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名词解释

逻辑电路、单片机的在线测量方法

发布日期:2020-03-04 点击次数:1343

逻辑电路的测量方法:

常用的逻辑电路就是74 XX 40XX 45XX,这些电路大多是逻辑电路,它们有个共同点,就是有输入和输出.查到它们的资料就右以知道它们的功能和输入输出设备的关系,74LS 74HC系列共电电压是5V,它们大多都有相同的输入(或输出)脚,那么这些脚对地(或电源)的参数就基本相同,比如74LS04,它是六个非门,那么六个输入脚对地的参数是相同的, 同样六个输出脚也是一样的,如果在测试出某一脚和其它脚的参数不同,在外围电路相同的情况下,就有可能这一路有问题;  由于是非门,那么输入和输出是反相的,那么就可以通过测量输入电压,再测输出电压,看是否是反相关系,就可以初步判断它的好坏。

还有一种方法,在电路板的供电电流比正常值大的时候, 可以上电后,用手感觉,是否有哪个芯片明显发热或发烫,可以重点测试这个芯片。如果某一脚对地(或电源)阻值很小或为什么零, 在电路中这个脚又没有接地(或电源),那么也可以断定这个电路坏了。

但有时会测量到某一管脚电压即不是0也不是5v,那是不是就肯定这个芯片坏了呢?也不然,因为当管脚的输入是脉冲信号时,用万用表测出来的是有效值。所以测出来的电压值就会介于0--5V。这时如果有示波器,就可以看出来它的波形,从输入和输出波形对比来判断出芯片的好坏。

74系列也有一些是路是3.3V供电的,原理上是一样的。

4000系列和747系列的供电电压不同,是5-18V,而功能管脚的逻辑电压仍然是5V,所以测量方法和74系列是一样的。

在测试中,首先根据故障现象找出来相关功能的芯片,再用上述方法就可以测试出它们的好坏。集成电路也是可以测出好坏的。

单片机的在线测试方法:

现在的电路板上大多都有单片机,型号不同,有直插有贴片,形状各不相同,但只要是单片机就有它们相同的的特点,下面就其共同点或一些常见的设计思路去分析和了解测量它好坏的方法。

1,很多板上都有指示灯,有电源灯,就是在CPU正常供电时这个灯是常亮的,表示CPU供电正常。还有一个一直在闪烁着的灯,一般我们叫它工作灯,这个灯很重要,它的闪动是靠CPU的内部程序控制的,只要它在闪,就表明CPU的程序工作正常。有的工作灯是不闪的,它是在电源灯亮了一定时间后才亮,这也是CPU的程序控制的,也代表着CPU工作正常。当然,这并不能不能100%的保证CPU就是完好的,因为当CPU的某个或某些管脚出问题时,而另外的管脚还可能正常工作,这只能代表CPU的程序工作正常。但除非人为故障,CPU烧管脚的现象很少发生,因为接到CPU口上的都是信号电压,不会烧CPU的端口,所以,基本就可以判断它是好的。

2,CPU工作时,总有一些连带关系在,常见的就是,输入和输出的关系。比如,某个温度行程开关(或接近开关)送来信号,是某个移动端到达一个端点了,CPU要发出指令,让它停下来或是做某一个相关的动作;或者是让某个指示灯亮(比如水位报警);如果是这方面的问题,就要首先确定CPU是不是正常工作了,就可以根据1来先判断一下。CPU要是没有问题,那就查一输入信号(行程开关)给没给到CPU的输入脚上,如果没送到,那就是输入信号的问题了,如果送到了,那就再查一下,输出口是不是输出了相应的信号了,如果没有输出,那就是CPU的问题了,有些还要查一下,还有没有相关联的信号(比如关没关箱门或有其它关联信号)。如果有输出了,那就查是输出后的控制电路的问题了。

3,较早些的单片机,都是要配有晶振才能工作的,晶振是否起振也是单片机是否工作的关键,那如何测量它是否起振了呢?如果有示波器就好办了,直接测一下它的管脚的波形就行了。现在有些万用表也可以测频率,一只表笔对地(最好直接接到CPU的拉地脚),一只表笔接到晶振的一个管脚上(有时晶振只有其中一个脚能测到频率,所以这个脚测不出来,要测下另一个脚),能测30MHZ的表就足够用了。要是都是没有,也可以测一下晶振两个管脚的对地电压,5V供电时,晶振如果起振了,两脚的电压应在2点几伏(这时管脚电压处于高频振荡中,表测的是有效值),两脚电压略有差别。这也可以确定CPU在工作。如果测量出来的值就是COU的供电电压,那就是CPU没有工作,或是CPU坏了,或者是晶振坏了。

4,现在新一代的单片机(比如STC系列的)都可以不用外部晶振了,那么如何判断CPU的好坏呢?一个方法是用测量CPU管脚输出的振荡频率信号来判断,CPU程序运行时,有许多输入输出的信号是要不断的通过端口进行检测的,那么在这些端口就可以测到固定频率的波形,从而判断它是否在工作,用示波器,用有测频率功能的万用表都可以,有 的CPU的外围电路需要有时钟信号,比如74HC244,cd4015,外接的液晶显示等都需要有时钟信号,那么CPU正常工作时,这些脚都有频率输出,从而通过这个输出,也可以判断CPU是否正常工作了。

5,CPU工作时是有一定温度的,手摸有温热感是正常的,如果工作一定时间后温度变化的不大就是正常的。如果随着工作的时间加长,温度越来越高以到于烫手或有闻到芯片烧坏的味道,就要及时断电,查找故障点,是哪里短路了,还是CPU内部损坏了。如果怀疑CPU某一端口外接电路出现问题,可先断开这一端口和外部连线,看CPU是否还发热,从而判断出是CPU的问题还是外部电路的问题。

6,说一下CPU的看门狗,一些单片机都带有看门狗,过去都是在外部加硬件看门狗元件(如MAX813等),现在在单片机内部都加有软件看门狗,它有一个自动复位重起的功能,它要单片机的程序里有一个在因定时间内给这个特定的管脚一个电脉冲,俗称喂狗,只要程序运行正常,这个脉冲就会一直有,如果程序运行出了问题,这个脉冲没有了,那么单片机就会自动重起。

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