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標(biāo)題:
基于單片機(jī)的數(shù)字集成電路芯片測試儀設(shè)計(jì) 程序Proteus仿真
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作者:
上善-若水
時(shí)間:
2021-11-15 14:32
標(biāo)題:
基于單片機(jī)的數(shù)字集成電路芯片測試儀設(shè)計(jì) 程序Proteus仿真
該仿真設(shè)計(jì)一套數(shù)字集成電路測試裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對指定幾種14腳常見的74系列數(shù)字電路測試。芯片有74LS00、74LS04、74LS20、74LS74、74LS86、74LS92。能夠?qū)χ付ǖ?4系列門電路芯片進(jìn)行功能測試（完好/損壞）。74LS00、74LS04、74LS20、74LS86。對于邏輯芯片的檢測，我們主要實(shí)現(xiàn)檢測芯片邏輯功能好壞亦或是確定芯片的型號(hào)，由于主控單元采用STC89c52單片機(jī)，其I/O與TTL電平完全兼容，因而直接由單片機(jī)對芯片插座的引腳進(jìn)行掃描，由于是固定的14腳芯片，為了編程方便，使芯片測試引腳1~7分別為P1.0~P1.6，引腳14~8分別為P2.0~P2.6。實(shí)現(xiàn)了通過單片機(jī)輸出端口模擬芯片的各種輸入狀態(tài)，并通過單片機(jī)讀回芯片的輸出結(jié)果，通過與芯片真值表的比較即可判斷芯片邏輯功能的好壞的目的。在進(jìn)行芯片掃描時(shí)，必須先將芯片的輸出引腳I/O置為高電平，然后對芯片的輸入引腳進(jìn)行各種狀態(tài)的掃描，通過單片機(jī)讀回芯片的輸出，再依據(jù)芯片的真值表對其輸出進(jìn)相比較，不一致則說明芯片的邏輯功能發(fā)生錯(cuò)誤，斷定芯片為壞的，若芯片的輸出與真值表完全相符，則說明芯片的邏輯功能正確，可以判斷為好芯片。 然后再依據(jù)所檢測的結(jié)果，通過單片機(jī)對芯片的邏輯功能加以詳細(xì)測試，并對結(jié)果加以顯示。在自動(dòng)識(shí)別的時(shí)候，為了提高準(zhǔn)確度，我們編寫了程序，采用對同一端口兩次輸入再兩次讀回其狀態(tài)的比較方法，來對芯片好壞進(jìn)行準(zhǔn)確測試，繼而返回正確的芯片型號(hào)。
仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）
集成電路芯片測試儀.png
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2021-11-15 14:36 上傳
單片機(jī)源程序如下:
/*------數(shù)字集成電路芯片測試儀C51程序僅供參考------------------------------*/
//-------------------------------------------------------------------------------------------
#include<reg52.h>
#include <intrins.h>
#include <stdio.h>
//這是頭文件必須包含
/*==============================宏定義==============================*/
#define LCD_data P0 //數(shù)據(jù)口
#define M 4 //要測試的芯片好壞的個(gè)數(shù)
#define N 8
#define input1 P1 //用于檢測的引腳
#define input2 P2
/*======================液晶宏定義、初始化引腳=========================*/
void delay(unsigned int z);
void charfill(unsigned char c); //整屏顯示A代表的ASCII字符子程序
void putstrxy(unsigned char cx,unsigned char cy,unsigned char code *s);//在(cx,cy)字符位置寫字符串子程序
void putstr(unsigned char code *s); //定位寫字符串子程序
void putchars(unsigned char c); //在(CXPOS,CYPOS)字符位置寫字符子程序
unsigned char getchars(void); //CXPOS,CYPOS)字符位置讀字符子程序
void charlcdpos(void); //設(shè)置(CXPOS,CYPOS)字符位置的DDRAM地址
void charcursornext(void); //置字符位置為下一個(gè)有效位置子程序
void lcdreset(void); //SMC1602系列液晶顯示控制器初始化子程序
void delay3ms(void); //延時(shí)3MS子程序
void lcdwc(unsigned char c); //送控制字到液晶顯示控制器子程序
void lcdwd(unsigned char d); //送控制字到液晶顯示控制器子程序
unsigned char lcdrd(void); //讀數(shù)據(jù)子程序
void lcdwaitidle(void); //忙檢測子程序
unsigned char data CXPOS; //列方向地址指針(用于CHARLCDPOS子程序)
unsigned char data CYPOS; //行方向地址指針(用于CHARLCDPOS子程序)
sbit RSPIN = P3^5; //RS對應(yīng)單片機(jī)引腳
sbit RWPIN = P3^4; //RW對應(yīng)單片機(jī)引腳
sbit EPIN = P3^3; //E對應(yīng)單片機(jī)引腳
/*==============================宏定義==============================*/
unsigned char detect(); //自動(dòng)檢測引腳
/*=============================定義按鍵=============================*/
sbit key1=P3^0; // 選擇檢測芯片
sbit key2=P3^1; // 確定選擇的芯片
sbit key3=P3^2; // 自動(dòng)檢測
sbit key4=P3^6; // 繼電器的切換
unsigned char *name[]={"74LS00 Y=/AB","74LS04 Y=/A","74LS20 Y=/ABCD","74LS86 Y=/A⊕B","74LS74","74LS92","ERROR"};
/*==============================按鍵的標(biāo)志位=========================*/
unsigned char flag=0; //要選擇的芯片型號(hào)在已定義字符數(shù)組中的序號(hào)
unsigned char flag1=0;
unsigned char flag2=0; //用來標(biāo)示某芯片各通道檢測均完好的標(biāo)志位
unsigned char k=0; //返回自動(dòng)檢測后芯片序號(hào)在已定義的數(shù)組中的序號(hào)
unsigned char code LS00[4][4]={
0x3f,0x3f,0x1b,0x1b, //74ls00
0x24,0x24,0x24,0x24,
0x36,0x36,0x36,0x36,
0x2d,0x2d,0x2d,0x2d,
};
unsigned char code LS04[2][4]={
0x2a,0x2a,0x2a,0x2a, //74ls04
0x3f,0x3f,0x15,0x15,
};
unsigned char code LS20[16][4]={
0x24,0x24,0x24,0x24, //74ls20
0x25,0x25,0x25,0x25,
0x26,0x26,0x26,0x26,
0x27,0x27,0x27,0x27,
0x2c,0x2c,0x2c,0x2c,
0x2d,0x2d,0x2d,0x2d,
0x2e,0x2e,0x2e,0x2e,
0x2f,0x2f,0x2f,0x2f,
0x34,0x34,0x34,0x34,
0x35,0x35,0x35,0x35,
0x36,0x36,0x36,0x36,
0x37,0x37,0x37,0x37,
0x3c,0x3c,0x3c,0x3c,
0x3d,0x3d,0x3d,0x3d,
0x3e,0x3e,0x3e,0x3e,
0x3f,0x3f,0x1f,0x1f,
};
unsigned char code LS86[4][4]={
0x24,0x24,0x00,0x00, //74ls86
0x36,0x36,0x36,0x36,
0x2d,0x2d,0x2d,0x2d,
0x3f,0x3f,0x1b,0x1b,
};
unsigned char code IC[M][N]={
0x24,0x24,0x24,0x24,0x3f,0x3f,0x1b,0x1b, //7400
0x3f,0x3f,0x15,0x15,0x3f,0x3f,0x15,0x15, //7404
0x3f,0x3f,0x1f,0x1f,0x3f,0x3f,0x1f,0x1f, //7420
0x3f,0x3f,0x1b,0x1b,0x3f,0x3f,0x1b,0x1b, //7486
};
void main()
{
unsigned char i,output1,output2;
lcdreset(); //液晶顯示控制器初始化
putstrxy(0,0,"PLEASE CHOOSE 74LS CHIP"); //顯示歡迎界面
while(1)
{
if(key1==0)
{
delay(100);
if(key1==0)
{
if(flag==4)
{
flag=0;
}
flag++;
switch(flag)
{
case 1:charfill(' '); putstrxy(0,0,"NOW '74LS00'");break;
case 2:charfill(' '); putstrxy(0,0,"NOW '74LS04'");break;
case 3:charfill(' '); putstrxy(0,0,"NOW '74LS20'");break;
case 4:charfill(' '); putstrxy(0,0,"NOW '74LS86'");
}
}
}
if(flag==1&&key2==0)
{
for(i=0;i<4;i++)
{
input1=LS00[i][0];
input2=LS00[i][1];
delay(5);
output1=input1&0x3f;
output2=input2&0x3f;
if(output1!=LS00[i][2]||output2!=LS00[i][3])
{
putstrxy(0,1,"SORRY,BAD CHIP!");
flag2=0;
break;
}
if(output1==LS00[i][2]&&output2==LS00[i][3])
{
flag2++;
}
}
if(flag2==4)
{
putstrxy(0,1,"OK,GOOD CHIP!");
flag2=0;
}
}
if(flag==2&&key2==0)
{
for(i=0;i<2;i++)
{
input1=LS04[i][0];
input2=LS04[i][1];
delay(5);
output1=input1&0x3f;
output2=input2&0x3f;
if(output1!=LS04[i][2]||output2!=LS04[i][3])
{
putstrxy(0,1,"SORRY,BAD CHIP!");
flag2=0;
break;
}
if(output1==LS04[i][2]&&output2==LS04[i][3])
{
flag2++;
}
}
if(flag2==2)
{
putstrxy(0,1,"OK,GOOD CHIP!");
flag2=0;
}
}
if(flag==3&&key2==0)
{
for(i=0;i<16;i++)
{
input1=LS20[i][0];
input2=LS20[i][1];
delay(5);
output1=input1&0x3f;
output2=input2&0x3f;
if(output1!=LS20[i][2]||output2!=LS20[i][3])
{
putstrxy(0,1,"SORRY,BAD CHIP!");
flag2=0;
break;
}
if(output1==LS20[i][2]&&output2==LS20[i][3])
{
flag2++;
}
}
if(flag2==16)
{
putstrxy(0,1,"OK,GOOD CHIP!");
flag2=0;
}
}
if(flag==4&&key2==0)
{
for(i=0;i<4;i++)
{
input1=LS86[i][0];
input2=LS86[i][1];
delay(5);
output1=input1&0x3f;
output2=input2&0x3f;
if(output1!=LS86[i][2]||output2!=LS86[i][3])
{
putstrxy(0,1,"SORRY,BAD CHIP!");
flag2=0;
break;
}
if(output1==LS86[i][2]&&output2==LS86[i][3])
{
flag2++;
}
}
if(flag2==4)
{
putstrxy(0,1,"OK,GOOD CHIP!");
flag2=0;
}
}
if(key3==0)
{
k=detect();
charfill(' ');
putstrxy(0,0,"This is:");
putstrxy(0,5,name[k]);
}
}
}
//延時(shí)函數(shù)
void delay(unsigned int z)
{
unsigned int x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
/*============================14腳芯片識(shí)別函數(shù)=======================*/
unsigned char detect() //14腳芯片識(shí)別函數(shù)
{
unsigned char i,output1,output2;
//7474的檢測
P1=0xff; //初始化測試端口
P2=0xff;
input1=0x3b;
input2=0x39;
delay(5);
input1=0x3f; //上升沿
input2=0x3d;
delay(5);
output1=input1&0x3f;
output2=input2&0x3f;
if(output1==0x1f&&output2==0x2d)
{
return (4);
}
//7400/04/20/86的自動(dòng)檢測
P1=0xff; //初始化測試端口
P2=0xff;
for(i=0;i<M;i++)
{
input1=IC[i][0];
input2=IC[i][1];
delay(5);
output1=input1&0x3f; //將芯片邏輯結(jié)果input1通過&0x3f取出
output2=input2&0x3f;
if(output1==IC[i][2]&&output2==IC[i][3])
{
input1=IC[i][4];
input2=IC[i][5];
delay(5);
output1=input1&0x3f;
output2=input2&0x3f;
if(output1==IC[i][6]&&output2==IC[i][7])
{
return i;
}
}
}
key4=0; //檢測7492時(shí)，先用繼電器江電源供電引腳切換
P1=0xff; //初始化測試端口
P2=0xff;
input1=0x3f; //7492的檢測
input2=0x3f;
delay(5);
output1=input1&0x3f;
output2=input2&0x3f;
if(output1==0x3f&&output2==0x01)
{
delay(100);key4=1;return (5);
}
delay(100);
key4=1; //測試結(jié)束，將電源供電引腳切換回原狀態(tài)
return (6);
}
//-------------------------------------------------------------------------------
void charfill(unsigned char c) //整屏顯示A代表的ASCII字符子程序
{ for(CXPOS=CYPOS=0;1;)
{ putchars(c); //定位寫字符
charcursornext(); //置字符位置為下一個(gè)有效位置
if((CXPOS==0) && (CYPOS==0)) break;
}
}
//子程序名稱:void putstrxy(unsigned char cx,unsigned char cy,unsigned char *s).
//功能:在(cx,cy)字符位置寫字符串.
//-------------------------------------------------------------------------------
void putstrxy(unsigned char cx,unsigned char cy,unsigned char code *s)
{ //在(cx,cy)字符位置寫字符串子程序
CXPOS=cx; //置當(dāng)前X位置為cx
CYPOS=cy; //置當(dāng)前Y位置為cy
for(;*s!=0;s++) //為零表示字符串結(jié)束,退出
{ putchars(*s); //寫1個(gè)字符
charcursornext(); //字符位置移到下一個(gè)
}
}
//-------------------------------------------------------------------------------
//子程序名稱:void putstr(unsigned char *s).
//功能:在(CXPOS,CYPOS)字符位置寫字符串.
//-------------------------------------------------------------------------------
void putstr(unsigned char code *s) //定位寫字符串子程序
{ for(;*s!=0;s++) //為零表示字符串結(jié)束,退出
{ putchars(*s); //寫1個(gè)字符
charcursornext(); //字符位置移到下一個(gè)
}
}
//-------------------------------------------------------------------------------
//子程序名稱:void putchar(unsigned char c).
//功能:在(CXPOS,CYPOS)字符位置寫字符.
//-------------------------------------------------------------------------------
void putchars(unsigned char c) //在(CXPOS,CYPOS)字符位置寫字符子程序
{
charlcdpos(); //設(shè)置(CXPOS,CYPOS)字符位置的DDRAM地址
lcdwd(c); //寫字符
}
//-------------------------------------------------------------------------------
//子程序名稱:unsigned char getchar(void).
//功能:在(CXPOS,CYPOS)字符位置讀字符.
//-------------------------------------------------------------------------------
unsigned char getchars(void) //在(CXPOS,CYPOS)字符位置讀字符子程序
{
charlcdpos(); //設(shè)置(CXPOS,CYPOS)字符位置的DDRAM地址
return lcdrd(); //讀字符
}
//-------------------------------------------------------------------------------
//以下charlcdpos,charcursornext,lcdreset為HD44780兼容芯片的液晶顯示控制器的
//16字符X2行的SMC1602系列標(biāo)準(zhǔn)字符點(diǎn)陣型液晶顯示模塊的接口程序.
//-------------------------------------------------------------------------------
//子程序名稱:void charlcdpos(void).
……………………
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