было бы удобно использовать в рамках лабораторных работ. В соответствии с проведенным анализом были разработаны структурная и принципиальная схемы устройства, таким образом, чтобы его функционал позволял протестировать большинство существующих интегральных микросхем. Также в работе представлен алгоритм взаимодействия МК и ПК, реализованный в виде системы команд, из которых формируется тестовый пакет данных. Описаны алгоритм работы программы МК и отображение процесса тестирования в программе на ПК.
По результатам работы были проведены тесты микросхемы КР1533ЛН1. Было выполнено 2 эксперимента, в первом эксперименте проводились тесты исправной микросхемы, во втором тестирование проводилось на схеме с одним не рабочим инвертором. По результатам экспериментов, разработанное тестирующее устройство провело корректные тесты для обеих микросхем и в ПК был сформирован отчет о результатах тестирования. Таким образом, в данной работе было спроектировано тестирующее устройство, в соответствие с целью работы.
Купить