基于STC15单片机逻辑IC检测器的设计与实现

发布时间：2019-07-23 12:44

【摘要】：利用逻辑电平的输入输出非"0"即"1"的特点,采用51单片机,将其I/O口与逻辑芯片全部引脚相连,根据逻辑芯片的功能及真值表,使与逻辑芯片输入端相连的I/O口,输出相应的逻辑电平,然后通过与逻辑芯片输出相连的I/O口,获取其相应的输出电平,再与真值表相比对,得出此逻辑芯片的功能好坏。选用增强型的51单片机,具有推挽的功能,能使其I/O口在输出"1"或"0"时,可以流出或流入更大的电流,因此可直接用推挽模式的I/O口,给逻辑芯片提供电源,简化了电路设计的难度。显示部分,选用分辨率较高的中文液晶12864,能使操作使用更加直观明了,同时因其是点阵式液晶,可加入显示芯片管脚图的功能,进一步方便了使用者。
【图文】：

硬件原理图

文液晶屏，能直观引导使用者操作，并加入芯片管脚图显示功能。(5)设计一个烧录接口，实现程序的烧录及调试程序使用。所需单片机I/O口数量计算:以上硬件占用I/O口经计算后得知，需要37个。本设计选取STC15F2K60S2，此款MCU有38个I/O口，符合要求。单片机时钟频率的选择:STC15是1T的高速单片机，但受限于LCD12864响应时长及不同逻辑门电路从信号输入到稳定输出需要一定的时间［8］，本设计采用22．1184MHz无分频至16分频的可变时钟频率，在保证了检测准确性的同时，也极大地缩小了检测的时间。硬件原理图如图1所示。图1硬件原理图图1中的单片机I/O口，仅与烧写器连接的I/O口，限定为P31、P30，其他都没有限定(其中与LCD12864液晶连接的DB0-DB7的8个I/O口，应选用某P口完整的8个I/O口，如P0、P1、P2等，方便程序的编写)，可以在制作电路设计PCB时，根据走线的需要，具体定下来。3编程思路3．1程序的流程(1)首先把所需检测的每个芯片的检测程序，独立写成一个函数。对于集成多个门电路的芯片，每个门电路功能的好坏，也要求能分别显示出来。(2)通过4个按键，依据屏幕显示的引导，可具体选取某个检测程序来检测。(3)在使用“自动”检测功能时，把不同型号芯片的每个检测程序都执行过去，期间遇到某个(也仅有一个)型号芯片的检测程序检测出结果正确，显示出该型号的信息。若每个检测程序都检测错误，则显示芯片损坏的信息。这种采用逐一比较的方法，检测时间较长，，故在运行每个检测程序时，一旦遇到其中一项的真值表不对时，通过编程，立即跳过本程序后面的真值表验证，直接跳往下一个检测程序。此举可极大地缩小使用“自动”功能时的检测时间。(4)要实现在复位后，单片机能运行上一次选择101

程序流程图

第36卷的检测程序的方法:利用单片机内部的E2PＲOM［9］。程序流程如图2所示。图2程序流程图3．2检测芯片的编程以检测型号为74LS00的芯片为例，说明下编程的做法。74LS00是一个具有两输入、一输出，且内部集成了4个相同与非门电路的芯片。其管脚图［10］与真值表，如图3与图4所示。图374LS00管脚图图4真值表因为芯片的每个管脚，包括电源管脚，都分别与单片机的I/O口一一相连。进入本检测函数时:(1)首先把与74LS00第7脚、第14脚连接的I/O口，设置为推挽模式，同时将与第7脚相连的I/O口，设置输出为低电平，与第14脚相连的I/O口，设置输出为高电平。至此，完成芯片电源脚的设置。(2)依据真值表，共4个检测项目。把与每个门电路两个输入端相连的I/O口，设置输出为00，01，10，11这4种状态，同时通过与输出端连接的I/O口，分别读取这4种状态下，各个输出端的电平高低状况。若检测到输出分别是1，1，1，0，则结果全部满足真值表，说明此芯片是良好的。若其中某个状态不符合，则表明芯片是损坏的，具体为内部对应的门电路是损坏的。其他型号的芯片检测程序，可依照上述的步骤，先设置好芯片的电源脚，再依据其真值表的所有测试选项，写出相应的检测程序，然后获取对应的输出，与真值表逐一比对，最终得出检测结果。3．3128×64点阵式液晶点阵式LCD不仅可以显示字符、数字，还可以显示图形、曲线及汉字，并能够实现多种动画显示效果，使人机界面更加友好，使用操作更加灵活方便［11］。12864液晶使用ST920控制器，5V电源驱动，带背光，内置8192个16x16点阵、128个字符(8x16点阵)及64x256点阵显示ＲAM(GDＲAM)［12］。液晶绘图显示坐标如图5所示。图5液晶绘图显示坐标12864液晶可看?
【作者单位】：福建师范大学闽南科技学院;
【基金】：福建省教育厅中青年教师教育科研项目(JAT160674)
【分类号】：TN407

【相似文献】