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

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型提出了一種74/54系列中規(guī)模組合邏輯門電路芯片測試裝置，能對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行邏輯驗證和判斷其內(nèi)部各個獨立邏輯門單元的好壞。為芯片的選擇與系統(tǒng)測試提供芯片級保證。該裝置自帶供電、激勵測試向量生成、輸出響應向量讀取、輸出響應向量判決、待測芯片型號預置、測試結(jié)果顯示等功能，無需外接直流電源、邏輯筆外圍器件。該裝置除手工置入組合邏輯芯片型號夕卜，其余測試及操作均為全自動，大大的簡化了測試環(huán)境和提高了測試效率。
[0004]本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的:包括電源模塊、處理器模塊、電氣接口模塊、人機接口模塊和待測芯片插槽。所述電源模塊分別與處理器模塊、電氣接口模塊、人機接口模塊和待測芯片插槽連接；所述處理器模塊，分別與電氣接口模塊、人機接口模塊連接；所述待測芯片插槽通過電氣接口模塊與處理器模塊相連。該裝置能快速準確的檢測出74/54系列中規(guī)模14腳組合邏輯門電路芯片的邏輯功能，并將待測試芯片內(nèi)部各個門電路的測試結(jié)果顯示在人機接口模塊的顯示子模塊上。
[0005]該裝置通過人機接口模塊的輸入子模塊接收待測芯片型號后，處理器模塊從存儲在其內(nèi)部的芯片激勵庫中查找相應的測試激勵表，通過電氣接口模塊對待測芯片施加預定規(guī)律的測試激勵向量，并通過電氣接口模塊讀取待測芯片輸出引腳上的響應向量，比較后將測試結(jié)果顯示在人機接口模塊的顯示子模塊上。
[0006]進一步，本實用新型所述電源模塊采用開關電源方案供電，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，待測芯片、電氣接口模塊則采用+5V電源供電。
[0007]進一步，本實用新型所述處理器模塊采用現(xiàn)場可編程門陣列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)部設計集成了頂層管理子模塊、按鍵識別與處理子模塊、常用MSI組合邏輯芯片激勵向量生成子模塊、MSI響應向量讀取子模塊、標準響應向量子模塊、響應比較判決子模塊及液晶管理子模塊。
[0008]進一步，本實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)動電路，滿足處理器模塊LCMOS電平與待測芯片TTL/CM0S電平間的電平匹配和電流驅(qū)動冋題。
[0009]進一步，本實用新型所述待測芯片插槽采用14腳雙列直插式插槽。其7號引腳與14號引腳分別連接到電源地與電源正端。
[0010]進一步，本實用新型所述人機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。
【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0012]圖1是本實用新型系統(tǒng)組成框圖。
[0013]圖2是本實用新型FPGA頂層模塊示意圖。
具體實施例
[0014]本實用新型提出了一種74/54系列中規(guī)模組合邏輯門電路芯片測試裝置，能對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行邏輯驗證和判斷其內(nèi)部各個獨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、人機接口模塊和待測芯片插槽。所述電源模塊分別與處理器模塊、電氣接口模塊、人機接口模塊和待測芯片插槽連接；所述處理器模塊，分別與電氣接口模塊、人機接口模塊連接；所述待測芯片插槽通過電氣接口模塊與處理器模塊相連。
[0015]在該實施例中，電源模塊采用開關電源方案供電，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)場可編程門陣列FPGA，為cyclone系列EP1C12Q240I7型號的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)部設計的頂層管理子模塊、按鍵識別與處理子模塊、常用MSI組合邏輯芯片激勵向量生成子模塊、MSI響應向量讀取子模塊、標準響應向量子模塊、響應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別與處理子模塊、常用MSI組合邏輯芯片激勵向量生成子模塊、MSI響應向量讀取子模塊、標準響應向量子模塊、響應比較判決子模塊及液晶管理子模塊連接；所述響應比較判決子模塊分別與MSI響應向量讀取子模塊、標準響應向量子模塊連接。
[0017]使用者通過人機接口模塊的輸入子模塊輸入待測芯片型號時，F(xiàn)PGA通過按鍵識別與處理子模塊識別到待測芯片型號。從存儲在其內(nèi)部的芯片激勵庫中生成相應的測試激勵向量表，通過電氣接口模塊對待測芯片施加預定規(guī)律的測試激勵向量，并通過電氣接口模塊讀取待測芯片輸出引腳上的響應向量，與該型號芯片的標準響應向量比較后將測試結(jié)果顯示在人機接口模塊的顯示子模塊上。
[0018]本實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MSI邏輯芯片TTL/CM0S電平間的電平匹配和電流驅(qū)動需要。
[0019]本實用新型所述待測芯片插槽采用14腳雙列直插式插槽。其7號引腳與14號引腳分別連接到電源地與電源正端。
[0020]本實用新型所述人機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，型號為LCD12864。
【主權項】
1.一種74/54系列中規(guī)模組合邏輯門電路芯片測試裝置，其特征在于，包括電源模塊、處理器模塊、電氣接口模塊、人機接口模塊和待測芯片插槽；所述電源模塊分別與處理器模塊、電氣接口模塊、人機接口模塊和待測芯片插槽連接；所述處理器模塊分別與電氣接口模塊、人機接口模塊連接；所述待測芯片插槽通過電氣接口模塊與處理器模塊相連；該裝置能快速準確的檢測出74/54系列中規(guī)模14腳組合邏輯門電路芯片的邏輯功能，并將待測試芯片內(nèi)部各個門電路的測試結(jié)果顯示在人機接口模塊的顯示子模塊上。2.根據(jù)權利要求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，滿足不同設備的電源供電需求。3.根據(jù)權利要求1所述的一種74/54系列中規(guī)模組合邏輯門電路芯片測試裝置，其特征在于所述處理器模塊采用采用現(xiàn)場可編程門陣列FPGA。4.根據(jù)權利要求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)動電路。5.根據(jù)權利要求1所述的一種74/54系列中規(guī)模組合邏輯門電路芯片測試裝置，其特征在于所述人機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試裝置，其特征在于所述待測芯片插槽采用14腳雙列直插式插槽；其7號引腳與14號引腳分別連接到電源地與電源正端。
【專利摘要】為快速準確驗證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、人機接口模塊和待測芯片插槽。所述處理器模塊采用現(xiàn)場可編程門陣列FPGA，分別與電氣接口模塊、人機接口模塊連接;所述待測芯片插槽通過電氣接口模塊與處理器模塊相連。該裝置能快速準確的檢測出74/54系列中規(guī)模14腳組合邏輯門電路芯片的邏輯功能，并將待測試芯片內(nèi)部各個門電路的測試結(jié)果顯示在人機接口模塊的顯示子模塊上。該裝置具有使用方便、操作簡單、測試速度快等優(yōu)點。
【IPC分類】G01R31/3177
【公開號】CN204666787
【申請?zhí)枴緾N201520319451
【發(fā)明人】錢瑩晶, 張仁民, 周群, 張濤, 廖普輝
【申請人】懷化學院
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月18日