Тестер цифровых микросхем на базе Arduino с использованием MATLAB | Проект электроники

Тестирование цифровых электронных систем обычно включает в себя применение набора тестовых стимулов к входным сигналам тестируемого устройства (DUT) и анализ ответов системы с помощью анализатора ответов. Если ИУ генерирует правильные выходные ответы (также называемые «золотым ответом») для всех входных стимулов, ИУ считается безошибочным. Те тестируемые устройства, которые не соответствуют золотому ответу, считаются неисправными или дефектными. В этом проекте описывается тестер цифровых ИС для тестирования цифровых ИС серии 74xx с использованием раскрывающегося меню с графическим пользовательским интерфейсом MATLAB (GUI). Блок-схема тестирования устройства представлена на рис. 1.

MATLAB действует как генератор тестовых стимулов для микросхемы, которая является тестируемым устройством. GUI инициирует связь с Arduino и обеспечивает удобный и интерактивный подход к проведению теста. Исходная программа MATLAB (ic_tester.m) действует как анализатор ответов и отображает результаты испытаний на передней панели GUI.

Авторский прототип цифрового тестера микросхем на базе Arduino и лицевая панель GUI на базе MATLAB показаны на рисунках 2 и 3 соответственно.

Схема и работа цифрового тестера микросхем

Принципиальная схема цифрового тестера микросхем на базе Arduino показана на рис. 4.

Как упоминалось ранее, MATLAB используется для подачи стимулов на ИУ (цифровые микросхемы серии 74xx), а также для записи реакции ИУ на стимулы. Затем он сравнивает ответ тестируемого устройства с правильным/золотым ответом, чтобы проверить, неисправно устройство или нет. Для цифровой микросхемы правильный ответ дается в виде таблицы истинности. Выступая в качестве анализатора ответов, MATLAB проверяет каждый возможный результат в соответствии с таблицей истинности конкретной микросхемы.

В рамках этого проекта могут быть протестированы микросхемы серии 74xx: 7400, 7402, 7404, 7408, 7432 и 7486. Таблицы истинности для этих микросхем показаны на следующей странице.

Программное обеспечение

1. Arduino IDE 1.6.5 используется для программирования Arduino. Прикладная программа GUI была разработана в версии MATLAB R2014a. Процедура установки «Устаревшей поддержки MATLAB и Simulink для пакета Arduino» описана в статье «Управление роботизированным автомобилем с помощью MATLAB GUI».

2. После корректной настройки пути к пакету откройте файлы исходного кода (ic_tester.m) этого проекта. Храните оба файла исходного кода в одной папке. Отредактируйте COM-порт (в строке a=arduino («COM19»)), указав номер порта вашего ПК, на котором установлена ​​плата Arduino Uno. Запустите файл и нажмите кнопку «Подключиться», чтобы установить соединение между MATLAB и платой Arduino Uno. После успешного установления связи выберите подходящую микросхему в раскрывающемся меню и нажмите кнопку «Тест» в GUI, чтобы проверить микросхему.

Сайкат Патра увлечен электроникой и встроенными системными приложениями на базе MCU.

Шибенду Махата — магистр технических наук (золотой медалист) в области приборостроения и электроники Университета Джадавпура. В настоящее время он получает докторскую степень в NIT, Дургапур. Он проявляет большой интерес к встроенным системам обработки сигналов и управления процессами реального времени на базе MCU