基于89C55中規模集成電路功能測試儀的設計
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在高等學校的電子實驗教學中，經常要用到如模數轉換器(ADC）、數模轉換器(DAC)、555集成定時電路、3524開關電源控制器等中規模集成電路。由于學生通常是初次接觸使用芯片，經常會由于操作不當造成電路芯片的損傷或損壞，而表面上卻無法作出正確的判斷。在這種情況下，非常需要有適當的集成電路的測試儀，用于測試、判斷芯片的好壞。而市面上又沒有合適的測試儀可供選購。因此，本文設計制作了可用于一些特定的中規模電路的測試儀。根據具體的需要選取了ADC0809、DAC0832、LM555、WC3524等幾種芯片作為測試對象，并設計了相應的專門測試儀。
測試儀的結構示意框圖如圖1所示。該測試儀器的控制器采用了Atmel 公司的八位單片機89C55，用于完成界面管理和自動檢測控制功能[3]。其中采用了Maxim公司的MAX197高精度的A/D轉換器來完成模擬信號的測試[4]。下面分別介紹各類器件的測試原理和方法。
1 測試原理和測試電路
測試一個器件的功能或特性參數，通常采取該器件的典型應用電路，把功能體現出來，把參數值直接或間接地反映出來。
1.1 模數轉換器ADC0809的測試
模數轉換器ADC0809的測試電路圖如圖2所示。根據測試電路，ADC0809的8個通道輸入同樣的模擬量，該模擬量同樣也輸送給MAX197。控制器選擇ADC0809的1個模擬通道，并發出啟動轉換信號，使ADC0809開始轉換，然后控制MAX197也開始轉換。等待轉換結束，分別讀取兩者的轉換結果，并進行數值比較，根據誤差限確定器件功能是否正常。改變通道繼續測試，直到8個通道測試完畢，顯示其結果。
1.2 DAC0832的測試
D/A轉換器DAC0832是8位二進制數模轉換器，8個數字量輸入端分別為DI7~DI0，其中DI7為MSB,DI0為LSB。它的模擬量輸出端為電流輸出IOUT1和IOUT2，當輸入的數字量最大時，IOUT1端輸出的電流最大；當輸入的數字量為零時，輸出電流最小。IOUT2端的電流輸出情況正好相反。這兩個端子可以和外部的運算放大器相接實現電流/電壓的變換。此芯片內部還有1個反饋電阻，可以作為外部運算放大器的反饋電阻，DAC0832測試原理圖如圖3所示。芯片內有兩級輸入寄存器，使之具備雙緩沖、單緩沖和直通3種輸入方式，以適于各種電路的需要，例如要求多路D/A異步輸入、同步轉換等。
由單片機輸送1個8位的二進制數字量給DAC0832，使兩級緩沖的寫控制和片選控制都有效時，開始D/A轉換，轉換速度為微秒級。經過數模轉換后，輸出的電流再經過運放轉換成電壓，該電壓經過MAX197轉換成數字量讀回到單片機中，然后和原輸出的數字量相比較，以判斷被測芯片正常與否。
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