Описание проверяемой ИМС

Пример выполнения курсовой работы.

В качестве примера выполнения курсовой работы рассмотрим разработку микроконтроллерной системы на базе МК семейства MCS-51, осуществляющей проверку работоспособности интегральной микросхемы (ИМС) К555ИД7 [1].

Постановка задачи.

Разработать МКС на базе МК и написать программу проверки для тестирования ИМС.

Введем термины, которые будут использованы в процессе проектирования МКС.

Тестовое слово (ТС) – набор сигналов, передаваемых микроконтроллером через один из своих портов на входы ИМС. Разряды этого порта настраиваются на вывод.

Формат ТС– разрядная сетка порта с указанием в каждом разряде названия входного сигнала ИМС, передаваемого через данный разряд.

Пусть формат ТС имеет вид:

PORTB

Данный формат указывает, что каждое тестовое слово поступает из микроконтроллера через разряды 3 … 0 порта В на входы ИМС А1, А2, А3, А4 соответственно (знаком х отмечены неиспользуемые разряды порта). Отметим, что порт В в данном примере должен быть настроен на вывод.

ВНИМАНИЕ!При организации проверки ИМС, схемы которых содержат триггеры, возникает необходимость программно формировать перепады сигналов (с «0» на «1» или с «1» на«0»), поступающих, как правило, на синхровходы триггеров. Для решения этой задачи необходимо:

1. Перед формированием ТС с переключающим значением сигнала (например, «0») на разряде порта, связанным с синхровходом триггера, убедиться в том, что на этом разряде имеет место исходное значение сигнала (например, «1»);

2. После формирования ТС обеспечить восстановление на указанном в п. 1 разряде исходного значения сигнала.

Фактическая реакция (ФР) – набор сигналов на выходах ИМС, формируемых как реакция на тестовое слово. ФР поступает в МК через один из портов, который настраивается на ввод.

Эталон– ожидаемая реакция на ТС, т.е. набор сигналов, формируемых на выходах ИМС, когда на входы ее подано ТС и сама схема находится в заведомо исправном состоянии.

Формат ФР(эталона) – разрядная сетка входного порта МК с указанием в каждом разряде порта названия выходного сигнала ИМС, передаваемого через данный разряд порта.

Пример формата ФР.

PORTА

Данный формат указывает, что выходные сигналы ИМС Q3, Q2, Q1, Q0, составляющие ФР, поступают на разряды 3 … 0 входного порта А соответственно.

Обратимся к нашему примеру и определим порты МК для связи с ИМС и светодиодами а также форматы ТС, ФР (эталона).

Пусть тестовые слова будут передаваться на входы ИМС через портP0(настраивается на вывод).

Формат ТС выглядит следующим образом:

P0

Примечание. «×» указывает на неиспользуемый разряд.

Определим для приема выходных сигналов ИМС на МК портP1(настраивается на ввод).

Формат фактической реакции (эталона) будет иметь вид:

P1

Примечание. В случае, если не все разряды входного порта используются для передачи выходных сигналов ФР, необходимо обеспечить выделение значащих разрядов (т.е. связанных с выходными сигналами ИМС) в ФР перед выполнением сравнения с эталоном, т.к. в противном случае результат сравнения может оказаться непредсказуемым.

Индикация результатов тестирования ИМС будет осуществляться с помощью светодиодов, подключаемых к разрядам выбранного для этой цели порта МК. Чтобы засветить светодиод, необходимо установить в «1» разряд порта, к которому подключен этот светодиод.

В нашем примере для связи со светодиодами будет использован порт P2. Порт P2должен быть настроен на вывод.

Формат порта P2будет иметь вид:

P2

Примечание. GR – разряд P2. 0 связан с зеленым светодиодом «ИМС исправна». Чтобы засветить этот светодиод, необходимо применить, например, команду setb P2.0.

RD – разряд P2. 1 связан с красным светодиодом «ИМС не исправна». Чтобы засветить этот светодиод, необходимо применить, например, команду setb P2.1.

Описание ресурсов МК.

В данном разделе необходимо представить условное графическое обозначение (УГО) МК с указанием сигналов, передаваемых через внешние выводы МК и номеров этих выводов [3, 4].

Помимо этого, должен быть представлен набор блоков, входящих в состав МК (память программ и данных, периферийные узлы: порты, таймеры, АЦП и др.) с описанием их функций и возможностей.

Описание проверяемой ИМС.

В качестве исходных данных для составления программы проверки и построения функциональной схемы должны быть заданы таблица истинности (ТИ) дешифратора ИД7 (в дальнейшем ДШ) и его условное графическое обозначение (УГО, рисунок 1) [2].

Рисунок 1

Таблица 3. Таблица истинности дешифратора ИД7

Е1

E2

E3

A4

A2

A1

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

Входы ДШ разделяются на Управляющие и Информационные, поэтому проверка его будет полной, если ее осуществлять по обеим группам.

Принцип проверки по управляющим входам состоит в том, что если на всех управляющих входах имеет место активный сигнал (т.е. Е1 = 1, = = 0, работа ДШ разрешена), проверяется работоспособность ДШ по его информационным входам; если, хотя бы на одном управляющем входе имеет место пассивный сигнал, (например, Е1 = 0), то работа ДШ запрещена и проверяется нечувствительность выходов ДШ на изменение слов на информационных входах (на любом наборе входных информационных сигналов на выходе ДШ имеет место пассивный сигнал).