邏輯電路、單片機(jī)的在線測(cè)量方法
邏輯電路的測(cè)量方法:
常用的邏輯電路就是74 XX 40XX 45XX,這些電路大多是邏輯電路,它們有個(gè)共同點(diǎn),就是有輸入和輸出.查到它們的資料就右以知道它們的功能和輸入輸出設(shè)備的關(guān)系,74LS 74HC系列共電電壓是5V,它們大多都有相同的輸入(或輸出)腳,那么這些腳對(duì)地(或電源)的參數(shù)就基本相同,比如74LS04,它是六個(gè)非門,那么六個(gè)輸入腳對(duì)地的參數(shù)是相同的, 同樣六個(gè)輸出腳也是一樣的,如果在測(cè)試出某一腳和其它腳的參數(shù)不同,在外圍電路相同的情況下,就有可能這一路有問題; 由于是非門,那么輸入和輸出是反相的,那么就可以通過測(cè)量輸入電壓,再測(cè)輸出電壓,看是否是反相關(guān)系,就可以初步判斷它的好壞。
還有一種方法,在電路板的供電電流比正常值大的時(shí)候, 可以上電后,用手感覺,是否有哪個(gè)芯片明顯發(fā)熱或發(fā)燙,可以重點(diǎn)測(cè)試這個(gè)芯片。如果某一腳對(duì)地(或電源)阻值很小或?yàn)槭裁戳? 在電路中這個(gè)腳又沒有接地(或電源),那么也可以斷定這個(gè)電路壞了。
但有時(shí)會(huì)測(cè)量到某一管腳電壓即不是0也不是5v,那是不是就肯定這個(gè)芯片壞了呢?也不然,因?yàn)楫?dāng)管腳的輸入是脈沖信號(hào)時(shí),用萬用表測(cè)出來的是有效值。所以測(cè)出來的電壓值就會(huì)介于0--5V。這時(shí)如果有示波器,就可以看出來它的波形,從輸入和輸出波形對(duì)比來判斷出芯片的好壞。
74系列也有一些是路是3.3V供電的,原理上是一樣的。
4000系列和747系列的供電電壓不同,是5-18V,而功能管腳的邏輯電壓仍然是5V,所以測(cè)量方法和74系列是一樣的。
在測(cè)試中,首先根據(jù)故障現(xiàn)象找出來相關(guān)功能的芯片,再用上述方法就可以測(cè)試出它們的好壞。集成電路也是可以測(cè)出好壞的。
單片機(jī)的在線測(cè)試方法:
現(xiàn)在的電路板上大多都有單片機(jī),型號(hào)不同,有直插有貼片,形狀各不相同,但只要是單片機(jī)就有它們相同的的特點(diǎn),下面就其共同點(diǎn)或一些常見的設(shè)計(jì)思路去分析和了解測(cè)量它好壞的方法。
1,很多板上都有指示燈,有電源燈,就是在CPU正常供電時(shí)這個(gè)燈是常亮的,表示CPU供電正常。還有一個(gè)一直在閃爍著的燈,一般我們叫它工作燈,這個(gè)燈很重要,它的閃動(dòng)是靠CPU的內(nèi)部程序控制的,只要它在閃,就表明CPU的程序工作正常。有的工作燈是不閃的,它是在電源燈亮了一定時(shí)間后才亮,這也是CPU的程序控制的,也代表著CPU工作正常。當(dāng)然,這并不能不能100%的保證CPU就是完好的,因?yàn)楫?dāng)CPU的某個(gè)或某些管腳出問題時(shí),而另外的管腳還可能正常工作,這只能代表CPU的程序工作正常。但除非人為故障,CPU燒管腳的現(xiàn)象很少發(fā)生,因?yàn)榻拥紺PU口上的都是信號(hào)電壓,不會(huì)燒CPU的端口,所以,基本就可以判斷它是好的。
2,CPU工作時(shí),總有一些連帶關(guān)系在,常見的就是,輸入和輸出的關(guān)系。比如,某個(gè)溫度行程開關(guān)(或接近開關(guān))送來信號(hào),是某個(gè)移動(dòng)端到達(dá)一個(gè)端點(diǎn)了,CPU要發(fā)出指令,讓它停下來或是做某一個(gè)相關(guān)的動(dòng)作;或者是讓某個(gè)指示燈亮(比如水位報(bào)警);如果是這方面的問題,就要首先確定CPU是不是正常工作了,就可以根據(jù)1來先判斷一下。CPU要是沒有問題,那就查一輸入信號(hào)(行程開關(guān))給沒給到CPU的輸入腳上,如果沒送到,那就是輸入信號(hào)的問題了,如果送到了,那就再查一下,輸出口是不是輸出了相應(yīng)的信號(hào)了,如果沒有輸出,那就是CPU的問題了,有些還要查一下,還有沒有相關(guān)聯(lián)的信號(hào)(比如關(guān)沒關(guān)箱門或有其它關(guān)聯(lián)信號(hào))。如果有輸出了,那就查是輸出后的控制電路的問題了。
3,較早些的單片機(jī),都是要配有晶振才能工作的,晶振是否起振也是單片機(jī)是否工作的關(guān)鍵,那如何測(cè)量它是否起振了呢?如果有示波器就好辦了,直接測(cè)一下它的管腳的波形就行了?,F(xiàn)在有些萬用表也可以測(cè)頻率,一只表筆對(duì)地(最好直接接到CPU的拉地腳),一只表筆接到晶振的一個(gè)管腳上(有時(shí)晶振只有其中一個(gè)腳能測(cè)到頻率,所以這個(gè)腳測(cè)不出來,要測(cè)下另一個(gè)腳),能測(cè)30MHZ的表就足夠用了。要是都是沒有,也可以測(cè)一下晶振兩個(gè)管腳的對(duì)地電壓,5V供電時(shí),晶振如果起振了,兩腳的電壓應(yīng)在2點(diǎn)幾伏(這時(shí)管腳電壓處于高頻振蕩中,表測(cè)的是有效值),兩腳電壓略有差別。這也可以確定CPU在工作。如果測(cè)量出來的值就是COU的供電電壓,那就是CPU沒有工作,或是CPU壞了,或者是晶振壞了。
4,現(xiàn)在新一代的單片機(jī)(比如STC系列的)都可以不用外部晶振了,那么如何判斷CPU的好壞呢?一個(gè)方法是用測(cè)量CPU管腳輸出的振蕩頻率信號(hào)來判斷,CPU程序運(yùn)行時(shí),有許多輸入輸出的信號(hào)是要不斷的通過端口進(jìn)行檢測(cè)的,那么在這些端口就可以測(cè)到固定頻率的波形,從而判斷它是否在工作,用示波器,用有測(cè)頻率功能的萬用表都可以,有 的CPU的外圍電路需要有時(shí)鐘信號(hào),比如74HC244,cd4015,外接的液晶顯示等都需要有時(shí)鐘信號(hào),那么CPU正常工作時(shí),這些腳都有頻率輸出,從而通過這個(gè)輸出,也可以判斷CPU是否正常工作了。
5,CPU工作時(shí)是有一定溫度的,手摸有溫?zé)岣惺钦5模绻ぷ饕欢〞r(shí)間后溫度變化的不大就是正常的。如果隨著工作的時(shí)間加長(zhǎng),溫度越來越高以到于燙手或有聞到芯片燒壞的味道,就要及時(shí)斷電,查找故障點(diǎn),是哪里短路了,還是CPU內(nèi)部損壞了。如果懷疑CPU某一端口外接電路出現(xiàn)問題,可先斷開這一端口和外部連線,看CPU是否還發(fā)熱,從而判斷出是CPU的問題還是外部電路的問題。
6,說一下CPU的看門狗,一些單片機(jī)都帶有看門狗,過去都是在外部加硬件看門狗元件(如MAX813等),現(xiàn)在在單片機(jī)內(nèi)部都加有軟件看門狗,它有一個(gè)自動(dòng)復(fù)位重起的功能,它要單片機(jī)的程序里有一個(gè)在因定時(shí)間內(nèi)給這個(gè)特定的管腳一個(gè)電脈沖,俗稱喂狗,只要程序運(yùn)行正常,這個(gè)脈沖就會(huì)一直有,如果程序運(yùn)行出了問題,這個(gè)脈沖沒有了,那么單片機(jī)就會(huì)自動(dòng)重起。