74系列芯片測試實驗?zāi)夸浝斫?4系列芯片測試參數(shù)及測試方法0174系列芯片手動測試實踐74系列芯片自動化測試實踐實踐項目概述0203041.74系列芯片測試背景

74系列芯片是廣泛使用的數(shù)字邏輯集成電路，主要用于實現(xiàn)各種邏輯功能，如與門、或門、非門、觸發(fā)器、計數(shù)器等。由于其廣泛應(yīng)用，確保芯片的質(zhì)量和可靠性至關(guān)重要。74系列芯片的測試是確保其質(zhì)量和可靠性的關(guān)鍵步驟，涵蓋功能驗證、電氣特性測試、時序測試、可靠性測試及故障檢測等多個方面。通過系統(tǒng)化的測試流程和工具，可以有效保證芯片的性能和穩(wěn)定性。實踐項目概述>參數(shù)測試>手動測試>自動測試2.實踐教學(xué)目標實踐項目概述>參數(shù)測試>手動測試>自動測試3.實踐項目設(shè)計及測試對象實踐項目概述>參數(shù)測試>手動測試>自動測試任務(wù)名稱測試設(shè)備測試對象測試軟件任務(wù)1：理解74系列芯片測試參數(shù)及測試方法IECUBE-3839集成電路參數(shù)測試軟件IECUBE-3839集成電路測試實驗平臺74LS0074系列芯片任務(wù)2：74系列芯片手動測試實踐IECUBE-3839測試儀器軟面板IECUBE-3839集成電路測試實驗平臺基于面包板搭建的74系列芯片測試電路任務(wù)3：74系列芯片自動化測試實踐LabVIEW軟件開發(fā)環(huán)境IECUBE-3839集成電路測試實驗平臺74系列芯片DUT測試板卡實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

測試激勵：測試激勵部分包括生成測試激勵信號的測試設(shè)備和由它生成的測試激勵信號，在74系列芯片測試中測試激勵信號指的是各種如電平信號、脈沖信號等輸入信號，根據(jù)不同的測試條件選取不同的測試激勵信號。被測對象：被測對象是指74系列芯片，實際中為了74系列芯片能夠正常工作，需要其它輔助電路，比如電源電路等。測試響應(yīng)：測試響應(yīng)部分包括采集輸出信號的測試設(shè)備，測試結(jié)果分析軟件等。典型74系列芯片測試系統(tǒng)框架1.測試系統(tǒng)2.測試參數(shù)實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試（3）測試步驟步驟1：IECUBE-3839集成電路測試實驗平臺通過HDMI線纜連接至顯示屏。

步驟2：母板2×25Pin雙排線插座上放入運算放大器芯片DUT測試板卡并打開測試平臺電源。實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

步驟3：打開IECUBE-3839集成電路參數(shù)測試測試軟件，點擊74系列芯片參數(shù)測試，選擇導(dǎo)通電源電流，74系列芯片參數(shù)測試選擇面板如左圖所示。74系列芯片測試參數(shù)選擇實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

步驟4：機臺選擇當前連接設(shè)備，電源選擇+6V通道，設(shè)置為5.25V；設(shè)置電流限制為0.05A；設(shè)置數(shù)字萬用表測量模式選擇DCCurrent。詳細設(shè)置如左圖所示。儀器面板設(shè)置實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

測試結(jié)果實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

步驟6：點擊右上角的返回按鈕，然后再點擊截止電源電流打開實驗面板，如左圖所示。74系列芯片測試參數(shù)選擇實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

步驟7：機臺選擇當前連接設(shè)備，電源選擇+6V通道，設(shè)置為5.25V；設(shè)置電流限制為0.05A；設(shè)置數(shù)字萬用表測量模式選擇DCCurrent；詳細設(shè)置如左圖所示。儀器面板結(jié)果實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

測試結(jié)果

實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試1.測試電路設(shè)計

本實踐項目中74系列芯片型號為74LS00，74LS00一共有四組與非門，手動測試電路原理圖如下圖所示。

實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試測試電路原理圖2.測試儀器選擇（1）函數(shù)發(fā)生器：用于產(chǎn)生模擬輸入信號。輸出電壓范圍要滿足74系列芯片測試的要求。（2）示波器：用于觀察74系列芯片輸出的高低電平信號，能夠準確地顯示信號的波形和時序。（3）電源：為74系列芯片提供穩(wěn)定的電源和輸入高低電平，根據(jù)74系列芯片的工作電壓要求，選擇合適的電源電壓。

實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

根據(jù)測試電路設(shè)計原理圖，在面包板上搭建電路，電路效果圖如左圖所示。3.測試電路搭建測試電路搭建實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

步驟1：打開IECUBE-3839電源開關(guān)，如左圖所示。4.測試步驟實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

步驟2：先進行輸出上升/下降時間的測試，將+6V通道和+6VGND接到面包板上，使用該通道給74芯片Vcc引腳和1A引腳提供穩(wěn)定電壓，使用FGEN給1B引腳提供高低電平，使用示波器查看1Y引腳的輸出，得到輸出波形的上升時間和下降時間，連接示意圖如左圖所示。測試電路連接示意圖實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

步驟3：打開IECUBE-3839測試儀器軟面板，選擇函數(shù)發(fā)生器，信號類型設(shè)置為方波信號，頻率設(shè)置為10kHz，峰值設(shè)置為2V，直流偏移量設(shè)置為2V，點擊開始按鈕，設(shè)置如左圖所示。實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

步驟4：打開IECUBE-3839測試儀器軟面板，電源，+6V通道電壓設(shè)置為5.25V，電流限制為100mA，點擊開始按鈕，設(shè)置如左圖所示。實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

步驟5：選擇示波器一通道，選用合適的量程范圍和時基，查看輸出波形，使用游標讀取波形的上升沿和下降沿使用的時間即為輸出上升下降時間，輸出波形和游標使用方法如左圖所示。實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

步驟6：接下來進行邏輯功能的手動測試，在此測試中，會將控制74芯片的1A、1B輸入引腳的邏輯電平做出不同組合，查看輸出引腳1Y的邏輯電平，來得到該芯片的邏輯功能表。將+6V通道和+6VGND接到面包板上，使用該通道給74芯片VCC供電，將DIO0-2分別接到1A、1B和1Y引腳上，使用DIO0-1給1A和1B引腳輸入不同的信號，讀取1Y的邏輯。設(shè)置如左圖所示。實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

步驟7：打開IECUBE-3839測試儀器軟面板，設(shè)置DIO0-1為輸出，DIO2為讀取輸入，設(shè)置如左圖所示。實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

步驟8：選擇電源，+6V通道設(shè)置為5.25V，設(shè)置如左圖所示。實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

步驟9：控制DIO0、DIO1通道，使其輸出0或1，讀取DIO2的值，如左圖所示。5.數(shù)據(jù)分析

1、讀出測試結(jié)果。2、分析測試結(jié)果，上升時間和下降時間直接反映了74LS00邏輯門切換狀態(tài)的速度。較短的上升時間和下降時間意味著芯片可以更快速地響應(yīng)輸入信號的變化，從而更高效地工作。3、分析邏輯功能是否正確。以上僅提供數(shù)據(jù)分析的主要思路。

實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試1.測試方案制定

實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試測試方案制定流程

實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試（2）

明確芯片功能與特性

分析技術(shù)規(guī)格，閱讀74系列芯片74LS00的技術(shù)規(guī)格書，了解其電壓工作范圍、測試條件等關(guān)鍵參數(shù)，這些參數(shù)將直接影響測試方案的設(shè)計，主要參數(shù)如下表所示。

實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試工作電壓4.75-5.25VVOL0.5V工作溫度0℃-70℃IIH20μAVIH2VIIL-0.36mAVIL0.8VICCH1.6mAVOH3.4VICCL4.4mA（3）

明確測試方法及設(shè)計測試用例

根據(jù)芯片類型和功能，確定合適的測試方法，而基于測試方法，可以設(shè)計測試用例，包括輸入、輸出及測試步驟等。（4）

硬件環(huán)境搭建

根據(jù)測試系統(tǒng)框架及測試硬件平臺，搭建自動化測試系統(tǒng)。詳細內(nèi)容見測試接口板設(shè)計。

實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試（5）

軟件環(huán)境搭建

開發(fā)或選擇合適的測試軟件工具，如自動化測試腳本編寫工具、測試數(shù)據(jù)生成軟件、測試結(jié)果分析軟件等，本實踐任務(wù)中選擇LabVIEW作為自動化測試軟件開發(fā)工具。詳細內(nèi)容見測試程序開發(fā)。（6）

測試執(zhí)行

根據(jù)測試用例，啟用自動化測試程序，依次執(zhí)行，測試過程中，實時監(jiān)控測試設(shè)備的運行狀態(tài)、芯片的工作狀態(tài)以及測試軟件的執(zhí)行情況。詳見自動化測試實施與數(shù)據(jù)分析。

實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試（7）

測試結(jié)果分析

對測試數(shù)據(jù)進行深入分析，將實際測試結(jié)果與預(yù)期結(jié)果進行比對。計算各種測試指標的實際值，并與測試目標中設(shè)定的指標進行對比評估。詳見自動化測試實施與數(shù)據(jù)分析。

實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

測試接口板是為74系列芯片自動化測試提供一個穩(wěn)定、可靠且高效的連接平臺，實現(xiàn)測試系統(tǒng)與74系列芯片之間的信號傳輸、電源分配以及必要的控制功能，確保能夠準確地對74系列芯片的各項性能指標進行測試。參考74系列芯片測試系統(tǒng)框架，將74系列芯片、電源接口、DIO控制接口、測試激勵接口、測試響應(yīng)接口按照電路規(guī)則制成統(tǒng)一接口的板卡就是測試接口板。74系列芯片測試接口板示意圖如左圖所示2.測試接口板設(shè)計測試接口板示意圖實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

IECUBE-3839集成電路測試實驗平臺使用的接口為雙排線插座，根據(jù)手動測試電路，設(shè)計測試接口板如左圖所示。測試接口板實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

開關(guān)控制電路如左圖所示。開關(guān)控制電路實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

參數(shù)對應(yīng)的數(shù)字IO如左表所示。每個參數(shù)對應(yīng)的數(shù)字IO測試參數(shù)數(shù)字I/O口（DIO0-5）ICCL000XX0ICCH101XX0IIL000XX1IIH101XX1VOH010XX1VOL011XX1Tr100XX1Tf100XX1實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

74系列芯片自動化測試方案中測試程序的開發(fā)流程如左圖所示。3.測試程序開發(fā)74系列芯片測試程序框架實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

基于74系列芯片通用測試程序架構(gòu)圖，我們使用LabVIEW構(gòu)建了一個74系列芯片參數(shù)自動化測試的代碼框架，其中包含了完整的74系列芯片參數(shù)測試流程，程序中空缺了幾個關(guān)鍵的部分，這些部分在代碼中通過綠色高亮的注釋進行了標注。測試程序前面板和程序框圖如左圖所示。測試程序框圖測試程序前面板測試系統(tǒng)為了實現(xiàn)高效、靈活且模塊化的測試流程使用了LabVIEW狀態(tài)機的編程方式，這種編程方式能夠順序且有序地執(zhí)行每個測試任務(wù)，并提供可擴展的架構(gòu)來管理復(fù)雜的測試操作。狀態(tài)機架構(gòu)通常通過while循環(huán)和狀態(tài)機結(jié)構(gòu)來控制程序的執(zhí)行流程。每個“狀態(tài)”代表程序的一個特定行為或操作，狀態(tài)之間通過條件判斷來轉(zhuǎn)換，常見的結(jié)構(gòu)是使用“枚舉類型”來定義不同的狀態(tài)，并通過一個Case結(jié)構(gòu)根據(jù)當前的狀態(tài)執(zhí)行相應(yīng)的代碼。

實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試枚舉選項實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

為了使該程序能夠完成完整的74系列芯片參數(shù)自動化測試，需要根據(jù)以下的子任務(wù)要求完善這五個部分的程序。子任務(wù)1：在測試程序的主界面中，需要正確選擇機臺，完成設(shè)備通信，并根據(jù)任務(wù)一和任務(wù)二學(xué)習(xí)到的內(nèi)容補充每一個參數(shù)里的儀器激勵，以確保測試過程順利進行。實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

子任務(wù)2：選擇合適的通道并配置每個參數(shù)的DIO通道。打開測試程序的程序框圖，配置每個參數(shù)的DIO通道，子任務(wù)點如左圖所示。實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試

實踐項目概述

>參數(shù)測試>手動測試>自動測試