專利名稱：通用可編程集成電路及微機測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電子測量設(shè)備類。屬于測試數(shù)字邏輯電路的通用設(shè)備。
目前市售的集成電路測試設(shè)備均在28條腿以內(nèi)，對Z80CPU、PIO、62256等28到40P的芯片均不能測試，如美國的“MO－DEL－370”(Information Scan Technology INC.)，“LG－508”(LANGUANG電子有限公司)及國產(chǎn)的“LCT－47數(shù)字集成電路通用測試儀”等。且均無高級語言支持。
市售的計算機測試裝置是專用于計算機系統(tǒng)的，一般須更換相應(yīng)硬件才可用于不同系統(tǒng)，且體積大、價格高。一般沒有兼測芯片的功能。
本實用新型的目的是提供一種測計算機與測芯片合為一體的檢測儀，將芯片測試范圍擴充至40條腿以上；能摹擬40腿以內(nèi)的CPU；完成對計算機系統(tǒng)的測試；并且提供一種高級語言，供用戶自編程序完成各種數(shù)字電路成品、半成品的測試。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的設(shè)計一個可由程序控制的雙向五態(tài)門電路，該五態(tài)為電源(＋5V，200ma)，地線(能流過200mA電流)，輸出高／低(1／0)電平及高阻(輸入)等五態(tài)。用該電路或由其變化而成的電路各控制一條被測腿，由程序控制40條這樣的腿。按測試要求分別加以控制，從而完成各種測試，通過人機對話得到測試結(jié)果或改變測試流程。
本實用新型具有如下優(yōu)點因為把測試過程分解為對每條腿的操作，而每個動作又可由程序控制，故可測試各種復(fù)雜的數(shù)字邏輯電路，同時還可摹擬某個40P以內(nèi)的CPU，因為它的每條腿都沒有超出這五態(tài)，因此，只要改變程序的表達(dá)方式或?qū)δ惩葎幼鞯拿枋稣Z言即可變換測試對象(芯片，計算機系統(tǒng)，電路板等)而不必增減硬件，本測驗儀的測試電源采用了軟件和硬件保護，不會產(chǎn)生被測對象與本機的相互損壞。
其測試語言是TEST－BASIC，即測試BASIC，易于為一般技術(shù)人員所掌握，人機對話方式使得測試過程更加靈活，清楚。
本實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實例及附圖給出

圖1是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總框圖；圖2是一個可編程雙向五態(tài)門電路；圖3是一個可編程雙向四態(tài)門電路(無地線)；圖4是一個可編程雙向四態(tài)門電路(無電源)；圖5是一個可編程雙向三態(tài)門。
下面是對本附圖的詳細(xì)說明圖1是系統(tǒng)方框圖 由Z80－CPU，時鐘電路，復(fù)位電路，內(nèi)存外設(shè)譯碼電路，外設(shè)及掛在外設(shè)上的五態(tài)門電路陣列等組成一個計算機系統(tǒng)，其中外設(shè)2是由Z80－CTC，8255，8251等組成。
圖2是一個完整的可編程雙向五態(tài)門電路，其工作原理如下字符說明VP為測試電源正，程序控制其開關(guān)；V＋為機內(nèi)正電源，不受控；腳注i＝1，2，...40；Gi表示第i腿地線控制線；Pi為第i條測試線。
1電源態(tài)的實現(xiàn)VP開通，正電源控制線PCi由低變高，晶體管T2導(dǎo)通，晶體管T1接著導(dǎo)通，VP通過T1加到測試線Pi上。
2地線態(tài)的實現(xiàn)地線態(tài)控制線Gi由低變高，晶體管T4導(dǎo)通，從而晶體管T3導(dǎo)通，此時測試線Pi即成為地線，GPi是地線態(tài)下的過流指示當(dāng)Gi＝1時，若某種原因(如短路)造成Pi變高，則與非門輸出低電平(即GPi＝0)，該信號向系統(tǒng)發(fā)出中斷，切斷測試電源。
3輸出態(tài)的實現(xiàn)輸出控制線POi控制三態(tài)門Si，POi為高時三態(tài)門打開，其輸出值等于鎖存器Di的輸出，寫選擇線WCSi的脈沖把數(shù)據(jù)線DOi的邏輯值打入Di，Di＝0，則輸出低，反之則反之。
該部分中電阻R5作過載保護，當(dāng)Pi為輸出，被測腿亦為輸出，且輸出相反的電平時，R5充當(dāng)了限流電阻；當(dāng)被測對象為開路(OC)輸出時，R5為其上拉或負(fù)載電阻，該值為33om－1k。
4高阻或輸入態(tài)的實現(xiàn)輸出控制線POi為低時，三態(tài)門Si即為高阻。由讀選擇線RCS發(fā)出的脈沖把Pi的狀態(tài)打入鎖存器，即可從輸入數(shù)據(jù)線DIi上讀到Pi即被測腿的狀態(tài)。
上述狀態(tài)有嚴(yán)密的邏輯關(guān)系如地線態(tài)與電源態(tài)是相斥的，且只要有一個有效，輸出態(tài)便不能成立，但任何時候都可以輸入。
圖三是圖二去掉電源部分電路而成。
圖四是圖二去掉地線部分電路而成。
圖五是圖二去掉電源和地線兩部分電路而成。
綜上所述，由圖二至五的電路所控制的測試線Pi引至面板的測試插座(40P座或由40P中的24線構(gòu)成的24P座)上，與被測器件或系統(tǒng)連通，即可或提供電源，或提供信號，或讀回信號，按一定規(guī)則運行，即可完成全部邏輯測試，包括提供相應(yīng)信息。
本測試儀操作方法如下1測集成電路(IC)接220伏交流電，開機，用本機所配的EPROM讀寫器把“T74”(測74系列和4000系列)或“TSOT”(測Z80CPU／82系列／RAM／ROM／40線間通斷等)測試程序調(diào)入內(nèi)存，按復(fù)位鍵即可進(jìn)入相應(yīng)菜單。
在菜單里選定類別(1－6)后，鍵入型號，如“244”，“62256”，即可進(jìn)入測試方式選擇1.測一次；2.連續(xù)循環(huán)測；3.帶故障測；4.另選型號；5.顯示當(dāng)前庫文件；6.返回總菜單。
如通過，則顯示“PASS”并奏樂，否則，顯示出錯的腿號和邏輯(對應(yīng)狀態(tài))，或顯示“短路”，并發(fā)警報聲。
20P以內(nèi)的芯片還帶有有無芯片的測試，若沒有插入或沒插緊，將顯示“NO IC”，并發(fā)警報聲。
“測40線間通斷”的功能可以幫助查找印刷電路板孔間的通斷，幫助查找因焊接或制板造成的短路。
“帶故障測”是在電源不短路的條件下，如發(fā)生故障，則就地暫停，保持現(xiàn)場，并且將故障情況一一報告，此時用戶可進(jìn)行實測，按任意鍵進(jìn)入下一測試，直至全部測完。其他兩種方式則是一旦發(fā)現(xiàn)出錯便立即關(guān)斷電源，清除全部輸入，再報告錯誤。
用戶可以把自制的電路或新出的芯片按其邏輯自編程序并插入已提供的程序中，再利用所提供的寫入器固化待用。
2測計算機系統(tǒng) 以Z80系統(tǒng)為例拔掉被測系統(tǒng)(UUT)的CPU，將本系統(tǒng)提供的40芯扁平電纜插頭插入該座，其另一端插入40P座，調(diào)入本系統(tǒng)提供的Z80系統(tǒng)通用測試程序－－“Z80SYS”，UUT上電，按復(fù)位鍵即進(jìn)入系統(tǒng)測試。
該程序提供了內(nèi)存、外設(shè)及三總線的讀寫，并配有“上一個”、“下一個”、“上十六個”及“下十六個”的讀寫及多種提示。配合探筆，即可檢測到系統(tǒng)的每一條線，每一個點。
還可以用語句重新定義某些控制線，如復(fù)位線即可重新定義，使之可以由程序控制系統(tǒng)復(fù)位。
用戶可以為自己的系統(tǒng)編制專用的程序幫助設(shè)計調(diào)試維修自己的系統(tǒng)。
該語言集只有八個特殊保留字。
3編制程序 本系統(tǒng)所提供的語言是擴展的BASIC語言，包括計算，轉(zhuǎn)移，判斷及打印等，另外提供了一批專用保留字，如定義電源、腿數(shù)；組群讀寫；十六進(jìn)制數(shù)輸入輸出；讀寫EPROM；允許用整型變量(包括下標(biāo)變量)作為腿號、腿數(shù)、轉(zhuǎn)移行號、子程序行號等。
數(shù)值范圍為正負(fù)1.7E＋38，最長有效數(shù)位16位十進(jìn)制數(shù)，用戶空間32KBYTE。
綜上所述，本機具有如下特點一機多用 既可測芯片，又可測計算機系統(tǒng)，又可測部件，還可作計算，甚至作控制，在一個電子產(chǎn)品的研制、開發(fā)，生產(chǎn)、維修的各個階段均可作為主要設(shè)備。
可擴展性好 高級語言簡單易學(xué)，便于開發(fā)擴充，可與PC等各種計算機連接以利用其豐富的軟硬件資源。
結(jié)構(gòu)簡單 沒有復(fù)雜的模塊，易于維修，便于攜帶。
安全耐用 全電子開關(guān)，保護動作快(從發(fā)生短路到切斷電源小于100ns)，設(shè)有軟件和硬件保護。
上述內(nèi)容對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，其目的僅在于使普通專業(yè)人員更好地理解本實用新型，而無意限制本實用新型所附權(quán)利要求書的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種通用可編程集成電路及微機系統(tǒng)故障檢測儀，其組成部分為1)以Z80cpu為中央處理器的計算機系統(tǒng)；2)配有通用的外部設(shè)備；鍵盤，串口，并口，顯示器等，其特征在于該檢測儀具有40條可編程序控制的測試線，該測試線是下述三種門電路之一(1)可編程雙向五態(tài)門；(2)可編程雙向四態(tài)門；(3)可編程雙向三態(tài)門；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測儀，其特征在于其五態(tài)門的電源態(tài)是由晶體管(T1，T2)和控制線(PCi)所組成的電子開關(guān)實現(xiàn)的；其地線態(tài)是由晶體管(T3，T4)和控制線(Gi)所組成的電子開關(guān)實現(xiàn)的；其輸出高低態(tài)是由輸入信號線(DOi)，寫選擇線(WCS)，輸出控制線(POi)，鎖存器(Di)，三態(tài)門(Si)及保護電阻(R5)所組成的電路實現(xiàn)的；其輸入態(tài)是由三態(tài)門，鎖存器及讀選擇線所組成的電路實現(xiàn)的；其特征還在于其所有的控制線均與計算機系統(tǒng)的外設(shè)芯片(如8255)連接。
專利摘要本實用新型提供了一種可編程集成電路與微機系統(tǒng)故障檢測儀。屬于電子測量設(shè)備類。本檢測儀主要解決了集成電路和微機系統(tǒng)邏輯測試的一體化；可測Z80-CPU、PIO、及62256、8255等大規(guī)模芯片、74及4000系列、多種計算機系系統(tǒng)、40線間通斷等。具備高級語言TESTBASIC。其特點是用一個專用微機控制多個具有電源、地線、輸入、輸出等能力的可編程雙向五態(tài)門，在程序控制下完成各種測試。用于科研、生產(chǎn)及維修等部門。
文檔編號G01R31/28GK2065766SQ89220019
公開日1990年11月14日 申請日期1989年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1989年11月27日
發(fā)明者田國璋 申請人:田國璋