предохранитель пкн
Скачать реферат: Разработка для контроля предохранитель пкн определения типа логических интегральных микросхем методом сигнатурного анализа ЛУЧШИЙ РЕФЕРАТбаза рефератовГлавная »»» Радиоэлектроника »»» просмотр реферата на тему:Разработка для контроля предохранитель пкн определения типа логических интегральных микросхем методом сигнатурного анализа (скачать реферат)Содержание:
1. Введение
..........................................................................
........... 3
2. Постановка задачи
..................................................................... 5
3. Назначение системы
.......................................................... 5
4. Анализ исходной проектной ситуации ............................ 5
5. Перечень основных функций, подлежащих реализации. 7
6. Основные технические параметры .................................. 9
7. Требования к персональному компьютеру предохранитель пкн системе ... 9
8. Требования к интерфейсу пользователя ......................... 9
9. Проектирование структуры системы ......................................
11
10. Описание структуры системы ..........................................
11
11. Выбор технических предохранитель пкн программных средств реализации .... 18
12. Выбор элементной базы
.................................................... 18
13. Выбор программных средств ...........................................
25
14. Описание принципиальных схем
............................................. 27
15. Описание состава принципиальных схем в сопоставлении с
соответствующими структурными схемами узлов ........ 27
16. Проектирование алгоритма функционирования системы ..... 47
17. Метод сигнатурного анализа
............................................ 47
18. Описание алгоритма функционирования системы ......... 49
19. Распределение адресного пространства LPT-порта ....... 50
20. Описание подпрограмм
..................................................... 53
21. Описание конструкции системы
............................................... 59
22. Инструкция по эксплуатации
.................................................... 60
23. Экономическая часть
................................................................. 61
24. Вопросы охраны труда предохранитель пкн техники безопасности .................. 65
25. Заключение
..........................................................................
..... 75
26. Литература
..........................................................................
...... 76
27. Приложения
..........................................................................
.... 77
28. Введение
Заводы предохранитель пкн предприятия, выпускающие радиодетали (и в частности - микросхемы),
после изготовления, но до отправки готовой продукции на склад, подвергают
их контролю на работоспособность, предохранитель пкн также соответствие техническим условиям
и параметрам ГОСТ’а. Однако, радиодетали, даже прошедшие ОТК на заводе-
изготовителе, имеют некоторый процент отказа в процессе транспортировки,
монтажа или эксплуатации, что влечет за собой дополнительные затраты
рабочего времени предохранитель пкн средств для их выявления предохранитель пкн замены (причем большую часть
времени занимает именно выявление неисправных деталей).
Особенно важна 100% исправность комплектующих деталей при сборке
ответственных узлов управляющих систем, когда неисправность какой-либо
одной детали может повлечь за собой выход из строя других деталей, узлов, а
возможно, предохранитель пкн всего комплекса в целом.
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 предохранитель пкн 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 предохранитель пкн 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 предохранитель пкн различные
механические повреждения при монтаже/демонтаже.
Существуют некоторые методы маркировки радиодеталей, отличающиеся от
стандартных (к примеру, в случае, когда их выпуск предохранитель пкн сборка готовых изделий
производится на одном предохранитель пкн том же заводе; при этом часто используется
сокращенная или цветовая маркировка). Не исключением являются предохранитель пкн микросхемы,
что сильно затрудняет определение их типа. Такая маркировка обусловлена
упрощением (и, как следствие, удешевлением) технологического процесса
производства радиодеталей. В этом случае определение возможно с помощью
того же устройства, функции которого сведены к определению типа микросхемы
методом сигнатурного анализа.
В настоящее время на заводах предохранитель пкн предприятиях достаточно широкое
распространение получили персональные IBM-совместимые компьютеры. Поскольку
задача тестирования предохранитель пкн определения типа методом сигнатурного анализа
микросхем требует наличия интеллектуального устройства для выполнения
алгоритма тестирования предохранитель пкн базы данных, содержащей информацию по микросхемам,
целесообразно проектировать именно приставку к компьютеру, подключаемую
через внешний порт, предохранитель пкн не отдельное самостоятельное устройство. Это
обусловлено наличием в стандартном комплекте IBM-совместимого компьютера
многих компонент, необходимых для решения данной задачи (микропроцессора,
составляющего основу компьютера; жесткого диска, предназначенного для
хранения информации; внешних портов ввода-вывода - последовательных COM1,
COM2 предохранитель пкн параллельного LPT; клавиатуры предохранитель пкн дисплея - для ввода предохранитель пкн вывода
информации соответственно).
29. Постановка задачи.
30. Назначение системы.
Целью данной работы является разработка относительно недорогого устройства,
подключаемого к IBM-совместимому компьютеру, предназначенного для
тестирования предохранитель пкн определения типа методом сигнатурного анализа микросхем ТТЛ
(серии К155, К555, К531, К1531) предохранитель пкн КМОП (серии К176, К561, К1561) логики,
позволяющее производить проверку всех статических режимов работы этих ИМС.
Проверка производится следующим образом:
К порту принтера (LPT) компьютера посредством кабеля подключается
устройство. В колодку, выведенную на его корпус, вставляется испытуемая
микросхема. На компьютере запускается программа поддержки. Она управляет
выдачей сигналов в порт, которые в свою очередь поступают на входы
микросхемы. Далее программа считывает данные с выходов микросхемы,
анализирует считанные данные, сверяя их с табличными, предохранитель пкн выводит на дисплей
результат тестирования. При определении типа ИМС производится перебор всех
известных для тестирования комбинаций (выполняется сигнатурный анализ),
после чего осуществляется анализ поступивших данных предохранитель пкн вывод результатов на
экран.
31. Анализ исходной проектной ситуации.
Зачастую проверка микросхем (например, в радиомастерских), в связи с
отсутствием широкодоступных предохранитель пкн недорогих устройств такого класса,
осуществляется по работоспособности того или иного изделия путем пайки или
вставления в панель ИМС на плату данного изделия. Этот процесс занимает
достаточно длительное время предохранитель пкн не всегда может служить показателем полной
исправности микросхемы (к примеру, когда микросхема исправна лишь
частично).
Как показал поиск в технической литературе, предохранитель пкн также во всемирной
компьютерной сети InterNet, в настоящее время в нашей стране не существует
серийных аналогов подобного устройства, позволяющего производить проверку
статических режимов работы различных логических микросхем, хотя на заводах,
производящих их выпуск, применяются единичные экземпляры подобных
устройств. Они имеют достаточно ограниченный спектр применения, поскольку
предназначены для проверки узкого ряда радиоэлектронных приборов
(обусловленного выпускаемыми типами микросхем).
Так, например, в 80-х годах выпускался испытатель цифровых интегральных
схем Л2-60, предназначенный для определения работоспособности логических
интегральных схем с количеством выводов до 16 путем их проверки на
выполнение логической функции. Для подключения испытуемых ИМС в разных
корпусах к прибору служат адаптеры предохранитель пкн 2 соединительных устройства, смена
комбинации сигналов производится переключателями, расположенными на его
лицевой панели, смена типов микросхем выполняется при помощи перемычек.
Основные технические данные прибора Л2-60:
Максимальное количество выводов испытуемой микросхемы - 16
Регулируемое напряжение питания тестируемой микросхемы - 1...30в
Потребляемый микросхемой ток - 0...60мА
Продолжительность непрерывной работы в рабочих условиях - 8 часов
Напряжение питания устройства - сеть ~220в, 50Гц
Потребляемая от сети мощность, не более - 20Вт
Как видно из описания предохранитель пкн характеристик прибора, его функциональные
возможности по проверке сильно ограничены выпускающимся ассортиментом
микросхем 80-х годов. Длительный процесс смены типа микросхемы и
выставляемые вручную комбинации сигналов делают это устройство ныне
морально устаревшим.
Ассортимент выпускаемых на данный момент микросхем ТТЛ предохранитель пкн КМОП логики
настолько велик, что делать устройство для тестирования каждого элемента в
отдельности нерентабельно. Потому целесообразно, создавая устройство,
интегрировать в нем проверку большого множества элементов, чтобы сделать
его как можно более универсальным.
Данное устройство может с успехом применяться для проверки комплектующих
микросхем на заводах, производящих их выпуск предохранитель пкн сборку готовых изделий; в
организациях, производящих ремонт бытовой техники, применяющих эти
микросхемы; в любительской радиоэлектронике.
32. Перечень основных функций, подлежащих реализации.
Проектируемое устройство должно выполнять 2 основные функции:
а) Тестирование микросхем.
Серия предохранитель пкн тип испытуемой микросхемы известны. Микросхема считается исправной,
если все ее контролируемые входные предохранитель пкн выходные сигналы соответствуют
имеющимся в базе данных (и соответствующим ТУ) для данного типа в течение
некоторого промежутка времени, называемого временем тестирования.
б) Определение типа микросхем.
Тип испытуемой микросхемы заранее неизвестен, предохранитель пкн целью анализа служит именно
определение типа данной микросхемы. При этом пользователь должен указать
по меньшей мере напряжение питания данной микросхемы предохранитель пкн выводы, на которые
оно подается.
При проектировании необходимо учесть несколько ограничений, возникающих в
процессе разработки:
33) Различное номинальное напряжение питание микросхем (+5в ТТЛ предохранитель пкн +9в
КМОП);
34) Разнообразное назначение выводов микросхемы (вход, выход, GND,
+Uпит); не должно быть конфликтов в случае определения типа (при
подаче потенциалов, предназначенных для входа микросхемы, на ее
выход, когда тип микросхемы заранее неизвестен);
35) Ограничение максимально потребляемого микросхемой тока (в случае
проверки неисправной микросхемы);
36) Преобразование ТТЛ-уровней LPT-порта в уровни, пригодные для
тестирования микросхемы (min токи входов, max токи выходов предохранитель пкн пр.);
37) Недостаточная разрядность LPT-порта для тестирования отдельных
микросхем логики;
38) Возможность подачи +9в питания на микросхему с номинальным
напряжением питания +5в при определении типа ИМС.
Необходимо учитывать возможность установки в панель для тестирования
неисправной микросхемы, чтобы ни при каких условиях не допустить
повреждения устройства, или тем более LPT-порта компьютера. Защиту можно
организовать, вводя в блок питания аппаратное отключение напряжения
питания, если ток потребления превысил максимально допустимые для ИМС
параметры. Значение порога отключения желательно устанавливать программно.
Также необходима гальваническая развязка вторичных цепей блока питания от
сети переменного тока.
39. Основные технические параметры.
Исходя из вышесказанного, сформулируем основные технические характеристики
проектируемого устройства:
Максимальное количество выводов испытуемой микросхемы - 32
Логические уровни сигналов - КМОП, ТТЛ.
Номинальное напряжение питания микросхемы ТТЛ типа - +5в
Номинальное напряжение питания микросхемы КМОП типа - +9в
Регулируемое напряжение питания испытуемой микросхемы - +2...+9в
Шаг регулировки напряжения питания - не более 0.05в
Максимально допустимый потребляемый микросхемой ток - ~250мА
Разрядность ЦАП управления напряжением - 256
Разрядность ЦАП управления потребляемым током - 256
Точность измерения потребляемого микросхемой тока - (1мА
Время 1-го шага тестирования - ~100мкс
Напряжение питания устройства - сеть ~220в, 50Гц
Максимально потребляемый от сети ток - 0.1А
40. Требования к персональному компьютеру предохранитель пкн операционной системе.
Для работы данного устройства необходим IBM-совместимый персональный
компьютер на базе процессора 80286 или выше, имеющий в своем составе
стандартный порт принтера (LPT). Выбор 80286 обусловлен использованием для
создания подпрограмм тестирования команд 286-го процессора (которых не было
в более ранних моделях на базе 8086). Для работы программы поддержки
устройства необходима операционная система MS-DOS версии не ниже 3.3.
2.6. Требования к интерфейсу пользователя.
Пользовательский интерфейс - это общение между человеком предохранитель пкн компьютером. На
практическом уровне интерфейс - это набор приемов взаимодействия с
компьютером. Пользователи выигрывают от того, что понадобится меньше
времени, чтобы научиться использовать приложения, предохранитель пкн потом - для выполнения
работы. Грамотно построенный интерфейс сокращает число ошибок и
способствует тому, что пользователь чувствует себя с системой комфортнее.
От этого, в конечном итоге, зависит производительность работы.
Потому пользовательский интерфейс необходимо проектировать так, чтобы
было обеспечено максимальное удобство пользователям в работе с данной
программой. Т.е. в программе должны быть заложены:
. подсказки, позволяющие пользователю принять решение в создавшейся
ситуации;
. интерактивная помощь (возможность ее вызова из любого места
программы);
. очевидность меню (простая формулировка, иерархическая структура,
логическое соответствие пунктов предохранитель пкн подпунктов);
. возможность использования “горячих” клавиш;
. экстренный выход из программы.
Более подробную информацию о проектировании пользовательского
интерфейса можно найти в [8], [9].
46. Проектирование структуры системы.
47. Описание структуры системы.
Исходя из поставленных технических условий разработаем структурную схему
устройства, на основании которой можно будет вести дальнейшее
проектирование системы.
Общая структурная схема приведена на рис.1.
[pic]
Рис.1. Общая структурная схема.
Питание устройства осуществляется от сети переменного тока ~220в, обмен
данными между устройством предохранитель пкн компьютером осуществляется посредством порта
принтера LPT. Микросхема вставляется в колодку, расположенную на корпусе
проектируемого устройства.
LPT-порт компьютера в нормальном режиме представляет собой параллельный
регистр, который имеет 12 линий на вывод предохранитель пкн 5 линий на ввод [7]. Поскольку
микросхемы имеют самую разнообразную структуру, то этого явно недостаточно
для тестирования микросхем, имеющих, к примеру, 6 входов предохранитель пкн 16 выходов
(К155ИД3), или 21 вход предохранитель пкн 1 выход (К155КП1).
Поэтому необходимо наращивание разрядности LPT-порта путем введения входных
запоминающих регистров, выходных мультиплексоров предохранитель пкн дешифратора,
управляющего записью в регистры предохранитель пкн чтением данных при помощи мультиплексоров
соответственно. Применение в данном случае выходных мультиплексоров, предохранитель пкн не
регистров, обусловлено упрощением схемы, предохранитель пкн возможно благодаря статическому
характеру сигналов на выводах испытуемой микросхемы. Так как стандартный
LPT-порт компьютера имеет на выходе ТТЛ-уровни, то целесообразно выбрать в
качестве регистров предохранитель пкн мультиплексоров именно ТТЛ-микросхемы.
Структурная схема устройства представлена на рис.2.
[pic]
Рис.2. Структурная схема устройства.
Входные регистры необходимы для запоминания выставленных значений,
предназначенных для подачи на вход микросхемы. Выходные мультиплексоры
предназначены для чтения сигналов с выходов микросхемы. При проектировании
необходимо ориентироваться на 32 разряда (поскольку максимальное число
выводов микросхем ТТЛ- предохранитель пкн КМОП-логики не превышает 32). Так как число
входных предохранитель пкн выходных линий LPT-порта ограничено, то наиболее эффективным и
удобным для программирования в этом случае будет использование 8-ми
выходных линий LPT-порта для записи данных в регистры предохранитель пкн 4-х входных линий
LPT-порта для чтения данных из мультиплексоров. Для записи данных
понадобятся четыре 8-разрядных регистра, для чтения данных - четыре
двухвходовых 4-разрядных мультиплексора.
Поскольку входные предохранитель пкн выходные линии разделены (для ввода предохранитель пкн вывода данных
будут использоваться различные физические линии LPT-порта), то
мультиплексоры можно адресовать параллельно регистрам (для адресации
понадобится 4-е линии вместо 8-ми). При этом для управления выборкой входов
мультиплексоров будет использоваться один бит LPT-порта на вывод (0-й бит
порта 378H).
В блоке питания аналогично входным будут использованы еще три 8-разрядных
регистра (2 на управление предохранитель пкн 1 на коммутацию, речь о них пойдет ниже),
которые потребуют еще 3 адресные линии.
Таким образом, для адресации 7-ми регистров понадобятся 3 дополнительные
линии LPT-порта (37AH) на вывод (адресуемые при помощи дешифратора 3x8). И
еще одна линия порта 37AH на вывод будет нужна для управления записью в
регистры.
Так как проектируемое устройство предназначено как для тестирования
микросхем ТТЛ, так предохранитель пкн для тестирования микросхем КМОП, то после входных
запоминающих регистров необходимо ввести устройство согласования по входу
(для преобразования выходных ТТЛ-уровней регистров в уровни испытуемой
микросхемы (КМОП или ТТЛ, в зависимости от серии). Для чтения данных с
выходов испытуемой микросхемы, перед входами мультиплексоров необходимо
поставить аналогичное устройство согласования по выходу (преобразование
выходных КМОП или ТТЛ сигналов в ТТЛ-уровни).
При определении типа микросхемы для каждого разряда заранее неизвестно,
является ли подключенный к нему вывод микросхемы входом или выходом. Потому
ток, протекающий через ее вывод, должен быть выбран таким, чтобы
обеспечивать максимально возможный входной ток для проверяемой серии. Нужно
учесть тот факт, что ток выхода некоторых микросхем меньше этого входного
тока, потому при попытке определения их типа, результаты могут быть
искажены; т.к. таких микросхем очень мало, они могут быть исключены из
списка определяемых. Также необходимо учитывать различие входных/выходных
токов для микросхем КМОП предохранитель пкн ТТЛ серий.
[pic]
Рис.3. Структурная схема блока питания.
Блок питания устройства должен обеспечивать необходимое питание аппаратной
части проектируемого устройства. Структурная схема блока питания
представлена на рис.3. Величины напряжения предохранитель пкн максимально потребляемого тока
в цепи нагрузки должны устанавливаться программно. Регулировка напряжения и
тока нужна для того, чтобы иметь возможность измерить минимальное
напряжение питания предохранитель пкн максимально потребляемый ток для каждого конкретного
экземпляра. Учитывая все вышеизложенное, в его состав включены следующие
узлы:
1) источник питания устройства;
2) 8-разрядный регистр для запоминания выставленного значения
напряжения питания испытуемой микросхемы;
3) 8-разрядный ЦАП для преобразования цифрового значения напряжения в
аналоговое, источник опорного напряжения для него;
4) регулируемый стабилизатор напряжения испытуемой микросхемы;
5) 8-разрядный регистр для запоминания выставленного значения
максимально потребляемого тока;
6) 8-разрядный ЦАП для преобразования цифрового значения макс. тока в
напряжение, источник опорного напряжения для него;
7) датчик предохранитель пкн преобразователь потребляемого тока в напряжение (с
усилением - для согласования со следующим звеном);
8) устройство сравнения (компаратор) выставленного значения тока с
реально потребляемым микросхемой (при превышении последнего должна
срабатывать аппаратная защита);
9) 1-разрядный регистр для запуска регулируемого источника питания в
случае срабатывания защиты;
10) 8-разрядный регистр управления коммутацией напряжения питания ИМС;
11) устройство коммутации питания ИМС.
8-разрядные регистры предохранитель пкн ЦАП’ы могут обеспечить ступенчатую регулировку
в 28=256 значений напряжения. Т.е. при опорном напряжении в 9в, шаг будет
равен [pic], этого вполне достаточно для регулировки напряжения питания
ИМС. Так как максимально допустимый потребляемый микросхемой ток выбран
~250мА, то изменяя коэффициент усиления преобразователя можно добиться
дискретности изменения тока в [pic]. Для определения реально потребляемого
тока такой точности будет вполне достаточно.
Для чтения состояния устройства сравнения потребляемого тока необходим еще
один разряд LPT-порта на ввод (3-й бит порта 379H).
Поскольку у различных микросхем питание подается на различные выводы (к
примеру, у К155ЛА3 - 14 предохранитель пкн 7 выводы, предохранитель пкн у К155ИЕ2 - 5 предохранитель пкн 10 выводы для подачи
+5в предохранитель пкн GND соответственно), необходимо предусмотреть все варианты подачи
питания на различные выводы колодки, предназначенной для испытуемой
микросхемы. Как показал анализ разновидностей питания микросхем [3,4],
возможны 6 вариантов включения “+” питания предохранитель пкн 3 варианта включения GND
(микросхема вставляется со смещением в сторону 16-го контакта колодки,
“ключ” микросхемы при этом должен быть направлен в сторону 1-го контакта
колодки). Таким образом, устройство коммутации содержит:
1) регистр коммутации питания
2) 2 дешифратора (для “+” предохранитель пкн GND соответственно);
3) коммутационные ключи по «+» питания;
4) коммутационные ключи по GND.
Структурная схема устройства коммутации приведена на рис.4.
[pic]
Рис.4. Структурная схема устройства коммутации питания ИМС.
4. Выбор технических предохранитель пкн программных средств реализации.
5. Выбор элементной базы.
Для реализации программного управления напряжением питания предохранитель пкн током
потребления ИМС в качестве ЦАП выбран К572ПА1А, отвечающий требованиям
разрядности (>=8 бит) предохранитель пкн быстродействия (<100мкс).
Микросхема представляет собой умножающий ЦАП, выполненный по КМОП
технологии. Предназначена для преобразования параллельного 10-разрядного
двоичного кода на цифровых входах в ток на аналоговом выходе, который
пропорционален значениям кода предохранитель пкн (или) опорного напряжения.
Микросхема поставляется в герметичном 16-выводном металлокерамическом
корпусе типа 201.16-8 с двухрядным вертикальным расположением выводов.
Электрические параметры ЦАП К572ПА1А приведены в табл.1, условное
графическое обозначение на рис.5, назначение выводов - в табл.2.
Таблица 1
|Номинальное напряжение питания |15в |
|Ток потребления |3 мА |
|Дифференциальная нелинейность |+0.1% |
|Погрешность коэффициента преобразования |+3% |
|Время установления выходного тока |5 мкс |
|Среднее значение входного тока по цифровым входам |1 мкА |
|Выходной ток при опорном напряжении 10В |2 мА |
|Предельные значения опорного напряжения |+17в |
|Предельные значения напряжения питания |5...17в |
К572ПА1А
[pic]
Рис.5. ЦАП К572ПА1А (обозначение).
Таблица 2
|1 |1-й аналоговый выход |
|2 |2-й аналоговый выход |
|3 |общий |
|4 |10-й цифровой вход (старший значащий разряд) |
|5 |9-й цифровой вход |
|6 |8-й цифровой вход |
|7 |7-й цифровой вход |
|8 |6-й цифровой вход |
|9 |5-й цифровой вход |
|10 |4-й цифровой вход |
|11 |3-й цифровой вход |
|12 |2-й цифровой вход |
|13 |1-й цифровой вход (младший значащий разряд) |
|14 |“+” питания |
|15 |опорное напряжение |
|16 |вывод резистора обратной связи |
Для запоминания выставленных значений в качестве входных регистров
необходимы 8-битные параллельные регистры-защелки с суммарным числом
запоминаемых битов - 32. Эти регистры должны иметь тактируемый вход записи,
вход разрешения параллельной загрузки, быстродействие <100мкс, не должны
иметь Z-состояния (чтобы не было неопределенных уровней сигналов). Этим
требованиям соответствуют 4 регистра К555ИР27.
В качестве регистров коммутации, управления напряжением предохранитель пкн током можно
выбрать К555ИР27, поскольку они обеспечивают необходимую разрядность (8
бит), управление (запись/запоминание/хранение) предохранитель пкн быстродействие.
Микросхема выполнена в пластмассовом корпусе 1400.20-2 с двухрядным
вертикальным расположением выводов.
Электрические параметры микросхемы К555ИР27 приведены в табл.3,
условное графическое обозначение на рис.6, назначение выводов - в табл.4,
состояния регистра ИР27 - в табл.5.
Таблица 3
|Uпит., ном., В |5 |
|U0вых., не более, В |0.5 |
|U1вых., не менее, В |2.7 |
|I0вх., не более, мА |-0.4 |
|I1вх., не более, мА |0.02 |
|Iпот., не более, мА |28 |
|t1.0зд.р., не более, нс |30 |
|t0.1зд.р., не более, нс |30 |
К555ИР27
[pic]
Рис.6. Регистр К555ИР27 (обозначение).
Таблица 4
|1 |Вход разрешения параллельной загрузки /PE |
|2 |Выход данных Q0 |
|3 |Вход данных Q0 |
|4 |Вход данных Q1 |
|5 |Выход данных Q1 |
|6 |Выход данных Q2 |
|7 |Вход данных Q2 |
|8 |Вход данных Q3 |
|9 |Выход данных Q3 |
|10 |GND |
|11 |Синхронный тактовый вход C |
|12 |Выход данных Q4 |
|13 |Вход данных Q4 |
|14 |Вход данных Q5 |
|15 |Выход данных Q5 |
|16 |Выход данных Q6 |
|17 |Вход данных Q6 |
|18 |Вход данных Q7 |
|19 |Выход данных Q7 |
|20 |“+” питания |
Таблица 5
|Режим работы |Вход C |Вход /PE |Вход Dn |Выход Qn |
|Загрузка “1” |( |0 |1 |1 |
|Загрузка “0” |( |0 |0 |0 |
|Хранение |( |1 |X |Qn’ |
| |X |1 |X |Qn’ |
В качестве управляющего устройства необходим дешифратор с количеством
входов 3, количеством выходов не менее 7 предохранитель пкн быстродействием <100мкс. Этим
требованиям соответствует микросхема К555ИД7. Это двоично-десятичный
дешифратор-демультиплексор, преобразующий трехразрядный код A0...A2 в
напряжение низкого уровня, появляющееся на одном из восьми выходов /0.../7.
Эту же микросхему можно выбрать в качестве дешифратора в устройстве
коммутации питания как в цепи “+” питания, так предохранитель пкн в цепи GND.
Микросхема выполнена в пластмассовом корпусе 238.16-2 с двухрядным
вертикальным расположением выводов.
Электрические параметры микросхемы К555ИД7 приведены в табл.6,
условное графическое обозначение на рис.7, назначение выводов - в табл.7,
состояния регистра ИР27 - в табл.8.
Таблица 6
|Uпит., ном., В |5 |
|U0вых., не более, В |0.48 |
|U1вых., не менее, В |2.9 |
|I0вх., не более, мА |-0.36 |
|I1вх., не более, мА |0.02 |
|Iпот., не более, мА |10 |
|t1.0зд.р., не более, нс |41 |
|t0.1зд.р., не более, нс |27 |
К555ИД7
[pic]
Рис.7. Дешифратор К555ИД7 (обозначение).
Таблица 7
|1 |Вход данных A0 |
|2 |Вход данных A1 |
|3 |Вход данных A2 |
|4 |Вход разрешения /E1 |
|5 |Вход разрешения /E2 |
|6 |Вход разрешения E3 |
|7 |Выход данных /7 |
|8 |GND |
|9 |Выход данных /6 |
|10 |Выход данных /5 |
|11 |Выход данных /4 |
|12 |Выход данных /3 |
|13 |Выход данных /2 |
|14 |Выход данных /1 |
|15 |Выход данных /0 |
|16 |“+” питания |
Таблица 8
| | | | | Входы | | | | | | | | | |
| | | | | |Выходы | | | | | | | | |
|/E1 |/E2 |E3 |A0 |A1 |A2 |/0 |/1 |/2 |/3 |/4 |/5 |/6 |/7 |
|1 |X |X |X |X |X |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |
|X |1 |X |X |X |X |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |
|X |X |0 |X |X |X |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |
|0 |0 |1 |0 |0 |0 |0 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |
|0 |0 |1 |1 |0 |0 |1 |0 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |
|0 |0 |1 |0 |1 |0 |1 |1 |0 |1 |1 |1 |1 |1 |
|0 |0 |1 |1 |1 |0 |1 |1 |1 |0 |1 |1 |1 |1 |
|0 |0 |1 |0 |0 |1 |1 |1 |1 |1 |0 |1 |1 |1 |
|0 |0 |1 |1 |0 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |0 |1 |1 |
|0 |0 |1 |0 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |0 |1 |
|0 |0 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |0 |
Для считывания данных с выводов испытуемой микросхемы (для перевода 4-
битного кода в 8-битный) необходимы двухвходовые 4-канальные мультиплексоры
без инверсии, с суммарным числом считываемых бит - 32 предохранитель пкн быстродействием
<100мкс. Этим требованиям соответствуют 4 микросхемы К555КП11.
Микросхема выполнена в пластмассовом корпусе 238.16-2 с двухрядным
вертикальным расположением выводов.
Электрические параметры микросхемы К555КП11 приведены в табл.9,
условное графическое обозначение на рис.8, назначение выводов - в табл.10,
состояния мультиплексора КП11 - в табл.11.
Таблица 9
|Uпит., ном., В |5 |
|U0вых., не более, В |0.48 |
|U1вых., не менее, В |2.5 |
|I0вх., не более, мА |-0.76 |
|I1вх., не более, мА |0.02 |
|I0пот., не более, мА |13.6 |
|I1пот., не более, мА |9.7 |
|t1.0зд.р., не более, нс |21 |
|t0.1зд.р., не более, нс |18 |
К555КП11
[pic]
Рис.8. Мультиплексор К555КП11 (обозначение).
Таблица 10
|1 |Вход адреса данных S |
|2 |Вход данных I 1a |
|3 |Вход данных I2a |
|4 |Выход данных Ya |
|5 |Вход данных I1b |
|6 |Вход данных I2b |
|7 |Выход данных Yb |
|8 |GND |
|9 |Выход данных Yc |
|10 |Вход данных I1c |
|11 |Вход данных I2c |
|12 |Выход данных Yd |
|13 |Вход данных I1d |
|14 |Вход данных I2d |
|15 |Вход разрешения трансляции данных на выходы /E0 |
|16 |“+” питания |
Таблица 11
| | | | Входы | Выходы |
|/E0 |S |I1 |I2 |Y |
|1 |X |X |X |Z |
|0 |0 |0 |X |0 |
|0 |0 |1 |X |1 |
|0 |1 |X |0 |0 |
|0 |1 |X |1 |1 |
2. Выбор программных средств.
В настоящее время существует большой выбор различных программных
средств. При этом каждое из них имеет свою область применения. Например,
для написания системных драйверов используются языки программирования
низкого уровня (Assembler, Forth), так как работа таких программ идет в
реальном времени, предохранитель пкн для своевременной обработки данных требуется большое
быстродействие драйвера-программы. Для написания удобных интерфейсов
программ, предохранитель пкн также программ, связанных с ведением баз данных, где не
требуется столь высокого быстродействия, используются языки
программирования высокого уровня (Clipper, Pascal, FoxPro, C++, Visual
Basic). Т.е. выбор тех или иных программных средств реализации зависит
конкретно от поставленной задачи предохранитель пкн возлагаются на программиста, решающего
эту задачу.
При проектировании данного устройства, для написания подпрограмм
обмена информацией между проектируемым устройством предохранитель пкн компьютером было
решено использовать Assembler (процессора 80286), поскольку он обеспечивает
максимальное быстродействие, минимальный объем, предохранитель пкн также простоту предохранитель пкн удобство
в написании подпрограмм подобного класса.
При этом сохраняется возможность использования для этой цели морально
устаревших в настоящее время компьютеров на базе процессоров 80286 предохранитель пкн 80386,
имеющихся в достаточном количестве на предприятиях, работающих в
операционной системе MS-DOS. Также (при использовании соответствующих
микропроцессоров предохранитель пкн программных средств) этим обеспечивается максимальная
транспортабельность программы при создании интерфейсов под другие
операционные системы (OS/2, Windows 95, Windows NT, Unix предохранитель пкн пр.).
Ассемблер представляет собой язык программирования низкого уровня, в
котором программист пишет инструкции, управляющие работой процессора. При
помощи программы-компилятора эти инструкции переводятся в машинный код,
исполняемый непосредственно процессором. В число команд Ассемблера входит
самый минимальный набор (команды перехода, вызова подпрограмм предохранитель пкн возврата из
них, работы с регистрами, памятью, арифметические операции, логические
операции, операции сдвига, сравнения, работы с портами ввода/вывода).
Для написания интерфейса программы поддержки данного устройства
возможно использование любого из языков программирования высокого уровня,
позволяющего вставлять подпрограммы на Ассемблере в текст программы.
Поскольку данный вопрос выходит за рамки настоящей работы, подробно он
рассматриваться не будет [8,9].
5. Описание принципиальных схем.
1. Описание состава принципиальных схем в сопоставлении с
соответствующими структурными схемами узлов.
После выяснения структуры устройства предохранитель пкн выбора элементной базы можно
приступать к проектированию принципиальной схемы.
2) Входные регистры (см. структурную схему на рис.2).
Данный узел представляет собой 32-разрядный запоминающий регистр с ТТЛ-
уровнями, без Z-состояния, использующий 8 входных линий данных предохранитель пкн несколько
линий управления на 32 выходных линии. Принципиальная схема узла изображена
на рис.9.
Работает следующим образом: на контакты 2-9 разъема LPT-порт подаются
8 бит данных. На один из контактов 1-4 разъема X1 (с дешифратора) подается
логический “0” - выбор регистра, в который должна быть произведена запись.
Перепадом логических уровней “0”(”1” на контакте 16 разъема LPT-порт
происходит защелкивание данных в выбранном регистре. Запись данных в
остальные регистры производится аналогичным образом.
Питание узла: микросхемы DD2-DD5: 10 вывод - GND, 20 вывод - +5в.
Максимально потребляемый ток I1+5в потр.= 28мА*4 = 112мА
[pic]
Рис.9. Входные регистры (принципиальная схема).
2) Устройство согласования по входу (см. структурную схему на
рис.2).
Данный узел обеспечивает согласование между ТТЛ-выходами регистров и
входами испытуемой микросхемы как по напряжению (приведение уровней ТТЛ (
КМОП или ТТЛ), так предохранитель пкн по току. Принципиальная схема узла изображена на
рис.10.
Исходя из приложения [3] максимальные входные токи для микросхем ТТЛ
логики равны: ток “0” - 2мА, ток “1” - 0.1 мА.
Напряжение +Umc - напряжение питания испытуемой микросхемы. Для ТТЛ
микросхем оно равно +5в. Для КМОП микросхем - +9в. При помощи него
формируется входной ток “1”.
Напряжение -Umc зависит от выбранного типа микросхемы (задается
пользователем, выставляется при помощи одного бита управляющего регистра).
Для ТТЛ микросхем оно равно -9.3в. Для КМОП микросхем - -1в.
Расчет резисторов R33 предохранитель пкн R65 в цепях стоков транзисторов VT1 предохранитель пкн VT33
соответственно:
а) Для ТТЛ типа (считаем падение напряжения на открытых полевых
транзисторах близким к 0):
R33 = (|+Umc|-2.4в)/I1вх.макс.ТТЛ = 2.6в/0.1мА = 26К ( 27К
R65 = (|-Umc|-Uпад.VD2)/I0вх.макс.ТТЛ = 9.3в-1.1в/2мА ( 4.3К
б) Для КМОП логики соответственно:
I1вх.макс.КМОП = (|+Umc|-7в)/R33 = 9в-7в/27К ( 0.07 мА
I0вх.макс.КМОП = (|-Umc|-Uпад.VD2)/R65 = 0.3в/4.3К ( 0.07 мА
Диоды VD1 предохранитель пкн VD2 нужны для ограничения потенциала U0вх. (т.е. этот
потенциал не должен быть ниже потенциала общего провода, поскольку при этом
возможен выход из строя микросхем КМОП логики). Значения 2.4в предохранитель пкн 7в в
формулах - это минимальные уровни логической “1” для ТТЛ предохранитель пкн КМОП микросхем
соответственно [3].
Данный узел инвертирует значение входного сигнала. Разъем X3 является
панелью для вставки испытуемой микросхемы.
Узел работает следующим образом:
При подаче на вход логической “1”, напряжение на затворе транзистора
VT1 будет близко к +5в, вследствие чего он находится в закрытом состоянии.
Канал исток-сток этого транзистора имеет большое сопротивление, предохранитель пкн ток через
него не течет (не учитывая очень малые токи утечки). В то же время
транзистор VT33 открыт, т.к. напряжение между подложкой предохранитель пкн затвором равно
около +5в. Через него, резистор R65 предохранитель пкн диод VD2 течет ток, равный ( 2мА. При
подключении входа испытуемой микросхемы к аноду диода VD1, часть этого тока
пойдет через него, обеспечивая уровень логического “0” на входе микросхемы.
Диод VD1 нужен для компенсации падения напряжения на VD2, чтобы не
допустить на входе микросхемы уровня напряжения ниже уровня общего провода
(что является причиной выхода из строя КМОП микросхем).
При подаче на вход уровня логического “0” наоборот, транзистор VT33
будет закрыт, транзистор VT1 - открыт. Ток потечет через переход исток-сток
транзистора VT1, резистор R33 предохранитель пкн вход испытуемой микросхемы. Максимальный
входной ток для ТТЛ микросхем будет примерно U1вх;макс.=(|+Uмс| -
2.4в)/R33 ( 0.1мА.
Питание узла: +Uмс, -Uмс, +5в.
Максимально потребляемые токи (+Uмс.макс.=+9в, -Uмс.макс.=-10в):
I2+Uмспотр.= (+Uмс.макс./R33)*32 = (9в/27000)*32 ( 11мА
I2-Uмспотр.= (|-Uмс.макс.+UVD2|/R65)*32 = (9.3в/4300)*32 ( 69мА
I2+5впотр.= Iзатв.VT1*32 ( 0мА (Iзатв.VT1 имеет малую величину, порядка
нескольких микроампер, поэтому в расчет не принимается)
[pic]Рис.10. Устройство согласования по входу (принципиальная схема).
3) Устройство согласования по выходу (см. структурную схему на
рис.2).
Узел служит для согласования ТТЛ или КМОП уровней, считываемых с
испытуемой микросхемы, в ТТЛ-уровни, для подачи на выходные мультиплексоры.
Представляет собой простейшую схему включения NPN-транзистора с ОЭ.
Инвертирует входной сигнал. Схема изображена на рис.11. Работает следующим
образом:
При подаче на вход логической “1” в цепи базы течет ток, равный
Iб=(|+Uмс|-Uбэ)/R97. Iб(0.043мА для ТТЛ предохранитель пкн Iб(0.083мА для КМОП микросхем.
Ток в цепи коллектора Iк=(5в-Uбэ)/R129 ( 0.43мА. Потенциал на коллекторе
транзистора равен ~0.7в, что на входе мультиплексора будет воспринято как
уровень логического “0” (поскольку для серии К555 напряжение
U0вх.макс.=0.8в).
При подаче же на вход логического “0”, транзистор будет закрыт.
Напряжение на коллекторе будет близко к +5в. Ток потечет через R129 предохранитель пкн вход
мультиплексора.
Питание узла: +5в.
Максимально потребляемый ток: I3+5впотр.= ((+5в-Uкэ VT65)/R129)*32 =
(4.3в/10000)*32 ( 14мА
[pic]
Рис.11. Устройство согласования по выходу (принципиальная схема).
4) Выходные мультиплексоры (см. структурную схему на рис.2).
Узел представляет собой мультиплексор-преобразователь для передачи
данных с 32-х входных линий на 4 выходных линии. Уровни сигналов - ТТЛ.
Принципиальная схема изображена на рис.12, в схеме используется
параллельное включение выходов предохранитель пкн раздельное управление выборкой
мультиплексоров.
Узел работает следующим образом: на один из выводов 1-4 разъема X1 для
выборки нужного мультиплексора подается уровень логического “0”. При помощи
вывода 2 разъема LPT-порт подачей “0” или “1” производится выбор входов
мультиплексора. На выходах мультиплексора появляются данные с
соответствующих входов. Эти данные могут быть считаны с выводов 10-13
разъема LPT-порт. Далее 2 считанных ниббла (по 4 бита) программно
собираются в 1 байт (8 бит).
Питание узла: +5в (микросхемы DD13-DD16).
Максимально потребляемый ток: I4+5впотр.= 19мА*4 = 72мА
[pic]
Рис.12. Выходные мультиплексоры (принципиальная схема).
5) Управляющее устройство (см. структурную схему на рис.2).
Узел служит для выборки необходимых регистров предохранитель пкн мультиплексоров при
записи данных в регистры предохранитель пкн считывании данных из мультиплексоров. Является
дешифратором адреса 3x8. Схема изображена на рис.13.
Узел работает следующим образом: при подаче на выводы 1,14,16 разъема
LPT-порт двоичного кода, на соответствующем выводе разъема X1 появляется
уровень логического “0”. При этом производится выборка соответствующего
регистра или мультиплексора.
Питание узла: +5в (DD1, 8 вывод - GND, 16 вывод - +5в).
Максимально потребляемый ток I5+5впотр.= 10мА
[pic]
Рис.13. Управляющее устройство (принципиальная схема).
Блок питания (см. структурные схемы на рис.2, 3).
Принципиальная схема узла (без устройства коммутации предохранитель пкн источника
питания устройства) изображена на рис.14. Узел обеспечивает цифровую
регулировку напряжения питания испытуемой микросхемы, цифровое управление
ограничением потребляемого тока с малым шагом (благодаря чему возможно его
измерение с достаточной точностью), защиту от к/з в цепи нагрузки.
Узел работает следующим образом:
а) Регулировка напряжения.
В регистр DD7 программно записываются 8 бит значения напряжения
(числовые значения лежат в диапазоне от 0 (0H) до 255 (0FFH)). С выхода
этого регистра 8 бит поступают на умножающий ЦАП (DA3), где преобразуются в
аналоговое напряжение. Выбранный ЦАП имеет разрядность 10 бит. Его младшие
2 бита не используются (заземлены). Их использование в данном случае
нецелесообразно, так как это потребовало бы введения дополнительных
разрядов у запоминающего регистра, что сделало бы точность установки
напряжения питания избыточной предохранитель пкн усложнило устройство. С точки зрения
программирования предохранитель пкн размещения данных также намного удобнее предохранитель пкн эффективнее
работать с 8-битными величинами, нежели с 10-битными.
Опорное напряжение для DA3 поступает с VD65 предохранитель пкн равно +9в. Резистор R161
выбран из расчета, что Uвх.(13в, Iстаб.(10мА, R161=(Uвх.-Uстаб.)/Iстаб.=(13-
9)/10(390ом. Шаг регулировки в этом случае будет равен 9в/256(0.04в. Далее
напряжение с аналогового выхода DA3 поступает на вход регулируемого
стабилизатора напряжения DA1, включенного по типовой схеме с внешним
транзистором VT98 [2]. С эмиттера этого транзистора снимается напряжение
питания устройства согласования +Uмс, предохранитель пкн через резистор R171 - напряжение
+Uпит.мс., предназначенное для питания испытуемой микросхемы.
б) Регулировка потребляемого тока.
В регистр DD8 программно заносятся 8 бит значения ограничиваемого тока
(0-255). Аналогично регулировке напряжения, для преобразования численного
значения в напряжение используется ЦАП DA4. При опорном напряжении +9в, шаг
регулировки напряжения на аналоговом выходе DA4 равен примерно 0.04в.
Как было сказано выше, в цепи питания испытуемой микросхемы стоит
резистор R171. Он служит простейшим преобразователем ток-напряжение, т.к.
напряжение на нем прямо пропорционально току, проходящему через данный
резистор: UR171=Iпотр.*R171. Для развязки разности потенциалов, снимаемых с
данного резистора применен дифференциальный усилитель на ОУ DA6, схема
которого взята из [1]. При равенстве сопротивлений R163=R164 предохранитель пкн R165=R166
Uвых.ОУ.=UR171(R165/R163)=Iпотр.*R171*R165/R163.
Для уменьшения погрешности измерений, R171 должен быть выбран как
можно меньше, чтобы падение напряжения на нем было минимальным.
Чувствительность можно поднять за счет увеличения усиления (соотношения
R165/R163) дифференциального усилителя. Примем R171=0.1ом. Поскольку
максимальный потребляемый ток Iпит.мс. выбран 256мА, то макс. падение
напряжения на R171, соответствующее этой величине, будет 256мА*0.1ом=25.6
мВ. При напряжении питания в +9в погрешность составит
0.0256в/9в*100%=0.28%, что по величине меньше суммарной погрешности ЦАП.
Напряжению 25.6мВ на входе дифференциального усилителя должно
соответствовать напряжение +9в на его выходе, чтобы обеспечить сравнение
сигналов, поступающих с ЦАП предохранитель пкн с усилителя. Т.е. коэффициент усиления должен
быть равен R165/R163=9в/0.0256в=351.5. Выбрав R163=1К, получим R165(360К.
Сигналы с выходов дифференциального усилителя DA6 предохранитель пкн ЦАП DA4 поступают
на вход компаратора DA5. На выходе компаратора появляется сигнал сравнения,
который в свою очередь подается на вход S триггера DD12. Данный триггер
обеспечивает хранение состояния включен/выключен для регулируемого
стабилизатора напряжения DA1. Вход R триггера DD12 используется для сброса
сработавшей аппаратной защиты по току. При инициализации устройства на
контакте 1 разделы
асбест хризотиловый
газонокосилка black decker
мытье потолок
ротационный rvg
измеритель rlc
certification microsoft
устройство плавный пуск
купить k800i
восстановление бухучета
цвет камуфлир
лечение щитовидный железа
кожгалантерея
de luxe 5040.11
кайт
tognana фарфор
облицовка bella italia
hi-fi
вкус цвет
красный площадь васильевский спуск
охота быкова
видеосъемка торжество
электропечь dimplex model lee rc
кристофер брэнд
книга кремль
фосфорецирующая краска
прамышленый альпинизм
лидо пекарня
автоматический оповещение
вино заказ
neri karra кожгалантерея
трансперсональный психология
8800 white gold
задний зеркало
5004.13 (крышка)
электросчетчик сэт
луковичный цвет
герб область
деловой костюм
trinity hi-fi
протеин
автоматический оповещение
уличный барбекю
выборочный уф-лак
морозильный ларь
фмс
решетка оцинкованный
поставка тройник
квн
нард online
прайс эфирный антенна
изготовление краска
автономный электроснабжение
хендэ соната
покраска аэротенк
магнитно-маркерные доска
neri karra кожгалантерея
сенсорный дисплей
кулер
полиолефиновая пленка
бестраншейный облицовка
краска ржавчина
купить чейнджер
rittal
сейфовые ячейка
красный площадь васильевский спуск
thuraya sg 2520
холодильник оптом
ppg краска
тестоделитель
компания доминике
предохранитель пкн