CN204666787U - 74/54系列中规模组合逻辑门电路芯片测试装置 - Google Patents
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Abstract
为快速准确验证74/54系列中规模组合逻辑门电路芯片的逻辑功能，本实用新型提供一种74/54系列中规模组合逻辑门电路芯片逻辑功能测试装置。该装置包括电源模块、处理器模块、电气接口模块、人机接口模块和待测芯片插槽。所述处理器模块采用现场可编程门阵列FPGA，分别与电气接口模块、人机接口模块连接;所述待测芯片插槽通过电气接口模块与处理器模块相连。该装置能快速准确的检测出74/54系列中规模14脚组合逻辑门电路芯片的逻辑功能，并将待测试芯片内部各个门电路的测试结果显示在人机接口模块的显示子模块上。该装置具有使用方便、操作简单、测试速度快等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及测试领域，特别是涉及集成电路芯片测试范畴，可以广泛应用于教学、科研、产品研发时74/54系列中规模组合逻辑门电路芯片逻辑功能测试和芯片功能验证。
技术背景
教学科研中广泛运用到类似与门、或门、与非门等中规模组合逻辑门电路集成芯片，这类芯片是否能正常使用涉及到其逻辑功能的验证。然而，组合逻辑门电路逻辑功能的常规测试方法中，既需要电平开关（或者拨码开关）作为输入，也需要有逻辑笔或指示灯作为显示，同时测试状态也较多。这样的测试手段既对测试条件有较高的要求，同时还存在测试繁琐的问题（逻辑完整性测试需要），因此，提出一种高效测试74/54系列中规模组合逻辑门电路芯片逻辑功能的测试装置有极强的工程意义和实用价值。目前市面上的该类产品和公开的专利，存在如下问题。一是，逻辑分析仪虽然功能齐全强大，但是结构复杂、体积庞大、价格昂贵，不适合便携式携带测试场合。二是，价格低廉的产品由于使用单片机作为微处理模块，其IO口资源紧张和串行工作机制限制了待测试芯片的逻辑规模和测试速度。本实用新型在测试规模和研制成本上做出折中，既保证测试规模较大、速度较快，又兼顾小体积、低功耗的优点，适用于便携式测试场合。
发明内容
本实用新型提出了一种74/54系列中规模组合逻辑门电路芯片测试装置，能对14引脚双列直插式封装的74/54系列中规模组合逻辑门电路芯片进行逻辑验证和判断其内部各个独立逻辑门单元的好坏。为芯片的选择与系统测试提供芯片级保证。该装置自带供电、激励测试向量生成、输出响应向量读取、输出响应向量判决、待测芯片型号预置、测试结果显示等功能，无需外接直流电源、逻辑笔外围器件。该装置除手工置入组合逻辑芯片型号外，其余测试及操作均为全自动，大大的简化了测试环境和提高了测试效率。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：包括电源模块、处理器模块、电气接口模块、人机接口模块和待测芯片插槽。所述电源模块分别与处理器模块、电气接口模块、人机接口模块和待测芯片插槽连接；所述处理器模块，分别与电气接口模块、人机接口模块连接；所述待测芯片插槽通过电气接口模块与处理器模块相连。该装置能快速准确的检测出74/54系列中规模14脚组合逻辑门电路芯片的逻辑功能，并将待测试芯片内部各个门电路的测试结果显示在人机接口模块的显示子模块上。
该装置通过人机接口模块的输入子模块接收待测芯片型号后，处理器模块从存储在其内部的芯片激励库中查找相应的测试激励表，通过电气接口模块对待测芯片施加预定规律的测试激励向量，并通过电气接口模块读取待测芯片输出引脚上的响应向量，比较后将测试结果显示在人机接口模块的显示子模块上。
进一步，本实用新型所述电源模块采用开关电源方案供电，输出有+5V、-5V、+3.3V、+1.5V四种。其中+5V、-5V电源为显示子模块LCD背光电源，+3.3V电源为处理器模块芯片级供电，+1.5V为处理器模块的片上模拟锁相环PLL和内核供电，待测芯片、电气接口模块则采用+5V电源供电。
进一步，本实用新型所述处理器模块采用现场可编程门阵列FPGA，其片上有锁相环、ALU、LE和可配置IO口等丰富的片上资源。其内部设计集成了顶层管理子模块、按键识别与处理子模块、常用MSI组合逻辑芯片激励向量生成子模块、MSI响应向量读取子模块、标准响应向量子模块、响应比较判决子模块及液晶管理子模块。
进一步，本实用新型所述电气接口模块采用TTL/CMOS与LTTL/LCMOS电压转换与驱动电路，满足处理器模块LCMOS电平与待测芯片TTL/CMOS电平间的电平匹配和电流驱动问题。
进一步，本实用新型所述待测芯片插槽采用14脚双列直插式插槽。其7号引脚与14号引脚分别连接到电源地与电源正端。
进一步，本实用新型所述人机接口模块包括输入子模块和显示子模块。输入子模块采用4×4非编码矩阵键盘；显示子模块采用128×64LCD液晶显示模块。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型系统组成框图。
图2是本实用新型FPGA顶层模块示意图。
具体实施例
本实用新型提出了一种74/54系列中规模组合逻辑门电路芯片测试装置，能对14引脚双列直插式封装的74/54系列中规模组合逻辑门电路芯片进行逻辑验证和判断其内部各个独立逻辑门单元的好坏。如图1所示，包括电源模块、处理器模块、电气接口模块、人机接口模块和待测芯片插槽。所述电源模块分别与处理器模块、电气接口模块、人机接口模块和待测芯片插槽连接；所述处理器模块，分别与电气接口模块、人机接口模块连接；所述待测芯片插槽通过电气接口模块与处理器模块相连。
在该实施例中，电源模块采用开关电源方案供电，输出有+5V、-5V、+3.3V、+1.5V四种。其中+5V、-5V电源为显示模块LCD背光电源，+3.3V电源为处理器模块芯片级供电，+1.5V为处理器模块的片上模拟锁相环PLL和内核供电，待测芯片、电气接口模块则采用+5V电源供电。
处理器模块采用现场可编程门阵列FPGA，为cyclone系列EP1C12Q240I7型号的FPGA。如图2所示的FPGA顶层模块示意图中，处理器模块由其内部设计的顶层管理子模块、按键识别与处理子模块、常用MSI组合逻辑芯片激励向量生成子模块、MSI响应向量读取子模块、标准响应向量子模块、响应比较判决子模块及液晶管理子模块构成。所述顶层管理子模块分别与按键识别与处理子模块、常用MSI组合逻辑芯片激励向量生成子模块、MSI响应向量读取子模块、标准响应向量子模块、响应比较判决子模块及液晶管理子模块连接；所述响应比较判决子模块分别与MSI响应向量读取子模块、标准响应向量子模块连接。
使用者通过人机接口模块的输入子模块输入待测芯片型号时，FPGA通过按键识别与处理子模块识别到待测芯片型号。从存储在其内部的芯片激励库中生成相应的测试激励向量表，通过电气接口模块对待测芯片施加预定规律的测试激励向量，并通过电气接口模块读取待测芯片输出引脚上的响应向量，与该型号芯片的标准响应向量比较后将测试结果显示在人机接口模块的显示子模块上。
本实用新型所述电气接口模块采用TTL/COMS与LTTL/LCMOS电压转换与驱动电路，采用芯片为TI公司生产的SN74LVCC3245A以满足FPGA的IO脚LCMOS电气特性与待测MSI逻辑芯片TTL/CMOS电平间的电平匹配和电流驱动需要。
本实用新型所述待测芯片插槽采用14脚双列直插式插槽。其7号引脚与14号引脚分别连接到电源地与电源正端。
本实用新型所述人机接口模块的输入子模块采用4×4非编码矩阵键盘；显示子模块采用128×64LCD液晶显示模块，型号为LCD12864。
Claims (6)
1.一种74/54系列中规模组合逻辑门电路芯片测试装置，其特征在于，包括电源模块、处理器模块、电气接口模块、人机接口模块和待测芯片插槽；所述电源模块分别与处理器模块、电气接口模块、人机接口模块和待测芯片插槽连接；所述处理器模块分别与电气接口模块、人机接口模块连接;所述待测芯片插槽通过电气接口模块与处理器模块相连；该装置能快速准确的检测出74/54系列中规模14脚组合逻辑门电路芯片的逻辑功能，并将待测试芯片内部各个门电路的测试结果显示在人机接口模块的显示子模块上。
2.根据权利要求1所述的一种74/54系列中规模组合逻辑门电路芯片测试装置，其特征在于所述电源模块采用多组电源输出形式，满足不同设备的电源供电需求。
3.根据权利要求1所述的一种74/54系列中规模组合逻辑门电路芯片测试装置，其特征在于所述处理器模块采用采用现场可编程门阵列FPGA。
4.根据权利要求1所述的一种74/54系列中规模组合逻辑门电路芯片测试装置，其特征在于所述电气接口模块采用TTL/CMOS与LTTL/LCMOS电平转换与驱动电路。
5.根据权利要求1所述的一种74/54系列中规模组合逻辑门电路芯片测试装置，其特征在于所述人机接口模块包括输入子模块和显示子模块；所述输入子模块采用矩阵键盘，所述显示子模块采用液晶显示器。
6.根据权利要求1所述的一种74/54系列中规模组合逻辑门电路芯片测试装置，其特征在于所述待测芯片插槽采用14脚双列直插式插槽；其7号引脚与14号引脚分别连接到电源地与电源正端。
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| CN111766510A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-10-13 | 中南民族大学 | 一种便携式数字芯片自动测试系统及其工作方法 |
| CN114384400A (zh) * | 2022-01-13 | 2022-04-22 | 集睿致远(厦门)科技有限公司 | 一种芯片异常信号的定位系统及定位方法 |
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