- •Федеральное агентство по образованию
- •Пояснительная записка
- •Федеральное агентство по образованию
- •1 Литературный обзор
- •2 Разработка структурной схемы устройства функционального контроля восьмиразрядных микроконтроллеров
- •3 Разработка электрической схемы устройства функционального контроля восьмиразрядных микроконтроллеров
- •3.1 Разработка электрической схемы функционального контроля ис в сравнении с эталоном
- •3.2 Разработка электрической схемы, обеспечивающей прием данных из компьютера
- •3.2.1 Разработка электрической схемы для блока «ram 1»
- •3.2.2 Разработка электрической схемы для блока «ст 1»
- •3.2.3 Разработка электрической схемы для блока «ms 1»
- •3.2.4 Разработка электрической схемы для блоков «Буфер данных 1» и «Буфер данных 2»
- •3.2.5 Разработка электрической схемы для блока «Логика управления 1»
- •3.3 Разработка электрической схемы, обеспечивающей передачу данных в компьютер
- •3.3.1 Разработка электрических схем для блоков «ram 2», «ct 2», «ms 2», «Буфер данных 3» и «Буфер данных 4»
- •3.3.2 Разработка электрической схемы для блока «Логика управления 2»
- •4 Выбор и обоснование алгоритмов фт озу
- •4.1 Общие сведенья
- •4.1.1 Способы построения алгоритмических функциональных тестов озу
- •4.1.2 Описание неисправностей в двоичном дш адреса озу
- •4.1.3 Описание неисправностей и методы их устранения в матрице озу
- •4.2 Построение фт, проверяющего озу непосредственно после воздействия специальных факторов
- •4.3 Построение фт, проводящее полную проверку озу после всех спецвоздействий
- •5. Выбор и обоснование фт ппзу. Построение алгоритмов
- •5.1 Особенности функционального контроля зу с преимущественным считыванием информации
- •5.2 Построение фт, проверяющего ппзу непосредственно после воздействия специальных факторов
- •5.3 Построение фт, проводящее полную проверку ппзу
- •6 Выбор и обоснование фт набора команд. Построение алгоритмов
- •6.1 Общие сведенья
- •6.1.1 Общая характеристика
- •6.1.2 Типы команд
- •6.1.3 Типы операндов
- •6.1.4 Группы команд
- •6.1.5 Обозначения, используемые при описании команд.
- •6.2 Построение фт, проверяющего набор команд непосредственно после воздействия специальных факторов
- •6.3 Построение фт, проверяющего набор команд
- •7 Разработка печатной платы для схемы функционального контроля ис в сравнении с эталоном
- •7.1 Создание компонентов и ведение библиотек
- •7.2 Создание компонента кр1533тл2 с помощью программы работы с библиотеками p-cad Library Executive
- •7.3 Создание схемы электрической принципиальной с помощью программы p-cad Schematic
- •7.4 Разработка топологии печатных плат
- •7.5 Топология разработанной печатной платы
- •8 Организационно-экономическая часть
- •8.1 Предварительная оценка планируемой к выполнению проектно- конструкторской работы
- •8.2 Организация и планирование окр
- •8.2.1 Расчет трудоемкости окр
- •8.2.2 Распределение трудоемкости окр по исполнителям
- •8.2.3 Расчет договорной цены научно- технической продукции
- •8.3 Технико- экономический анализ конкурентоспособности новой конструкции рэа
- •8.3.1 Выбор и обоснование товара- конкурента
- •8.3.2 Анализ технической прогрессивности нового устройства контроля
- •8.3.3 Анализ изменений функциональных возможностей нового устройства контроля
- •8.3.4 Анализ соответствия новой конструкции рэа нормативам
- •8.3.5 Образование цен товара- конкурента и нового товара
- •8.3.6 Расчет годовых издержек потребителя в условиях эксплуатации
- •8.3.7 Расчет полезного эффекта
- •8.3.8 Расчет нижнего и верхнего пределов нового товара
- •8.3.9 Образование цены потребления и установление коммерческой конкурентоспособности
- •8.3.10 Обоснование конкурентоспособности новой конструкции рэа. Условия выхода на рынок
- •9 Безопасность жизнедеятельности и экологичность
- •9.1 Безопасность жизнедеятельности
- •9.1.1 Анализ вредных и опасных факторов труда в лаборатории нии
- •9.1.2 Обеспечение санитарно-гигиенических требований к помещениям нии и рабочим местам сотрудников
- •9.1.3 Характеристика шума и мероприятия по его снижению
- •9.1.4 Требования к освещению помещений и рабочих мест
- •9.1.5 Вредные факторы при работе с монитором
- •9.1.6 Противопожарная защита
- •9.1.7 Электробезопасность
- •9.1.8 Электормагнитные поля и их нормирование
- •9.1.9 Расчет вентиляции
- •9.2 Экологичность
- •9.3 Оценка устойчивости микроконтроллера к воздействию проникающей радиации
- •9.3.1 Влияние ионизирующего излучения на кристалл микроконтроллера
- •9.3.2 Расчет защитного экрана от нейтронного излучения
4.3 Построение фт, проводящее полную проверку озу после всех спецвоздействий
После всех испытаний со спецвоздействиями необходимо удостовериться, что ОЗУ полностью работоспособна. Для этого используется АФТ «попарная запись- считывание с полным перебором». Этот метод наиболее полно реализует условие всевозможных переходов в матрице с всевозможными изменениями информации и типа операции. Данный АФТ является наиболее эффективным из всех тестов: проверяет функционирование матрицы, работу ДШ, чувствительность матрицы к различным обращениям. То есть в матрице он проверяет: «отсутствие записи», «ложная запись» и «ложное считывание». В ДШ: «отсутствие выборки», «многоадресная выборка» и «неоднозначность выборки».
Сущность данного метода заключается в следующем. Во все адреса записывается «0», затем в адрес А1 записывается «1», а в адрес А0- «0». Затем происходит считывание информации из адресов А1 и А0. Далее в адреса А1 и А0 записывается «0» с последующим считыванием из этих адресов. Эта последовательность операций повторяется для адресов А2 и А0 и так далее, пока все пары (n-1) адресных переходов относительно адреса А0 будут проверены. Далее последовательность повторяется в отношении адреса А1 и так далее вплоть до последнего.
На рисунке 4.2 приведена блок схема программы.
Рисунок 4.2- Блок схема полной проверки ОЗУ после всех воздействий специальных факторов.
Рисунок 4.2- Продолжение.
По блок схеме на рисунке 4.2 разработана программа, которая приведена ниже.
Адрес |
Мнемокод |
Комментарий |
00h 01h 02h 03h 04h 05h 06h 07h 08h 09h 0Ah 0Bh 0Ch |
MOV R0, 00h
MOV A, 00h
MOV R0, FFh
MOVX @R0, A
DJNZ R0, -4
MOV A, #FFh INC R1 MOVX @R1, A |
Запись в первый ЭП 00h
Запись во все ячейки 00h
Сравнение содержимого памяти с записанным
|
0Dh 0Eh 0Fh 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h 17h 18h 19h 1Ah 1Bh 1Ch 1Dh 1Eh 1Fh 20h 21h 22h |
MOVX A, @R0
CJNE A, 00h, REL
MOVX A, @R1
CJNE A, FFh, REL
DJNZ R1, REL
DJNZ R0, REL MOV R2, 0
SJMP
MOV R2, 1
MOV 099, 2
|
Сравнение аккумулятора с 00h
Сравнение jс 0
Переход на 0А Принятие решения о годности микросхемы
|
5. Выбор и обоснование фт ппзу. Построение алгоритмов
5.1 Особенности функционального контроля зу с преимущественным считыванием информации
Функциональный контроль ЗУ с преимущественным считыванием информации (ПЗУ, ППЗУ, РПЗУ) имеет свою специфику. Различные применения ПЗУ с масочным программированием требуют большего количества модификаций кода, записанных в базовую матрицу микросхемы. Для каждой базовой матрицы (32х8, 256х4, 512х8 и другие) существует 2nвариантов кодов, и каждый вариант должен иметь свой ФТ. Суть простейшего ФК заключается в считывании информации на выходах ПЗУ и сравнении с эталонной ИС при последовательном переборе всех адресов. В этом случае одновременно проверяются дешифратор и другие блоки микросхемы при длительности ФКmциклов (здесь и ниже длительность ФК определяется при условии параллельного считывания информации на выходе по всем разрядам одного адреса). Для сокращения длительности ФТ для ПЗУ большой емкости (104-108бит) можно также использовать АФТ «обращение по прямому и дополняющему адресам».
ПЗУ с электрическим программированием на биполярных транзисторах изготавливаются и поставляются потребителю с матрицей ЭП, содержащей информацию в виде всех «1» (или всех «0»), т.е. все перемычки целы. Это свойство ППЗУ определяет специфику его контроля в отличие от ОЗУ и ПЗУ: специальный контроль дешифратора, контроль программируемости ППЗУ, условный контроль времени выборки адреса.
ДШ XиYне может быть проверен обычным способом переадресации аналогично ОЗУ или ПЗУ, поскольку на выходе будет всегда одинаковая информация. Для контроля ДШ ППЗУ используются дополнительные строки и столбцы ЭП. Рассмотрим три ФТ для контроля ДШ ППЗУ.
ФТ1 заключается в следующем. Если в дополнительной строке пережечь, то при считывании можно проконтролировать ДШ Y. Аналогичным образом проверяется ДШX. В дополнительные строку и столбец, записываемый код выбирается таким образом, чтобы в ЭП для адресов, которые различаются только в одном разряде, была записана противоположная информация. В противном случае дефект ДШ, связанный с одним из этих адресов, не может быть обнаружен.
При проведении ФТ2 используется следующая последовательность операций для каждого ЭП дополнительной строки (или столбца): считывание «1»- запись «0»- считывание «0», причем цикл из трех операций проводится последовательно от младшего адреса к старшему или наоборот. ФТ2 более прост в реализации, чем ФТ1, и, проверяя однозначность выборки, он не выявляет асимметрии в работе ДШ в режиме записи при неоднозначной выборке: при переходе от младших адресов к старшим запись производится правильно, при обратном переходе неправильно. Использование для контроля ДШ двух дополнительньных строк и двух столбцов позволяет обнаружить любые неисправности дешифратора. Суть ФТЗ состоит в следующем: для одной строки (и столбца) проводится ФТ2 при переходе от младшего разряда к старшему, а для другой строки (и столбца) проводится ФТ2 при переходе от старшего разряда к младшему.