CN2065766U - 通用可编程集成电路及微机测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可编程集成电路与微机系统故障检测仪。属于电子测量设备类。本检测仪主要解决了集成电路和微机系统逻辑测试的一体化；可测Z80-CPU、PIO、及62256、8255等大规模芯片、74及4000系列、多种计算机系系统、40线间通断等。具备高级语言TESTBASIC。其特点是用一个专用微机控制多个具有电源、地线、输入、输出等能力的可编程双向五态门，在程序控制下完成各种测试。用于科研、生产及维修等部门。

Description

本实用新型属于电子测量设备类。属于测试数字逻辑电路的通用设备。

目前市售的集成电路测试设备均在28条腿以内，对Z80CPU、PIO、62256等28到40P的芯片均不能测试，如美国的“MO－DEL－370”（Information  Scan  Technology  INC.），“LG－508”（LANGUANG电子有限公司）及国产的“LCT－47数字集成电路通用测试仪”等。且均无高级语言支持。

市售的计算机测试装置是专用于计算机系统的，一般须更换相应硬件才可用于不同系统，且体积大、价格高。一般没有兼测芯片的功能。

本实用新型的目的是：提供一种测计算机与测芯片合为一体的检测仪，将芯片测试范围扩充至40条腿以上；能摹拟40腿以内的CPU；完成对计算机系统的测试；并且提供一种高级语言，供用户自编程序完成各种数字电路成品、半成品的测试。

本实用新型是这样实现的：设计一个可由程序控制的双向五态门电路，该五态为电源（＋5V，200ma），地线（能流过200mA电流），输出高／低（1／0）电平及高阻（输入）等五态。用该电路或由其变化而成的电路各控制一条被测腿，由程序控制40条这样的腿。按测试要求分别加以控制，从而完成各种测试，通过人机对话得到测试结果或改变测试流程。

本实用新型具有如下优点：因为把测试过程分解为对每条腿的操作，而每个动作又可由程序控制，故可测试各种复杂的数字逻辑电路，同时还可摹拟某个40P以内的CPU，因为它的每条腿都没有超出这五态，因此，只要改变程序的表达方式或对某腿动作的描述语言即可变换测试对象（芯片，计算机系统，电路板等）而不必增减硬件，本测验仪的测试电源采用了软件和硬件保护，不会产生被测对象与本机的相互损坏。

其测试语言是TEST－BASIC，即测试BASIC，易于为一般技术人员所掌握，人机对话方式使得测试过程更加灵活，清楚。

本实用新型的具体结构由以下实例及附图给出：

图1是系统结构总框图；

图2是一个可编程双向五态门电路；

图3是一个可编程双向四态门电路（无地线）；

图4是一个可编程双向四态门电路（无电源）；

图5是一个可编程双向三态门。

下面是对本附图的详细说明：

图1是系统方框图  由Z80－CPU，时钟电路，复位电路，内存外设译码电路，外设及挂在外设上的五态门电路阵列等组成一个计算机系统，其中外设2是由Z80－CTC，8255，8251等组成。

图2是一个完整的可编程双向五态门电路，其工作原理如下：

字符说明：VP为测试电源正，程序控制其开关；V＋为机内正电源，不受控；脚注i＝1，2，...40；Gi表示第i腿地线控制线；Pi为第i条测试线。

1电源态的实现：VP开通，正电源控制线PCi由低变高，晶体管T2导通，晶体管T1接着导通，VP通过T1加到测试线Pi上。

2地线态的实现：地线态控制线Gi由低变高，晶体管T4导通，从而晶体管T3导通，此时测试线Pi即成为地线，GPi是地线态下的过流指示：当Gi＝1时，若某种原因（如短路）造成Pi变高，则与非门输出低电平（即GPi＝0），该信号向系统发出中断，切断测试电源。

3输出态的实现：输出控制线POi控制三态门Si，POi为高时三态门打开，其输出值等于锁存器Di的输出，写选择线WCSi的脉冲把数据线DOi的逻辑值打入Di，Di＝0，则输出低，反之则反之。

该部分中电阻R5作过载保护，当Pi为输出，被测腿亦为输出，且输出相反的电平时，R5充当了限流电阻；当被测对象为开路（OC）输出时，R5为其上拉或负载电阻，该值为33om－1k。

4高阻或输入态的实现：输出控制线POi为低时，三态门Si即为高阻。由读选择线RCS发出的脉冲把Pi的状态打入锁存器，即可从输入数据线DIi上读到Pi即被测腿的状态。

上述状态有严密的逻辑关系：如地线态与电源态是相斥的，且只要有一个有效，输出态便不能成立，但任何时候都可以输入。

图三是图二去掉电源部分电路而成。

图四是图二去掉地线部分电路而成。

图五是图二去掉电源和地线两部分电路而成。

综上所述，由图二至五的电路所控制的测试线Pi引至面板的测试插座（40P座或由40P中的24线构成的24P座）上，与被测器件或系统连通，即可或提供电源，或提供信号，或读回信号，按一定规则运行，即可完成全部逻辑测试，包括提供相应信息。

本测试仪操作方法如下：

1测集成电路（IC）接220伏交流电，开机，用本机所配的EPROM读写器把“T74”（测74系列和4000系列）或“TSOT”（测Z80CPU／82系列／RAM／ROM／40线间通断等）测试程序调入内存，按复位键即可进入相应菜单。

在菜单里选定类别（1－6）后，键入型号，如“244”，“62256”，即可进入测试方式选择：1.测一次；2.连续循环测；3.带故障测；4.另选型号；5.显示当前库文件；6.返回总菜单。

如通过，则显示“PASS”并奏乐，否则，显示出错的腿号和逻辑（对应状态），或显示“短路”，并发警报声。

20P以内的芯片还带有有无芯片的测试，若没有插入或没插紧，将显示“NO  IC”，并发警报声。

“测40线间通断”的功能可以帮助查找印刷电路板孔间的通断，帮助查找因焊接或制板造成的短路。

“带故障测”是在电源不短路的条件下，如发生故障，则就地暂停，保持现场，并且将故障情况一一报告，此时用户可进行实测，按任意键进入下一测试，直至全部测完。其他两种方式则是一旦发现出错便立即关断电源，清除全部输入，再报告错误。

用户可以把自制的电路或新出的芯片按其逻辑自编程序并插入已提供的程序中，再利用所提供的写入器固化待用。

2测计算机系统  以Z80系统为例：

拔掉被测系统（UUT）的CPU，将本系统提供的40芯扁平电缆插头插入该座，其另一端插入40P座，调入本系统提供的Z80系统通用测试程序－－“Z80SYS”，UUT上电，按复位键即进入系统测试。

该程序提供了内存、外设及三总线的读写，并配有“上一个”、“下一个”、“上十六个”及“下十六个”的读写及多种提示。配合探笔，即可检测到系统的每一条线，每一个点。

还可以用语句重新定义某些控制线，如复位线即可重新定义，使之可以由程序控制系统复位。

用户可以为自己的系统编制专用的程序帮助设计调试维修自己的系统。

该语言集只有八个特殊保留字。

3编制程序  本系统所提供的语言是扩展的BASIC语言，包括计算，转移，判断及打印等，另外提供了一批专用保留字，如定义电源、腿数；组群读写；十六进制数输入输出；读写EPROM；允许用整型变量（包括下标变量）作为腿号、腿数、转移行号、子程序行号等。

数值范围为正负1.7E＋38，最长有效数位16位十进制数，用户空间32KBYTE。

综上所述，本机具有如下特点：

一机多用  既可测芯片，又可测计算机系统，又可测部件，还可作计算，甚至作控制，在一个电子产品的研制、开发，生产、维修的各个阶段均可作为主要设备。

可扩展性好  高级语言简单易学，便于开发扩充，可与PC等各种计算机连接以利用其丰富的软硬件资源。

结构简单  没有复杂的模块，易于维修，便于携带。

安全耐用  全电子开关，保护动作快（从发生短路到切断电源小于100ns），设有软件和硬件保护。

上述内容对本实用新型进行了详细的说明，其目的仅在于使普通专业人员更好地理解本实用新型，而无意限制本实用新型所附权利要求书的保护范围。

Claims (2)

1、一种通用可编程集成电路及微机系统故障检测仪，其组成部分为：1)以Z80cpu为中央处理器的计算机系统；2)配有通用的外部设备；键盘，串口，并口，显示器等，其特征在于该检测仪具有40条可编程序控制的测试线，该测试线是下述三种门电路之一：

(1)可编程双向五态门；(2)可编程双向四态门；

(3)可编程双向三态门；

2、根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于其五态门的电源态是由晶体管（T1，T2）和控制线（PCi）所组成的电子开关实现的；其地线态是由晶体管（T3，T4）和控制线（Gi）所组成的电子开关实现的；其输出高低态是由输入信号线（DOi），写选择线（WCS），输出控制线（POi），锁存器（Di），三态门（Si）及保护电阻（R5）所组成的电路实现的；其输入态是由三态门，锁存器及读选择线所组成的电路实现的；其特征还在于其所有的控制线均与计算机系统的外设芯片（如8255）连接。

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