Разработка тестопригодной схемы МПС на базе МП I8080 (стр. 4 из 5)

Схема имеет двунаправленную шину данных с возможностью перевода ее в третье состояние при подаче единичного сигнала на вход выборки ВМ при одновременной подаче единичных сигналов на входы INT и INTA. Шина данных используется для выдачи в микроЭВМ кoмaнды CALL< А₁ > <А₂> информации состояния, содержания внутренних регистров, а также для записи управляющих слов в схему.

Уровень «О» или «1» определяет один из двух адресов внутренних устройств схемы, с которым микроЭВМ обменивается информацией.

Внешние устройства выдают импульсы на формирование запроса прерывания на входные зажимы IRO —IR7 схемы. Уровень «1» на любом из этих входов воспринимается как импульс на формирование запроса прерывания. Все поступающие импульсы на входы. Запрос на прерывание выдается схемой на выход INT и поступает на вход INT Процессора.

1.5 Разработка программного обеспечения

Программа вычисления булевой функции Y=Х1*(Х2*Х3)vХ4.

МПС опрашивает двоичные датчики, получает от них информацию, после чего вычисляет булевую функцию Y=Х1*(Х2*Х3)vХ4 и передаёт её значение в виде управляющего сигнала по выходному каналу. Таблица истинности представлена в таблице 3

Таблица 3

X4	X3	X2	X1	Y
0	0	0	0	0	0
1	0	0	0	1	1
2	0	0	1	0	0
3	0	0	1	1	1
4	0	1	0	0	0
5	0	1	0	1	1
6	0	1	1	0	0
7	0	1	1	1	1
8	1	0	0	0	0
9	1	0	0	1	1
A	1	0	1	0	0
B	1	0	1	1	1
C	1	1	0	0	1
D	1	1	0	1	1
E	1	1	1	0	0
F	1	1	1	1	1

Программа:

0800 3E 9AMVIA,9Ah; Загрузка управляющего слова в аккумулятор

0802 D3 F3 OUTF3h; Запись управляющего слова в порт

0804 DBF0 INF0h; Чтение из порта А исходных данных

0806 E6 0FANI 0Fh; Выделение значимых бит

0808 47 MOVB,A; Сохранение значимых бит

0809 E6 01 ANI 01h; Выделение 1-го бита

080BFE 01 CPI 01h; Сравнение

080DCA 19 08 JZM1; Если равно, то переход к метке М1

0810 78 MOVA,B; Восстановление значимых бит

0811 FE 0CCPI 0Ch; Сравнение

0813 CA 19 08 JZM1; Если равно, то переход к метке М1

0816 C3 2D 08 JMPEND; Переход в конец программы

08 19 3E 01 M1: MVIA,01h; Установка аккумулятора в 1

081BD3 F1 OUTF1; Вывод в порт В результата

081D06 40 MVIB,40h;Организация задержки

081F3EFFM3: MVIA,FFВремя выполнения тактов

0821 DE 01 M2: SBI01; 400 000 тактов при частоте2 МНz = 200 мс.

0823 C2 21 08 JNZM2; Если не равно, переход по М2

0826 78 MOVA,B; Загрузка данных из В в А

0827 DE 01 SBI 01; Вычитание из А 01

0829 47 MOVB,A; Сохранение результата вычитания в В

082AC2 1F 08 JNZM3;

082DAFEND: XRAA; Обнуление аккумулятора

082ED3 F1 OUTF1h; Обнуление порта В

0830 00 NOP; Конец программы

Программа инициализации КПП:

0000 F3 DI ; Запрет прерывания

0001 3E 92 MVI A,12H; Запись в аккумулятор 12h

0003 32 0280 STA 2400H; Запись 2400 в аккумулятор

0006 FB ЕI; Включить обслуживание прерывания

2. Эксплуатационно-технологический раздел

2.1 Разработка функциональной модели наиболее вероятных неисправностей устройства

В работе данного устройства наиболее часто встречаются следующие неисправности:

1. Неисправности в работе ОЗУ в связи со слабой помехозащещенностью.

2. Неисправности в работе ключей SA1-SA5

3. Неисправности вследствие подачи на схему питания выше необходимого.

4. Неисправности в связи с перегоранием светодиодов VD1-VD5

Если такова неисправность обнаружена, то необходимо проверить все элементы схемы на работоспособность (особенно это касается микросхем, транзисторов и конденсаторов)

В данном устройстве будет использоваться наблюдаемость и управляемость для КПП.

Для КПП тестопригодность будет реализована на светодиодах и переключателях. На входы IR4-IR7 (запрос прерывания) и выход INT (Запрос прерывания на процессор) поставим светодиоды АЛ102ГФ, которые будут светиться при подаче на соответствующую линию логической единицы и на выходе INT – при выходе логической единицы. Это будет наблюдаемость. На все входы до светодиодов ставим переключатели, с помощью которых мы можем отключить КПП от МПС и падать на любые входы логические 1 или 0 и наблюдать, что будет на выходе INT (1- горит диод, 0 – не горит). Т.о. управляемость позволяет нам подать на входы комбинацию единиц и нулей, а наблюдаемость подтверждает подачу сигнала и показывает результат на выходе, на основе которого мы можем судить о правильности функционирования блока КПП.

2.2 Разработка алгоритма поиска неисправностей

Алгоритм поиска неисправностей состоит из комплекса основных мероприятий, связанных с отыскиванием неисправности в устройстве. Эти мероприятия могут быть различными и включают в себя операции от осмотра корпуса на наличие повреждений до проверки сигналов в контрольных точках.

Составим алгоритм поиска неисправностей для нашего устройства:

1 Осмотреть корпус устройства на наличие повреждений;

2 Аккуратно разобрать устройство;

3 Тщательно осмотреть места контактов гибких проводников с печатной платой, а также проверить качество крепления выводов ИМС и ЭРЭ к контактным площадкам на плате;

4 Проверить целостность соединительных проводов;

5 Осмотреть печатную плату и ее компоненты на наличие физических повреждений или повреждений вследствие электрического пробоя;

6 Проверить наличие питания на плате;

7 Проверить работоспособность ИМС контрольно-измерительными приборами;

8 Проверить работоспособность генераторов тактов и тона;

9 Проверить выходные сигналы в контрольных точках.

Данный алгоритм позволяет выявить основные неисправности препятствующие нормальной работе МПС.

2.3 Анализ и выбор метода устранения неисправностей

Определение, отыскание неисправностей в процессе ремонта любого устройства является наиболее трудоемкой операцией, требующей большего внимания и мастерства.

Найти неисправность - значит, найти отказавший элемент, блок, модуль и т. д. В процессе ремонта можно выделить четыре этапа: установления факта наличия неисправности; выявление ее характера; устранения неисправности и проверка устройства после ремонта.

Существует несколько способов отыскания неисправностей. Выбор того или иного способа зависит от назначения устройства и особенностей схемы. Для отыскания неисправности требуется хорошее знание, как минимум принципиальной схемы и конструкции ремонтируемого устройства.

Все неисправности любого устройства можно разделить на механические и электрические.

К механическим неисправностям относятся неисправности в механических узлах устройства (выход из строя кнопок и переключателей, а также неконтакт в разъемах).

К электрическим неисправностям относятся такие, которые приводят к изменению электрического сопротивления цепей, значительному увеличению сопротивления, значительному уменьшению его или короткому замыканию (выход из строя резисторов, светодиодов, микросхем и т. п.).

При поиске неисправностей устройства применяют пять способов:

1. Внешний осмотр позволяет выявить большинство механических неисправностей, а также некоторые электрические. Внешним осмотром проверяется качество сборки и монтажа. При проверке качества сборки вручную следует проверить механическое крепление отдельных узлов, таких как переключатели, переменные резисторы, штепсельные соединения (разъемы).

Внешним осмотром проверяют также качество электрического монтажа. При этом выявляют целостность соединительных проводников, наличие затеков припоя, которые могут привести к коротким замыканиям между отдельными участками схемы, обнаруживают провода с нарушенной изоляцией, проверяют качество паек и т. п. Внешним осмотром можно выявить дефекты отдельных элементов (обрыв выводов, резисторов, механическое повреждение конденсаторов и другие).

Внешний осмотр, как правило, делают при отключенном питании аппаратуры. При его проведении особое внимание необходимо обращать на то, чтобы в монтаж не попали случайные предметы, которые при включении устройства могут вызвать короткое замыкание.

Внешним осмотром можно выявить неисправный светоэлемент (по яркости свечения), резистор (по изменению цвета или обугливанию поверхностного слоя) и другие элементы.

Во включенном состоянии можно определить перегрев трансформаторов, электролитических конденсаторов, полупроводниковых элементов. Появление запахов от перегретых обмоток, резисторов, пропиточного материала трансформаторов также сигнализирует о наличии неисправностей в схеме устройства.

Иногда в ходе осмотра возникает сомнение в исправности отдельных элементов. Тогда следует выпаять элемент и проверить его исправность более тщательно.

2. Способ промежуточных измерений. Заключается в последовательной проверке прохождения сигнала от блока к блоку до обнаружения неисправного участка.

3. Способ исключения - заключается в последовательном исключении исправных узлов и блоков.

4. Способ замены отдельных элементов, узлов или блоков на заведомо исправные, широко используется при ремонте устройств ВТ. Например, можно заменить элемент (транзистор, трансформатор, микросхему) или блок на заведомо исправный и убедиться в наличии неисправности на этом участке.