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摘要：基于AT89C51單片机，设计出一种简易的数字集成电路测试系统。测试仪所采取的是多值参数相比较的方法，再利用单片机控制功能以及数学运算的功能，测试数字IC的功能，并同步完成每项直流参数的测试。各路显示测试项目参数以及测量过程中量程的切换等，由8279键盘进行控制实现。
关键词：数字集成电路；测试系统
中图分类号：NT 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2011)0220042－01
1、AT89C51单片机和DAC0832接口电路
该接口电路把DAC寄存器所对应的控制信号的引脚与输入锁存器引脚相连接，使得一个数据可以直接被写入DAC寄存器，然后马上做D/A转换，这时输入锁存器并未起作有，这种方法即为单缓冲方法。不过单缓冲方法只有当系统为一路模拟输出时，或者多路模拟输出但是并未要求同步时适用。其电路图如下图所示：
电路中的运算放大器将输出电流进行变换，输出单极性的电压，其范围为正负5V。数据传送控制信号以及片选信号都会和AT89C51相连，所以DAC寄存器与输入锁存器的地址相同。WR1和WR2都会连接AT89C51的写信号线。当CPU对DAC0832执行一次写操作时，会把一个数据直接写进DAC寄存器，则DAC0832输出模拟量也会随之变化。因为DAC0832本身具备数字量输入锁存的功能，因此能直接由AT89C51PO口送入数字量。VREF的极性决定电路的极性，如果VRER为正，则VOUT是负，反之则为正。
2、多路模拟开关电路
该模拟电路所采用的是三片CD4066四双向模拟开关，该开关主要对高电平输入时的关断进行控制，是独立的双模拟开关，通常用在信号的开关、调制解调以及消波电路等。分别有四个独立模拟开关在CD4066的封装内，各模拟开关又有三个端子来进行输出、输入以及控制，输出和输入端子可以互相交换。如果在控制端加高电平，开关处于导通状态，加低电平则开关断开。当模拟开关处于导通状态时，电阻一般有几十欧，如果模拟开关处于断开的状态，则会呈现出高阻抗，为开路。模拟开关不仅可以传输模拟信号，还可以传送数字信号，不过其所传输模拟信号的上限为40MHz。每个开关之间都有很小的串扰。
3、A/D采集电路
ADC0809是CMOS集成电路，为逐位逼近比较型转换器，故可以当作A/D转换器。其分辨率是8位，转换时间是100微秒。数据内部的输出锁存器能与单片机数据总线进行直接连接，并且其8路模拟开关可以与8个模拟量直接相连，还能对其中一个模拟量进行程控选择的转换。其与单片机接口非常简单，使用也比较方便。AT89C51连接ADC0809的具体方法如下：
第一，AT89C51地址锁存端的ALE信号，在经过二分频后会产生ADC0809的时钟CLK；第二，将0809数据线和单片机数据总线进行直接连接；第三，把0809地址选择端ADD-A、B、C分别对应AT89C51数据总线ADO、1、2进行连接；第四，将0809A/D转换的结束信号与AT89C51P3.3口进行连接；最后再将启与信号和0809的地址锁存信号进行连接，并经过反相器和WR进行连接，A/D动作则由写信号WR进行控制。
利用查询方法来读出A/D的转换结果，即当A/D转换通过写信号启动后，就马上标志查询状态，如果EOC呈现高电平，则表示在A/D结束转换后把数据读入了AT89C51的RAM区域。因为0809是分辨率为8位的A/D，所以0到5V的信号采集精度为0.02V/级。0809对于输入模拟量有信号单极性的要求，电压值范围为0到5V，要对比较小的信号进行放大处理。输入模拟量在转换时要保持不变化，如果模拟量的变化太快，就要在输入之前增加一个采样保持电路。0809内部有输出锁存器，和AT89C51直接连接。在初始化过程中，使得OE以及sT信号均为低电平，将转换通道地址送至A、B、C端口上；要给一个不小于100ns宽正脉冲信号在ST端；可以按照EOC信号判断转换是否完毕；如果EOC呈现高电平，就相应的给OE高电平，此时数据经过转换输出至单片机。
4、电流、电压采集
测量电路的非门路数的控制是通过对4066模拟电子开关进行控制来实现的。先由DAC0832输入一个由5V开始慢慢降低的电压，到受测芯片的一个TTL门输入端，就能获取一个UIL(MAX)值，而输出端会获取一个电压UOH(MIN)值，也可以通过8550开关管电路实现电流值的采集。然后把这些参数经过ADC0809输出显示和保存。
5、键盘和显示
该设计所采用的是4*5键盘，以便于使用，其包括1到6的6路通道数字选择键，还有若干功能键，诸如循环显示切换键、单路显示切换键以及两个显示切换键等。显示控制则使用显示控制专用的8279芯片。响应用户按键可以通过定时的查询8279状态寄存器来实现，并按照键盘的功能做对应处理。
参考文献：
[1]陆坤，电子设计技术[M]，西安：电子科技大学出版社，2004
[2]张建国，数字集成电路参数测试仪的设计及实现[J]，技术应用，2010(7)
[3]赵才荣、隋越，数字集成电路参数测试仪设计[J]，仪器仪表用户，2007(4)
[4]张艳，数字集成电路可测试性设计研究与应用[D]，浙江文学硕士论文，2010(1)
关键词：数字集成电路；测试系统
中图分类号：NT 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2011)0220042－01
1、AT89C51单片机和DAC0832接口电路
该接口电路把DAC寄存器所对应的控制信号的引脚与输入锁存器引脚相连接，使得一个数据可以直接被写入DAC寄存器，然后马上做D/A转换，这时输入锁存器并未起作有，这种方法即为单缓冲方法。不过单缓冲方法只有当系统为一路模拟输出时，或者多路模拟输出但是并未要求同步时适用。其电路图如下图所示：
电路中的运算放大器将输出电流进行变换，输出单极性的电压，其范围为正负5V。数据传送控制信号以及片选信号都会和AT89C51相连，所以DAC寄存器与输入锁存器的地址相同。WR1和WR2都会连接AT89C51的写信号线。当CPU对DAC0832执行一次写操作时，会把一个数据直接写进DAC寄存器，则DAC0832输出模拟量也会随之变化。因为DAC0832本身具备数字量输入锁存的功能，因此能直接由AT89C51PO口送入数字量。VREF的极性决定电路的极性，如果VRER为正，则VOUT是负，反之则为正。
2、多路模拟开关电路
该模拟电路所采用的是三片CD4066四双向模拟开关，该开关主要对高电平输入时的关断进行控制，是独立的双模拟开关，通常用在信号的开关、调制解调以及消波电路等。分别有四个独立模拟开关在CD4066的封装内，各模拟开关又有三个端子来进行输出、输入以及控制，输出和输入端子可以互相交换。如果在控制端加高电平，开关处于导通状态，加低电平则开关断开。当模拟开关处于导通状态时，电阻一般有几十欧，如果模拟开关处于断开的状态，则会呈现出高阻抗，为开路。模拟开关不仅可以传输模拟信号，还可以传送数字信号，不过其所传输模拟信号的上限为40MHz。每个开关之间都有很小的串扰。
3、A/D采集电路
ADC0809是CMOS集成电路，为逐位逼近比较型转换器，故可以当作A/D转换器。其分辨率是8位，转换时间是100微秒。数据内部的输出锁存器能与单片机数据总线进行直接连接，并且其8路模拟开关可以与8个模拟量直接相连，还能对其中一个模拟量进行程控选择的转换。其与单片机接口非常简单，使用也比较方便。AT89C51连接ADC0809的具体方法如下：
第一，AT89C51地址锁存端的ALE信号，在经过二分频后会产生ADC0809的时钟CLK；第二，将0809数据线和单片机数据总线进行直接连接；第三，把0809地址选择端ADD-A、B、C分别对应AT89C51数据总线ADO、1、2进行连接；第四，将0809A/D转换的结束信号与AT89C51P3.3口进行连接；最后再将启与信号和0809的地址锁存信号进行连接，并经过反相器和WR进行连接，A/D动作则由写信号WR进行控制。
利用查询方法来读出A/D的转换结果，即当A/D转换通过写信号启动后，就马上标志查询状态，如果EOC呈现高电平，则表示在A/D结束转换后把数据读入了AT89C51的RAM区域。因为0809是分辨率为8位的A/D，所以0到5V的信号采集精度为0.02V/级。0809对于输入模拟量有信号单极性的要求，电压值范围为0到5V，要对比较小的信号进行放大处理。输入模拟量在转换时要保持不变化，如果模拟量的变化太快，就要在输入之前增加一个采样保持电路。0809内部有输出锁存器，和AT89C51直接连接。在初始化过程中，使得OE以及sT信号均为低电平，将转换通道地址送至A、B、C端口上；要给一个不小于100ns宽正脉冲信号在ST端；可以按照EOC信号判断转换是否完毕；如果EOC呈现高电平，就相应的给OE高电平，此时数据经过转换输出至单片机。
4、电流、电压采集
测量电路的非门路数的控制是通过对4066模拟电子开关进行控制来实现的。先由DAC0832输入一个由5V开始慢慢降低的电压，到受测芯片的一个TTL门输入端，就能获取一个UIL(MAX)值，而输出端会获取一个电压UOH(MIN)值，也可以通过8550开关管电路实现电流值的采集。然后把这些参数经过ADC0809输出显示和保存。
5、键盘和显示
该设计所采用的是4*5键盘，以便于使用，其包括1到6的6路通道数字选择键，还有若干功能键，诸如循环显示切换键、单路显示切换键以及两个显示切换键等。显示控制则使用显示控制专用的8279芯片。响应用户按键可以通过定时的查询8279状态寄存器来实现，并按照键盘的功能做对应处理。
参考文献：
[1]陆坤，电子设计技术[M]，西安：电子科技大学出版社，2004
[2]张建国，数字集成电路参数测试仪的设计及实现[J]，技术应用，2010(7)
[3]赵才荣、隋越，数字集成电路参数测试仪设计[J]，仪器仪表用户，2007(4)
[4]张艳，数字集成电路可测试性设计研究与应用[D]，浙江文学硕士论文，2010(1)