单片机最小系统的测试.ppt

项目9
单片机最小系统的测试
项目内容
单片机系统规模较小,本身不具备自我开发和测试能力,正确选择单片机应用系统,判断其工作性能是设计开发前的一项重要工作,采用简易逻辑测试设备、逻辑分析仪等仪器,对单片机最小系统的功能进行测试,并对其配置和性能做出评价。
项目要求
知识要求
掌握数字系统的特点、熟悉单片机应用系统的构成、了解数据域测试的基本方法、掌握简易逻辑测试设备、逻辑分析仪仪器的工作原理和测试方法。
相关知识
数据域测试的概念
1、数据域测试特点
被测信号持续时间短。
被测信号故障定位难。
被测信号的非周期性。
信息传递方式多样化。
外部测试点少。
2、数据域测试主要目标
数据域测试的目标,一是确定系统中是否存在故障,称为合格/失效测试,或称故障检测;二是确定故障的位置,称为故障定位。
3、数据域测试的方法
从输入端加激励信号,观察由此产生的输出响应,并与预期的正确结果进行比较,一致则表示系统正常;不一致表示系统有故障。一般有穷举测试法、功能测试法、结构测试法和随机测试法。
4、数据域测试的步骤
测试系统总线
测试程序输入
计
算
机
测试结果输出
时钟发生器
实效存储器
逻辑比较器
电平比较器
参考
电压
被测电路
图形发生器
波形合成器
驱动器
LSI测试系统的简化框图
5、数据域测试主要设备
数据域测试的主要设备有:逻辑笔和逻辑夹、逻辑分析仪、特征分析仪、激励仪器、微机及数字系统故障诊断仪、在线仿真仪、数据图形产生器、微型计算机开发系统、印制电路板测试系统等。
数据域测试的概念
1、失效和故障
当系统提供的服务违背了技术规范,或者偏离了其预定功能时,表示系统已失效。
失效的根源是故障,但故障并不等于失效。
2、发生故障的原因
一类是由设计原因引起的,它包括设计规范有错误或含糊不清、设计人员进行了违背规范的设计等,这类故障主要依靠设计人员通过逻辑正确性验证来消除。
另一类故障是由物理原因引起的,称为物理故障。例如在制造期间焊点开路、接线开路和短路、管脚短路和断裂等;在存储期间由于温度、湿度和老化等因数引起的故障
3、故障特征的描述
(1)故障性质
是逻辑故障还是非逻辑故障。逻辑故障使电路中某一条引线的逻辑值变成其规定值的相反值。逻辑故障之外的其它故障统称为非逻辑故障。
(2)故障的值
对逻辑故障而言,某引线产生了一个固定的错误逻辑值或者是变化的错误逻辑值。
(3)故障的范围
只影响单条引线的故障是局部故障;影响多条引线的故障是分布式故障。
(4)故障的持续时间
永久性故障若不经修理是一直存在的;间歇性故障是有时出现,有时不出现的故障,大多数是由于参数临界或器件老化等原因引起的。
4、故障模型
(1)建立故障模型的作用
一是用结构测试代替功能的完全检查,以降低测试的复杂性。二是为了适应不同层次的测试要求。
(2)对故障模型的要求
故障模型不但要能精确地反映实际的物理故障,而且要能方便测试产生和评价。
(3)常见故障模型
①固定故障模型②晶体管故障模型
③门级故障模型④功能块级故障模型
⑤存储故障模型⑥可编程逻辑阵列故障模型⑦微处理器故障模型⑧临时故障模型
逻辑电路的简易测试
简易逻辑电平测试设备常见的有逻辑笔和逻辑夹,它们主要用来判断信号的稳定电平、单个脉冲或低速脉冲序列。其中逻辑笔用于测试单路信号,逻辑夹则用于多路信号。
1、逻辑笔的基本组成
被测信号经过输入保护电路后同时加到高、低电平比较器,比较结果分别加到脉冲展宽电路,以保证测量单个窄脉冲时有足够时间点亮指示灯。
被测信号输入
高电平
比较器
低电平
比较器
高电平
脉冲扩展
低电平
脉冲扩展
高电平指示灯
+5V
低电平指示灯
逻辑笔的基本组成
输入保护电路
指示驱动电路