- •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
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»
Электрическая схема, обеспечивающая передачу данных в компьютер такая же, как и схема, обеспечивающая прием данных из компьютера. То есть в качестве блока «RAM2» берется схема приведенная на рисунке 3.4; в качестве блока «СТ 2»- схема приведенная на рисунке 3.5; в качестве блока «MS2»- схема приведенная на рисунке 3.6; в качестве в качестве блоков «Буфер данных 3» и «Буфер данных 4»- схема приведенная на рисунке 3.7.
3.3.2 Разработка электрической схемы для блока «Логика управления 2»
Так как в данной схеме мы используем счетчик как при записи данных в ОЗУ, так и при считывании, то часть схемы блока «Логика управления 2», осуществляющая запись в ОЗУ и другая часть схемы блока, осуществляющая чтение данных из ОЗУ идентичны и повторяют схему, приведенную на рисунке 3.21. Поэтому по уже полученным данным построим схему блока «Логика управления 2», а разделение сигналов осуществим с помощью мультиплексора КР1533КП11А.
На рисунке 3.23 приведена схема, формирующая управляющие сигналы для устройства, пересылающего результаты функционального контроля в компьютер
Рисунок 3.23- Схема, формирующая управляющие сигналы для устройства, пересылающего результаты функционального контроля в компьютер.
Где «SCT»- строб- сигнал для счетчика; «-CS»- строб- сигнал для ОЗУ; «BUSY»- сигнал занятости устройства; «ReCT»- сигнал сброса счетчика; «-WRE»- сигнал, разрешающий запись в ОЗУ; «-REЕ»- сигнал, разрешающий чтение из ОЗУ; «МЕ»- сигнал для выбора у мультиплексора рабочего канала передачи данных; «-BWE»- сигнал, разрешающий буферу пропускать данные от устройства сравнения к ОЗУ; «-ВRЕ»- сигнал, разрешающий буферу пропускать данные от ОЗУ к компьютеру.
Полная электрическая схема представлена на плакате.
4 Выбор и обоснование алгоритмов фт озу
4.1 Общие сведенья
4.1.1 Способы построения алгоритмических функциональных тестов озу
Почти все методы синтеза тестов для ФК БИС, в том числе и ЗУ, основаны на том, что имеют место неисправности логического типа, вызванные постоянными отказами, тождественными «0» или «1». Кроме того, при составлении ФТ необходимо учитывать топологические особенности ЭП, их возможное взаимовлияние, а также матрицы в целом и отдельных узлов кристалла (двоичный дешифратор- ДШ, усилитель считывания и др.).
Существуют два подхода к разработке ФТ для контроля ОЗУ и обнаружения отказов. Во-первых, можно рассматривать ОЗУ как цифровой автомат с известной функцией и, во-вторых, можно использовать так называемый блочный подход, когда ФТ для контроля ОЗУ в целом создается на различных ФТ, контролирующих отдельные функциональные узлы или характеристики ОЗУ.
При создании ФТ для контроля ОЗУ, рассматриваемого как цифровой автомат, необходима разработка некоторых логических моделей отказов. В работе сформулированы общие логические модели, предложены ФТ для различных видов обнаруживаемых отказов: неограниченного числа отказов в матрице; ограниченного числа отказов в замкнутых областях (невзаимодействующих и не перекрывающихся) матрицы; одиночных отказов в открытых (незамкнутых) областях матрицы ЭП.
Таблица 4.1
Количество циклов ФТ |
Услония и характер проверки |
(3n2 + 2 n)2n |
Неограниченное число отказов при записи и считывании по всем адресам; взаимодействие всех ЭП для 2" состояний матрицы |
p(3q2 + 2q)2q |
Отказы в замкнутых областях матрицы и их взаимодействие в пределах области |
n(3q2 + 2q)2q |
Одиночные отказы в перекрывающихся областях матрицы |
n(4q+ 3)2q |
То же с оптимизацией |
Примечание- n- число ЭП в матрице;q- число ЭП и области; р- число областей. |
Блочный подход к построению ФТ для контроля ОЗУ основан, как уже отмечалось выше, на контроле отдельных функциональных узлов или характеристик ОЗУ с учетом знания основных видов функциональных отказов.
В общем случае для микросхем ОЗУ можно выделить пять основных узлов: ДШ адреса, матрица ЭП, схемы записи- считывания, схемы синхронизации и управления ре жимами работы ОЗУ, схемы входной и выходной информации. Рассмотрим принципы построения ФТ для контроля схем ДШ адреса, матрицы ЭП, а также динамических параметров ОЗУ.