时辰:2022-12-14 02:49:24
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一、弁言
软件设想测试体例有各类手艺。现实标明,操纵每种体例都可设想出一组有用的测试打算,但不一种体例足以发生一组完美的测试打算。对每种体例而言,均有本身拿手,是以用一种体例设想出的测试打算对某些范例的毛病能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许轻易发明,但对别的一些范例的毛病不必然轻易发明。以是,在现实使命中,老是把它们连系起来操纵,构成综合的测试战略,以知足差别测试阶段和差别法式的须要。不过,软件测试进程必须分步骤停止,每一个步骤在逻辑上是前一个步骤的延续。大型软件体系但凡由多少个子体系构成,每一个子体系又由良多模块构成。大型软件体系的测试步骤根基由以下四个步骤构成:单位测试、集成测试(组装测试)、确认测试和体系测试。
二、测试战略中的集成测试设想
集成测试也称组装测试,综合测试或连系测试。集成测试是按设想请求把经由进程单位测试的各个模块组装在一路今后停止测试,以便发明与接口有关的各类毛病。在停止集成测试时,常需斟酌的有关题目有:数据颠末接口是不是会丧失;一个模块对别的一模块是不是构成不应有的影响;几个子功效组合起来可否完成主功效;偏差不时堆集是不是到达不可接管的程度;全局数据规划是不是有题目。集成测试分为非渐增式测试和渐增式测试。
(一)非渐增式测试
非渐增式测试体例是先别离测试每一个模块,再把一切模块按设想请求放在一路,连系成所要的法式再停止测试。
(二)渐增式测试
渐增式测试是把下一个要测试的模块同已测试好的那些模块连系起来停止测试,测试完今后再把下下一个应当测试的模块连系出去测试,这类测试每次增添一个模块。这类体例现实上同时完成单位测试和集成测试。
1.自顶向下连系
自顶向下连系是一种递增的装配软件规划的体例。这类体例被日趋遍及地接纳,它须要毗连法式,但不须要驱动法式。它是从主节制模块(“主法式”)起头,沿着软件的节制条理向下挪动,从而慢慢把各个模块连系起来。把主控模块所属的那些模块都装配到规划中去时,有两种体例可供挑选。
(1)深度优先战略
参看图1,深度优先战略先组装在软件规划的一条主节制通路上的一切模块。主控途径的挑选决议于软件的操纵特色。如,拔取最左侧的途径,先连系模块M1、M2和M5,接着是M8,若是M2的某个功效须要,可连系M6,尔后再构造中心和右边的节制通路。
图1 图2
(2)宽度优先战略
宽度优先战略是沿软件规划水高山挪动,把处于统一个节制条理上的一切模块组装起来。对图2来讲,先连系模块M2、M3和M4(取代存根法式S4),接着是M5、M6和M7(取代存根法式S7)这一层,如斯延续停止下去,直到一切模块都被连系出去为止。
(3)自顶向下综合测试可归结为以下五个步骤
A .用主节制模块做测试驱动法式,用毗连法式取代一切间接从属于主节制模块的模块。
B.根据所选集成战略(深度优先或宽度优先),每次只用一个现实模块替换一个桩模块。
C.每集成一个模块当即测试一遍。
D.只需每组测试完成后,才用现实模块替换下一个桩模块。
E.为防止引入新毛病,须不时停止回归测试(即全数或局部地频频已做过的测试)。
这一进程从第二步起头就不时停止,直到全数法式规划构造终了。在图1中,实线表现已局部完成的规划,若接纳深度优先战略,下一步就要用M7来替换桩模块S7。S7本身能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许又带桩模块,随后将被对应的现实模块逐一替换。
(4)自顶向下集成范围性的措置体例
自顶向下集成的长处在于能尽早地对法式的首要节制和决议打算机制停止查验,是以能较早发明毛病。其毛病谬误在于测试较高层模块时,低层措置接纳桩模块替换,这并不能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许反应现实情况,首要数据不能及时回送到基层模块,是以测试并不充实和完美。以是这类体例有它的范围性,若碰到此类题目,测试职员可挑选以下几种体例措置之:
A.把某些测试推延到用实在模块替换桩模块今后停止。这将使咱们对一些特定的测试和特定模块的装配之间的对应干系落空某些节制,在肯定毛病缘由时会比拟坚苦。
B.开辟能摹拟实在模块的桩模块。此法无疑要大大增添开消。
C.从条理规划的底部向上装配软件。此种体例较实在可行,上面特地先容。
2.自底向上连系
自底向上测试是从软件规划最低层的模块起头组装和测试,当测试到较高层模块时,所需的基层模块均已具备,是以不再须要桩模块。
自底向上综合测试可归结为以下四个步骤:
(1) 把低层模块组分解完成一个特定软件子功效的族,见图2中模块族1、2、3。
(2) 为每一个族设想一个驱动软件,作为测试的节制法式,以调和测试用例的输入和输入。图3中,虚线接的框D1、D2、D3是各个族的驱动法式。
(3) 对模块族停止测试。
(4) 按规划向上挨次,用现实模块替换驱动法式,将模块族连系起来组装成新的模块族,再停止测试,直至全数完成。比方,在图3中,族1、族2上属于Ma,是以去掉D1和D2将这两个族间接与Ma接口;一样族3与Mb接口前将D3去掉;Ma与Mb最初与Mc接口。
接纳自底向上体例,越向基层别离测试,所需驱动法式越少。并且,若软件规划的最上两层用自顶向下连系的体例停止装配,则将大大削减驱动法式的数量,同时族的组装也会大大简化。
自顶向下体例不需驱动模块的设想,可在法式测试的早期完成并考证体系的首要功效,尽早发明基层模块的接口毛病。但自顶向下体例必须设想存根模块,使低层关头模块中毛病发明较晚,并且不能在早期很快且充实地睁开测试的人力。自底向上体例与自顶向下体例比拟拟,它的优毛病谬误与自顶向下体例恰好相反。通俗在现实操纵中,接纳两种体例相连系的夹杂法,即对软件规划的较基层操纵自顶向下的连系体例,对基层操纵自底向上的连系体例,以充实阐扬两种体例的长处,尽能够或许或许或许或许或许或许或许防止其毛病谬误。
三、论断
集成测试是按设想请求把经由进程单位测试的各个模块组装在一路今后停止测试,以便发明与接口有关的各类毛病。相对单位测试,集成测试正视微观构造。
软件测试中集成测试尤其首要,但这是不够的,还必须设想构成综合的测试战略,通俗的做法是,用黑盒法设想根基的测试打算,再操纵白盒法补充一些须要的测试打算。具体地说,可用以下战略连系各类体例:
(1) 在任何情况下都应当操纵边境值阐发的体例。
(2) 须要时用等价别离法补充测试打算。
报告属性
【报告称号】中国集成电路测试财产投资征询报告
【报告性子】专项调研:需方可根据须要对报告目次点窜,经两边确认后签定正式和谈。
【关头词】集成电路测试财产投资征询
【建造构造】中国市场查询拜访钻研中心
【托付体例】电子邮件特快专递
【报告价钱】协商订价(纸介版、电子版)
【定购德律风】010-68452508010-88430838
报告目次
一、集成电路测试概述
(一)集成电路测试财产界说、根基观点
(二)集成电路测试根基特色
(三)集成电路测试产物分类
二、集成电路测试财产阐发
(一)国际集成电路测试财产成长全体概略
1、本财产国际近况阐发
2、本财产首要国度和地域情况
3、本财产国际成长趋向阐发
4、2007国际集成电路测试成长概略
(二)我国集成电路测试财产的成长状况
1、我国集成电路测试财产成长根基情况
2、集成电路测试财产的全体近况
3、集成电路测试行业成长中存在的题目
4、2007我国集成电路测试行业成长回首
三、2007年中国集成电路测试市场阐发
(一)我国集成电路测试全体市场范围
1、总量范围
2、增添速度
3、各季度市场情况
(二)我国集成电路测试市场成长近况阐发
(三)原材料市场阐发
(四)集成电路测试地区市场阐发
(五)集成电路测试市场规划阐发
1、产物市场规划
2、品牌市场规划
3、地区市场规划
4、渠道市场规划
四、2007年中国集成电路测试市场供需监测阐发
(一)须要阐发
1、产物须要
2、价钱须要
3、渠道须要
4、采办须要
(二)供应阐发
1、产物供应
2、价钱供应
3、渠道供应
4、促销供应
(三)市场特色阐发
1、产物特色
2、价钱特色
3、渠道特色
4、采办特色
五、2007年中国集成电路测试市场所作款式与厂商市场所作力评估
(一)合作款式阐发
(二)主力厂商市场所作力评估
1、产物合作力
2、价钱合作力
3、渠道合作力
4、发卖合作力
5、办事合作力
6、品牌合作力
六、影响2007-2010年中国集成电路测试市场成长身分
(一)有益身分
(二)倒霉身分
(三)政策身分
七、2007-2010年中国集成电路测试市场趋向瞻望
(一)产物成长趋向
(二)价钱变更趋向
(三)渠道成长趋向
(四)用户须要趋向
(五)办事成长趋向
八、2008年集成电路测试市场成长远景瞻望
(一)国际集成电路测试市场成长远景瞻望
1、国际集成电路测试财产成长远景
2、2010年国际集成电路测试市场的成长瞻望
3、天下范围集成电路测试市场的成长瞻望
(二)中国集成电路测试市场的成长远景
1、市场范围瞻望阐发
2、市场规划瞻望阐发
(三)我国集成电路测试资本设置装备摆设的远景
(四)集成电路测试中持久瞻望
1、2007-2010年经济增添与集成电路测试须要瞻望
2、2007-2010年集成电路测试行业总产量瞻望
3、我国中持久集成电路测试市场成长战略瞻望
九、中国首要集成电路测试出产企业(罗列)
十、国际集成电路测试首要出产企业红利才能比拟阐发
(一)2003-2007年集成电路测试行业利润总额阐发
1、2003-2007年行业利润总额阐发
2、差别范围企业利润总额比拟阐发
3、差别一切制企业利润总额比拟阐发
(二)2003-2007年集成电路测试行业发卖毛利率阐发
(三)2003-2007年集成电路测试行业发卖利润率阐发
(四)2003-2007年集成电路测试行业总资产利润率阐发
(五)2003-2007年集成电路测试行业净资产利润率阐发
(六)2003-2007年集成电路测试行业产值利税率阐发
十一.2008中国集成电路测试财产投资阐发
(一)投资情况
1、资本情况阐发
2、市场所作阐发
3、税收政策阐发
(二)投资机遇
(三)集成电路测试财产政策上风
(四)投资风险及对策阐发
(五)投资成长远景
1、集成电路测试市场供需成长趋向
2、集成电路测试未来成长瞻望
十二、集成电路测试财产投资战略
(一)产物定位战略
1、市场细分战略
2、方针市场的挑选
(二)产物开辟战略
1、寻求产物品质
2、增进产物多元化成长
(三)渠道发卖战略
1、发卖情势分类
2、市场投资倡议
(四)品牌运营战略
1、差别品牌运营情势
2、若何切入开辟品牌
(五)办事战略
十三、投资倡议
(一)集成电路测试财产市场投资全体评估
(二)集成电路测试财产投资指点倡议
十四、报告附件
(一)范围以上集成电路测试行业运营企业通信信息库(excel格局)
首要内容为:法人单位代码、法人单位称号、法定代表人(担任人)、行政区划代码、通信地点、区号、德律风号码、传真号码、邮政编码、电子邮箱、网址、工商挂号注册号、体例挂号注册号、挂号注册范例、机构范例……
(二)范围以上集成电路测试运营数据库(excel格局)
首要内容为:首要停业勾当(或首要产物)、行业代码、年底从业职员算计、整年停业支出算计、资产算计、财产总产值、财产发卖产值、财产增添值、勾当资产算计、牢固资产算计、主营停业支出、主营停业本钱、主营停业税金及附加、其余停业支出、其余停业利润、财政用度、停业利润、投资收益、停业外支出、利润总额、吃亏总额、利税总额、应交所得税、告白费、钻研开辟费、运营勾当发生的现金流入、运营勾当发生的现金流出、投资勾当发生的现金流入、投资勾当发生的现金流出、筹资勾当发生的现金流入、筹资勾当发生的现金流出……
十五、报告申明
(一)报告目标
(二)钻研范围
(三)钻研地区
(四)数据来历
(五)钻研体例
(六)通俗界说
(七)市场界说
(八)市场所作力目标体系
起首,延续集成和集成测试仍是有很大辨别,延续集成夸大的是主动化的编译构建,安排,主动化的冒烟测试,保障开辟进程的产出随时都能够或许或许或许或许或许或许或许或许构建一个冒烟测试经由进程的可用版本。而集成测试则触及到严酷的测试战略,测试打算,集成测试挨次,各个集成功效点的笼盖,具体的功效性测试等。集成测试不只仅是接口测试,更首要的是以接口品质为条件的跨组件功效性测试。
1.为甚么要集成测试
集成测试,也叫组装测试或连系测试。在单位测试的底子上,将一切模块根据设想请求组装成为子体系或体系,停止集成测试。现实标明,一些模块固然能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许零丁地使命,但并不能保障毗连起来也能普通的使命。法式在某些局部反应不出来的题目,在全局上很能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许裸露出来,影响功效的完成。
现实上但凡两个单位(如函数单位)的组合测试都能够或许或许或许或许或许或许或许或许叫做集成测试。现实操纵中,但凡集成测试的东西为模块级的集成和子体系间的集成,此中子体系集成测试称为组件测试。
在单位测试和体系测试间起到承先启后的感化,既能发明大批单位测试阶段不易发明的接口类毛病,又能够或许或许或许或许或许或许或许或许保障在进入体系测试前尽早发明毛病,削减丧失。
对体系而言,接口毛病是最罕见的毛病,单位测试但凡是单人履行,而集成测试但凡是多人履行或第三方履行。集成测试经由进程模块间的交互感化和差别人的懂得和交换,更轻易发明完成上、懂得上的不分歧和过失。
2.集成测试甚么时辰起头
在起头体系规划设想的时辰起头;
在进入具体设想之前完成集成测试打算;
在进入体系测试之前竣事集成测试。
3.集成测试准绳
集成测试是产物研发中的首要使命,须要为其分派充足的资本和时辰。
集成测试须要颠末周密的打算,并严酷按打算履行。
应接纳增量式的分步集成体例,慢慢停止软件部件的集成和测试。
应正视测试主动化手艺的引入与操纵,不时进步集成测试效力。
应当注重测试用例的堆集和办理,便利停止回归并停止测试用例补充。
4.集成测试须要存眷以下题目:
4.1 集成测试的可迭代性
在全数软件开辟都可迭代的情势下,要认识到集成测试进程本身也是能够或许或许或许或许或许或许或许或许迭代的。大型产物集成不应当期待到真正各个子体系或停业模块都开辟好才起头集成测试。功效开辟的迭代间接驱动集成测试进程也是迭代,同时在每一个集成测试周期中最好又分为几个关头点,起首是办事摹拟器,其次是替换掉摹拟器联调通组件接口,再次测试接口办事中具体完成。
4.2 集成测试的挨次题目
我一向以为这是集成测试中很是关头的一个内容,集成挨次的肯定触及到后期大批的组件间依靠干系阐发,停业功效点和接口对应干系阐发等。出格是成长到此刻,咱们发明良多时辰组件间不再是以前纯真的单向依靠干系,因为接口办事注册在总线上,致使多个组件间能够或许或许或许或许或许或许或许或许彼此依靠,以是前面简略的组件依靠阐发已分歧用,替换的体例是基于跨组件的流程协同阐发,以焦点流程驱动组件间的组装挨次。
同时,对传统的自顶向下集成和自底向上集成体例经常都不能完全笼盖。良多时辰接纳的城市是夹杂集成的战略。一个是为了尽早的看到集成的功效咱们希冀从顶向下,可是却须要大批的摹拟器和stub桩模块。别的一个是为了削减摹拟器,咱们从最底层向上集成,可是经常却将风险提早到最初发明。
4.3 测试全流程的题目
在每一个组件或模块的单位测试阶段加倍轻易完成逐日构建和延续集成,延续集成完后应当对每一个自力模块停止具体测试,可是测试须要依靠必然的摹拟器。在集成测试情况则进入到集成流水线,集成流水线的准入应当是每一个组件在单位测试情况都完全测试经由进程,集成流水线根据组件的集成须要来打算具体的测试打算和测试打算。集成测试进程仍然应当起首是冒烟测试停止准入考证,尔后是接口测试,尔后是具体功效测试,终究托付到验收。
5.集成测试体例
5.1 非递增式集成测试
一切软件模块完后单位测试后一次集成。
长处:测试进程中根基不须要设想开辟测试东西。
贫乏:对庞杂体系,当呈现题目时毛病定位坚苦,和体系测试靠近,难以表现和阐扬集成测试的上风。
5.2 递增式集成测试
慢慢集成,由小到大,边集成边测试,测完一局部,再毗连一局部。
在庞杂体系中,别离的软件单位较多,但凡是不会一次集成的。
软件集成的邃密度取决于集成战略。但凡的做法是先模块间的集成,再部件间的集成。
长处:测试条理清晰,呈现题目能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许疾速定位。
毛病谬误:须要开辟测试驱动和桩。
5.3 集成测试完成
集成测试在完成体例上和单位测试是一样的,须要根据测试须要设想完成呼应的测试驱动和测试桩,同时也能够或许或许或许或许或许或许或许或许借助一些东西停止赞助测试。
对咱们的体系而言,相对单位测试,合用的商用集成测试挑选面更窄。
现实使命中,各名目开辟的摹拟东西即属于集成测试东西,但在体系化、矫捷性、通用性上尚完善,贫乏体系周全的设想。
现有的摹拟东西在测试主动化上也需改良,如完成测试数据的主动天生、测试用例的主动运转、测试功效的主动保管和比拟等。
一切的软件名目都不能挣脱体系集成这个阶段。不论接纳甚么开辟情势,具体的开辟使命总得从一个一个的软件单位做起,软件单位只需颠末集成才能构成一个无机的全体。具体的集成进程能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许是显性的也能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许是隐性的。只需有集成,老是会呈现一些罕见题目,工程现实中集成测试,几近不存在软件单位组装进程中不出任何题目标情况。
参考文献
[1]李天日,林宁,高林.基于国产底子软件操纵体系的机能测试与优化钻研[J].微型机与操纵,2010(11).
[2]谢谦,高林,杨建军.国产底子软件规范化与研发、测试、操纵[J].信息手艺与规范化,2008(06).
【关头词】集成电路 温度测试 感到器 节制电路
在科技飞速成长的明天,半导体电子产物的集成度也在飞速进步,产物庞杂程度与之前有较大的增添,以是对全数产物的设想建造和后期的封装测试都提出了更高的请求,此中就包罗了温度测试的局部。
温度对电子产物的机能的影响是庞杂的,根据费米能级的公式就能够或许或许或许或许或许或许或许或许看出,对特定材料的电子半导体产物,温度是唯一影响其器件机能的身分,以是新一代电子产物的温度测试体系也须要改良,以知足其测试精度的请求,从而对全数主动化温度体系停止高精度的温度节制,上面就将钻研提出一些新的温度测试体系及其具体的完成打算。
1 钻研
对VLSI电路来讲,其电路上的芯片在使命的时辰它的各部位的发烧是不平均的,同时它的各局部对温度节制的请求也是不一样的。咱们在测试温度的时辰就会碰到如许的题目,测试温度须要在电子器件外表去散布一些热电阻二极管来停止温度采样,可是前面提到因为产物的庞杂性,不论在产物的哪一个点去散布测试温度的二极管,测出来的温度都是不精确的,因为温度测试的点是单一的,可是在停止温度节制时,加热冷却的头倒是一种面打仗的体例,以是须要接纳新的温度测试的打算来措置这一题目。
咱们之前所用的热阻二极管是将二极管的两头接到芯片的边缘来停止温度的测试,如许一来题目就呈现了,起首如咱们之前所提到的那样,如许一种体例收罗温度的体例有点单一,其次如许附在芯片外表,所丈量到的温度本身就有很大的偏差,这边提出两种测试打算,起首,对那些较为庞杂的集成电路,或本身就规划庞杂及晶体管数量庞杂的集成芯片来讲,能不能在芯片中设置一个内建的温度感到器,经由进程这个内建的温度感到器来感到温度,并反应到办事器,尔后停止温度的调理节制。对这个模块的请求是必须是自力完全的,并且温度测试感到的进程必须是简略的,也便是说就用一个较为简化的模块就够了,另有很是首要的一点便是这个内建模块占用的地位必须充足的小,不能影响到芯片原本的机能,并且最好不要有过剩的pin脚引出。
那针对这两个设法上面停止两个尝试,起首用本来的温度测试二极管来停止测试,本文钻研的温度测试体系是针对高集成度,高庞杂度的的器件,以是这边所选用的芯片是一个通俗的措置器芯片,用一台ATE(Automatic Test Equipment,主动检测装备)机械停止测试并监控温度。根据之前的构想,挑选3个点来停止温度检测,第一:温控节制头的温度,这个温度是机械对电路停止温度节制时的规范温度;第二:芯片外表的热阻二极管的温度,这个温度反应的是测试取得的及时的芯片温度;第三:措置器中的二极管的温度,这个温度是因为芯片中二极管特色变更,经由进程计较取得的措置器内部的二极管温度。尝试的进程也很简略,对芯片通电,增添电压,使得温度回升,检测翻开测试槽(DUT)监控界面,对以上3个温度停止及时监控。从而取得测试功效如图1所示。
从尝试功效能够或许或许或许或许或许或许或许或许清晰的看到两点,第一:之前用来感到温度的热阻二极管的温度值与机械的热打仗头的值分歧适,存在较着的偏差。第二:措置器内部的温度和热打仗头的温度偏差较小。
上面的尝试中给出了2点开导:(1)芯片内部的温度,比附在芯片边缘的热阻二极管的温度来的靠得住的多。(2)若是纯真的在芯片中加入内建的温度感到器,仍然存在必然的偏差,这就须要一些出格的设想。这边提出一个设法,既然一个内建温度感到器不够,那就多设想几个温度感到器,在电路的几个焦点的部位,如良多点收罗,再停止比拟,取得温度值最高的阿谁,反应到节制体系,如许就精确良多。图2所示的是措置器芯片内部的温度感到器的散布表现图,在芯片内部各个首要模块中都有设置。
这边一样一个很较着的题目便是,当我的这些感到器取得呼应的各点的温度时,若何对取得的每一个温度旌旗灯号停止计较校准,这就须要设想一个温度计较节制电路。
这个温度计较电路的规划相对是比拟简略的,合适之条件出的尽能够或许或许或许或许或许或许或许简化体系的请求。各个模块上的感到器取得温度,颠末逻辑节制中心转换成数字旌旗灯号尔后经由进程一个比拟器取得最大值,将旌旗灯号传输到温度节制中心停止节制。将全数体系实行到温度测试体系傍边今后,再对测试温度,温度节制头的温度和取得的芯片内部二极管温度值停止测试察看取得如图4所示的曲线图:
从图中能够或许或许或许或许或许或许或许或许清晰的看到,除在测试的起头和竣事有少许的温度动摇,全数测试进程中,感到器取得的温度和机械的温度节制头的温度是比拟合适的,以是全数设想构想也取得了考证。
2 总结
本篇文章首要针对此刻的庞杂电路和器件中温度测试较为不不变的题目,提出了新的测试元件,测试电路的设想,规划也标明了新的打算的是有用的,可是题目仍然存在,全数体系相对之前的单一的温度测试元件的测试体例,它的靠得住性题目仍然存在,前面的钻研中须要针对靠得住性的题目须要停止呼应的改良。
参考文献
[1] Chenyang Lu;Hongan Wang;Kottenstette, N.;Koutsoukos,X.D.;Yingming Chen;Yong Fu.Feedback Thermal Control for Real-time Systems.2010:111-120.
[2] Cui Liangyu;Gao Weiguo;Qi Xiangyang;Shen Yu;Zhang Dawei;Zhang Hongjie.The Control System Design of Thermal Experimental Platform for High-Speed Spindle Based PLC.2010:639-642.
中图分类号:O348文献标识码: A
Abstract:Smoke detector is one of the most common fire detection device in building fire protection facilities. According to the fire protection regulations maintenance units must be detector function test every year, and the third party inspection, a lot of work consumed in the smoke detector test. The author puts forward the idea about the smoke fire detector test function integration, in order to solve the problem of high cost and the detector alarm performance can not be quantified.
Key Words:smoke detectortestintegration
一、媒介
跟着公民经济的不时成长,国民糊口程度的进步,国度及公众抵消防宁静日趋正视,火警主动报警体系作为最为经常操纵的早期火警预警装配日趋进步,从最新实行的《火警主动报警体系设想规范》GB50116-2013就能够或许或许或许或许或许或许或许或许看出,国度对室第修建火警主动报警体系的设置提出了明白的请求。感炊火警探测器作为火警主动报警体系中最为经常操纵的报警装配,其功效黑白间接干系到是不是能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许早报警早措置,恰是基于此,《火警主动报警体系施工及验收规范》GB50166-2007明白请求每年需对一切探测器停止功效测试,别的《消防法》划定需对修建消防举措办法每年最少停止一次周全检测,即第三方消防检测机构年检。
二、传统测试体例的弊病
为了查验感烟探测器报警功效的黑白,首要的测试体例是操纵感烟探测器测试东西(俗称烟枪)对其停止勾当加烟尝试。因为感烟探测器点多面散,操纵职员须要扛枪勾当功课,再加上点香及烟雾加注过量后的善后措置等,耗损了维保和检测单位的大批时辰和人力、物力投入。
在传统的加烟测试进程中,烟雾的浓度很难节制,烟雾进入探测器内部的数量更是不得而知,这就构成了有些活络度高的探测器几秒钟内就立即报警,而有些活络度差的探测器就须要注烟几分钟后才报警,固然都有报警功效可是明显二者都存在着必然的题目,前者轻易受情况影响发生误报警,尔后者又不能做到火警的早期预警,关头身分是烟量没法精确节制,现场加烟与尝试室的规范烟室存在着很大的差别,这也是感烟探测器的报警功效参数未归入计量认证的缘由之一。
别的在一些出格场所,如中庭、高架堆栈等,点型感烟探测器装配高度能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许到达极限高度12米,线型光束感烟探测器装配高度能够或许或许或许或许或许或许或许或许到达20米,烟枪没法触及,需登高功课方可停止测试,很是便利;再如一些风险场所,如变压器室、高压开关室等,日常平凡职员没法进入,只能在停机的情况下才能停止测试。另有一些禁烟场所,如煤气等易燃易爆地区、高级宾馆旅店等,传统的加烟测试体例范围性很大。
三、感烟探测器测试功效集成化
构成今朝这类近况的首要缘由是探测器出产厂家设想探测器的初志只是为了探测火警,而不斟酌到往后测试及掩护的便利疾速。跟着人们抵消防宁静的日趋正视,和休息力本钱的不时晋升,亟需一种既能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许精确鉴定感烟探测器报警机能又便于测试的手腕。
点型感炊火警探测器是消防火警主动报警体系中操纵最为遍及的探测装配,固然历经几十年的成长,但其探测道理不发生本色性的转变,它是经由进程探测地区烟雾浓度变更影响到光芒的变更,当烟雾构成的光芒削弱到必然的数值后,再转化为电旌旗灯号完成报警目标的一种器件。光电探测器的呼应阈值,即用减光系数m值(单位为dB/m)表现的探测器报警时辰的烟浓度,需接纳尝试室体例丈量肯定,即在光学密度计操纵光束受烟粒子感化后,光辐射能按指数纪律衰减的道理丈量烟浓度。减光系数用下式表现:
m=(10/d)lg(P0/P),式中:
m―减光系数,dB/m;
d―尝试烟的光学丈量长度,m;
P0―无烟时领受的辐射功率,W;
P―有烟时领受的辐射功率,W。
若是在其内部集成物理减光测试装配和履行机构,在测试时使减光装配举措,遮挡光源,一样能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许启到摹拟烟雾的功效,到达测试报警功效的目标。在现场操纵了一段时辰后,若是在减光装配举措后不能及时报警便能够或许或许或许或许或许或许或许或许鉴定该探测器的报警阈值已达不到出厂时的最低请求,能够或许或许或许或许或许或许或许或许经由进程厂家晋升活络度,或停止洗濯或改换,完全措置了传统的经由进程加烟停止探测器测试体例中的烟量没法精确节制,鉴定报警时辰是不是及时的关头题目。因为今朝感烟探测器在出产进程中能够或许或许或许或许或许或许或许或许设定差别的活络度,以是在减光装配的挑选上应当与探测器最低活络度时的呼应阈值相婚配,以精确鉴定在最倒霉的情况下探测器报警功效的黑白。
对线型光束感烟探测器和管路采样式吸气感炊火警探测器测试装配的集成一样能够或许或许或许或许或许或许或许或许接纳以上思绪。前者可根据《修建消防举措办法检测手艺规程》GA503-2004的测试体例,在发射器及领受器处的光路上别离装配减光值为1.0dB和10dB的减光装配,别离启到测试报警及报毛病的功效。尔后者若是装配高度较高便利测试的话,能够或许或许或许或许或许或许或许或许在最倒霉的采样孔处装配一根空心陪同管便于将测试烟雾送入接纳孔中。
集成电路测试贯串在集成电路设想、芯片出产、封装和集成电路操纵的全进程,是以,测试在集成电路出产本钱中据有很大比例。而在测试进程中,测试向量的天生又是最首要和最庞杂的局部,且对测试效力的请求也愈来愈高,这就请求有机能杰出的测试体系和高效的测试算法。
一、数字集成电路测试的根基观点
根据有关数字电路的测试手艺,因为体系规划取决于数字逻辑体系规划和数字电路的模子,是以测试输入旌旗灯号和察看装备必须根据被测试体系来决议。咱们将数字电路的可测性界说以下:对数字电路体系,若是每一个输入的完全旌旗灯号都具备逻辑规划唯一的代表性,输入完全旌旗灯号调集具备逻辑规划笼盖性,则说体系具备可测性。
二、数字集成电路测试的特色
(一)数字电路测试的可控性 体系的靠得住性须要每一个完全输入旌旗灯号,城市有一个完全输入旌旗灯号相对性。也便是说,只需给定一个完全旌旗灯号作为输入,就能够或许或许或许或许或许或许或许或许预知体系在此旌旗灯号鼓励下的呼应。换句话说,对可控性数字电路,体系的行动完全能够或许或许或许或许或许或许或许或许经由进程输入停止节制。从数字逻辑体系的阐发明实能够或许或许或许或许或许或许或许或许看出,具备可控性的数字电路,因为输入与输入完全旌旗灯号之间存在逐一映照干系,是以能够或许或许或许或许或许或许或许或许根据完全旌旗灯号的对应干系取得呼应的逻辑。
(二)数字电路测试的可测性 数字电路的设想,是要完成呼应数字逻辑体系的逻辑行动功效,为了证明数字电路的逻辑请求,就必须对数字电路停止呼应的测试,经由进程测试功效来证明设想功效的精确性。若是一个体系在设想上属于优良,从现实上完成了对应数字逻辑体系的完成,但却没法用尝试功效证明证明,则这个设想是失利的。是以,测试对体系设想来讲是很是首要的。从别的一个角度来讲,测试便是指数字体系的状况和逻辑行动可否被察看到,同时,一切的测试功效必须能与数字电路的逻辑规划相对应。也便是说,测试的功效必须具备逻辑规划代表性和逻辑规划笼盖性。
三、数字电路考试的感化
与别的任何产物一样,数字电路产出来今后要停止测试,以便确认数字电路是不是知足请求。数字电路测试最少有以下三个方面的感化:
(一)设想考证 明天数字电路的范围已很大,不管是从经济的角度,仍是从时辰的角度,都不许可咱们在一个芯片建造出来今后,才用现场尝试的体例对这个“样机”停止测试,而必须是在计较机上用测试的体例对设想停止考证,如许既省钱,又省力。
(二)产物查验 数字电路出产中的每一个关头都能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许呈现毛病,终究致使数字电路分歧格。是以,在数字电路出产的全进程中均须要测试。产物只需颠末严酷的测试后才能出厂。组装厂家对买出去的各类数字电路或别的元件,在它们被装入体系之前也经常停止测试。
(三)运转掩护 为了保障运转中的体系能靠得住地使命,必须按期或不按期地停止掩护。而掩护之前起首要停止测试,看看是不是存在毛病。若是体系存在毛病,则还须要停止毛病定位,最少须要晓得毛病出此刻那一块电路板上,以便停止维修或改换。
由此能够或许或许或许或许或许或许或许或许看出,数字电路测试贯串在数字电路设想、建造及操纵的全进程,被以为是数字电路财产中一个首要的构成局部。有人估计,到2016年,IC测试所需的用度将在设想、建造、封装和测试总用度中占80%-90%的比例。
四、数字电路测试体例概述
(一)考证测试 当一款新的芯片第一次被设想并出产出来时,起首要接管考证测试。在这一阶段,将会停止周全的功效测试和交换(AC)及直流(DC)参数测试。经由进程考证测试,能够或许或许或许或许或许或许或许或许诊断和点窜设想毛病,丈量出芯片的各类电气参数,并开辟出将在出产中操纵的测试流程。
(二)出产测试 当数字电路的设想打算经由进程了考证测试,进入量产阶段今后,将操纵前一阶段调试好的流程停止出产测试。出产测试的目标便是要明白地做出被测数字电路是不是经由进程测试的决议。因为每块数字电路都要停止出产测试,以是降落测试本钱是这一阶段的首要题目。是以,出产测试所操纵的测试输入数(测试集)要尽能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许的小,同时还必须有充足高的毛病笼盖率。
(三)老化测试 每块经由进程了出产测试的数字电路并不完全不异,此中有一些能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许另有如许或那样的题目,只是咱们临时还不发明,最典范的情况便是统一型号数字电路的操纵寿命大不不异。老化测试为了保障产物的靠得住性,经由进程调高供电电压、耽误测试时辰、进步运转情况温度等体例,将分歧格的数字电路挑选出来。
(四)接管测试 当数字电路送到用户手中后,用户将停止再一次的测试。如体系集成商在组装体系之前,会对买返来的数字电路和别的各个部件停止测试。只需确认无误后,才能把它们装入体系。
五、数字电路测试的设想
集成电路芯片的封装手艺已历经了好几代的变更,手艺目标一代比一代进步前辈,如芯片面积与封装面积愈来愈靠近,合用频次愈来愈高,耐温机能愈来愈好,引脚数增添,引脚节距减小,靠得住性进步,加倍便利等等。芯片封装情势良多,但就其与PCB的装配体例来看首要有以下两类封装:通孔式封装和外表贴装式封装。
通孔式封装,是Ic的引脚经由进程穿孔电路板,在板的面前焊接。首要包罗双列直插式封装(DIP)和针栅阵列封装(PGA)。较受接待的外表贴装式封装,是将芯片载体(封装)间接焊接在PCB上的封装。包罗:小外形封装SOP:四方扁平封装QFP;塑料引线芯片载体封装PLCC:无引线陶瓷芯片载体封装LCC:球栅阵列封装BGA、芯片级封装CSP等。
老化测试插座的规划
不管是通孔式封装仍是外表贴装式封装,出产建造进程中的老化测试都是一个首要关头,以是老化测试插座是跟着集成电路的成长而成长的。老化测试插座的规划是根据集成电路封装规划的差别而设想的。其定名与集成电路封装情势分歧。是以,为了顺应集成电路的飞速成长,通俗而言,有甚么样的封装情势就有甚么样的老化测试插座。并且因为集成电路封装节距小、密度大,以是给老化测试插座的设想与建造带来了很大的难度。上面对老化测试插座的规划作简略先容。
通孔式封装老化测试插座
单、双列直插式封装老化测试插座
单、双列直插式封装的I/O接脚是从封装的对边伸延出来的,尔后曲折(见图1)。双列直插式封装有塑料PDIP和陶瓷CDIP两种,中心距为2.54mm或1.778mm,通俗是8~64接脚,而塑料封装DIP的接脚数量但凡能够或许或许或许或许或许或许或许或良多至68。因为压模和引线框的干系,令建造尺寸更大的DIP有坚苦,致使接脚数量范围在68之内。因为DIP接脚数量比拟少,最多为68,以是DIP老化测试插座通俗接纳低插拔力片簧式规划(见图2),此规划由打仗件和绝缘装配板构成。打仗件接纳片簧式规划使封装引线,与片簧式打仗件双面打仗、耐磨损,并易于插拔。
固然国际外大大都Ic出产厂家在对DIP停止老化测试时接纳上述的片簧式规划,也有大都的Ic出产厂家接纳手柄式老化测试插座,这类插座是零插拔力规划,设想建造难度比拟大,价钱也比拟高,以是也有大都Ic出产厂家操纵圆孔式规划(见图3),即装机用DIP插座,因装机用DIP插座插拔力小,打仗靠得住,并且价钱很自制。
针栅阵列封装(PGA)封装老化测试插座
PGA是通孔封装中的一种风行封装,它是一个多层的芯片载体封装,外形但凡是正方形的,这类封装底部焊有接脚,但凡用在接脚数量跨越68的超大范围IC(VLSI)上。当须要高接脚数量或低热阻时,PGA是DIP的最好取代封装体例。PGA封装的外形见图4。
PPGA为塑料针栅阵列封装,CPGA为陶瓷针栅阵列封装其节距为2.54mm。而FPGA为窄节距PGA,今朝接脚节距为0.80mm、0.65mm的FPGA为支流。今朝国际经常操纵的PGA封装接脚数量从100(10×10)到441(21×21)或更多。
对接脚数量少于100线的PGA封装停止老化测试时,国际有一小局部出产厂家接纳性价比拟好、插拔力较小的圆孔拔出式插座(见图5)。而对跨越接脚数量100的,则要操纵零插拔力老化测试插座。
PGA零插拔力老化测试插座的规划情势(见图6)。操纵时把这类插座的手柄悄悄抬起,PGA就能够或许或许或许或许或许或许或许或许很轻易、轻松地拔出插座中,尔后将手柄程度安排到原处,操纵插座本身的出格规划天生的挤压力,将PGA的接脚与插座紧紧地打仗,相对不存在打仗不良的题目,而装配PGA芯片只需将插座的手柄悄悄抬起、则压力消除,PGA芯片既可轻松掏出。因为PGA零插拔力插座操纵便利,打仗靠得住,也经常操纵于装机。比方,计较机主机中的CPU就操纵的是PGA零插拔力插座。
外表贴装式封装老化测试插座
外表贴装式封装情势
QFP四方扁平封装合用于高频和多接脚器件,四边都有藐小的
“L”字引线(见图7)。小外形封装(SOP)的引线与QFP体例根基不异。唯一辨别是QPP通俗为正方形、四边都有引线,而SOP则是两对边有引线,见图8。
QFP在电路板的占位比DIP节流一倍。外形能够或许或许或许或许或许或许或许或许是正方形或长方形,引线节距为1,27mm、lmm、0.8mm、0.65mm和0.5mm,引线数量由20-240。而SOP的引线节距最大为1.27 mm,最小为0.5mm,比DIP要小良多。到了20世纪80年月,呈现的内存第二代封装手艺以TSOP为代表,它很快为业界所遍及接纳,到今朝为止还坚持着内存封装的支流地位。
LCC系列封装是无引线封装,其引线是接纳出格的工艺手腕附着在陶瓷底板上的镀金片,节距为1.27 mm,罕见芯数为18、20、24、28、68等。封装情势见图9。
塑料有引线芯片载体(PLCC/JLCC)是TI于1980年月早期开辟的,是取代无引线芯片载体的一个低本钱封装体例。PLCC是T形曲折
(T―bend)的,那是说这封装的接脚向内曲折成“I”的外形,以是有些厂家也NqJLCC或QYJ.(见图10)。PLCC的长处是占的装配地位更小,并且接脚受封装掩护。PLCC但凡是,正方形或长方形,四边都有接脚,节距为1.27 mm或0.65mm。引线数罕见的有18、20、22、28、32、44、52、68、84。
J形引线小外形封装(sOJ)的对边伸延出来的,尔后曲折成“T”形(见图11),引线外形与PLCC不异,不过PLCC的引线散布在四边,其引线节距为1.27mm,经常操纵芯数为16、20、24、26、28、32、34、40、44(节距为0.80)。
跟着集成运算缩小器参数测试仪(以下简称运放测试仪)在国防兵工和民用范畴的遍及操纵,其品质题目显得尤其首要。传统的运放测试仪校准打算已不能知足国防兵工的请求,运放测试仪的校准题目面对严重的挑衅。是以,若何规范和进步运放测试仪的测试精度,保障军用运放器件的精确性是今朝应当措置的关头题目。
今朝,国际外运放测试仪(或摹拟器件测试体系)首要存在以下几种校准打算:校准板法、规范样片法和规范参数摹拟法。各校准打算校准名目、优毛病谬误和相干情况的比拟如表1所示。
比拟以上三种打算可知,前两种体例只是校准仪器内部操纵的PMU单位、电流源、电压源等,并不触及到仪器本身闭环测试电路局部,范围性很大,很难保障运放测试仪的集成运放器件参数测试精度。而规范参数摹拟法间接面向测试夹具,其校准体例具备必然可行性,只是在校准精度、通用性、测试主动化水同等方面须要进一步的钻研。是以,经由进程对规范参数摹拟法加以改良,对运放测试仪停止校准,开辟出集成运放参数测试仪校准装配,在参数精度和校准范围上,能知足国际大大都运放测试仪,在通用性上,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许校准操纵“闭环测试道理”的仪器。
体系机能请求
本课题的首要使命是经由进程钻研国际外运放测试仪的校准体例,改良适用性较强的规范参数摹拟法,用目标更高的参数规范来校准运放测试仪,完成运放测试仪的主动化校准和校准原始记实、校准证书的主动天生等。
表2为本课题中研制的集成运放参数测试仪校准装配与市场上典范运放测试仪的手艺目标比拟情况。从表2能够或许或许或许或许或许或许或许或许看出,校准装配手艺目标能够或许或许或许或许或许或许或许或许校准市场上的典范运放测试仪。
校准装配的硬件设想打算
校准打算笼盖了市场上运放测试仪给出的大局部参数,此中包罗输入平衡电压、输入平衡电流、输入偏置电流等10个参数。经由进程钻研集成运放参数“闭环测试道理”可知:有的参数校准要用到“闭环测试回路”,有的间接接上呼应的规范仪器停止丈量便可完成对仪器的校准。对用到“闭环测试回路”的几个参数而言,首要经由进程弥补电源装配和摹拟电源装配来校准。运放测试仪全体校准打算如图1所示。
1 校准电路设想
输入平衡电压V的界说为使输入电压为零(或划定值)时,两输入端所加的直流弥补电压。集成运放可摹拟等效为输入端有一电压存在的抱负集成运算缩小器,校准道理如图2所示。经由进程调理弥补电源装配给输入一个与V。电压等量相反的电压V输入便可等效为V=V1+V=0,则被测集成运放与接口电路等效为一输入平衡电压为零的抱负运算缩小器。尔后,调理摹拟电源装配,给定摹拟规范运放输入平衡电压参数值。经由进程数字多用表读数与被校运放测试仪测试值比拟,计较出偏差值,完成V参数校准。
2 单片机节制电路设想
单片机接纳AT89S51,这是一个低功耗、高机能CMOS 8位单片机,片内含可频频擦写1000次的4KB ISP(In-system programmable)Flash ROM。其接纳ATMEL公司的高密度、非易失性存储手艺建造,兼容规范MCS-5 1指令体系及80C51引脚规划,集成了通用8位中心措置器和ISP Flash存储单位。
本设想中,接纳单片机节制旌旗灯号继电器来完成电路测试状况转换,旌旗灯号继电器选用的是HKE公司的HRS2H-S-DC5V,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许疾速完成测试状况的转换,只需单片机5V供电电源便可,便于完成参数的校准。别的,继电器跳变由PNP三极管$8550来驱动完成。
3 液晶显现电路设想
智能黑色液晶显现器VK56B是上海广电集体北京分公司的产物,具备体积小、功耗低、无辅射、寿命长、超薄、防振及防爆等特色。该LCD接纳财产级的CPU,机内设置装备摆设有二级字库,可经由进程串口或三态数据总线并口领受节制号令数据,并自行对领受的号令和数据停止措置,和时显现用户所要显现的各类曲线、图形和中西笔墨体。AT89S5 1与智能化液晶VK56B的接口电路如图3所示。单片机与LED接纳并行通信设想,LCD本身具备一个三态数据总线并口(并口为CMOS电平),能够或许或许或许或许或许或许或许或许同主机停止通信。它内部有12条线同单片机相连,即DO-D7、WRCS、BUSY、INT和GND。此中,WRCS为片选旌旗灯号和写旌旗灯号的逻辑或非,回升沿有用,BUSY旌旗灯号为高(CMOS电平)表现忙,INT为间断请求旌旗灯号,低电平有用。
集成运放参数测试仪校准装配软件设想
软件局部包罗上位机软件和下位机软件设想。上位机软件完成PC与单片机的通信和校准数据措置等使命;下位机软件即单片机源法式。本设想操纵Keil C完成测试状况的转换、与上位机串行通信和测试参数的及时显现等。
1 上位机软件设想
上位机软件首要分为三局部:参数设置局部首要完成被校运放测试仪信息录入,校准局部完成各参数的校准,数据措置局部完成校准证书及原始记实的主动化报表。上位机软件主对话框如图4所示。“参数设置”局部首要完成被校运放测试仪的材料录入;“校准”局部首要经由进程下位机共同完成输入平衡电压、输入平衡电流等10个参数的校准进程;“天生校准证书”、“天生原始记实”、“预览校准证书”、“预览原始记实”首要完成校准数据的主动化措置。
2 下位机软件设想
下位机软件首要经由进程Keil C停止编写,经由进程下位机软件完成校准参数的静态显现和测试状况的转换等。其包罗两个局部,一局部是ST7920液晶驱动法式,别的一局部是单片机串口通信法式。这里扼要先容一下VK56B液晶驱动法式的编写。图5是LCD的时序图。此中,TW为WRCS旌旗灯号的脉冲宽度,TSU为数据成立时辰,TH为数据坚持时辰。这些参数的具体请求为:TW不小于16ns,TSU不小于12ns,T大于0ns,TH不小于5ns,TI不小于2us。
校准装开辟进程中须要注重的一些题目
接口电路的器件由高分辩率、高不变、低纹波系数电源供电,接口电路的器件偏置电源接纳电池供电。
校准接口电路单位中的规范电阻接纳温度系数小且精确度优于0.02%的规范电阻,尔后再经加电老化停止挑选。
校准接口电路单位的赞助电路和弥补搜集的建造关头是不能引入会对被校仪器发生噪声,自激振荡等的影响量。在电路板建造中,注重布线、元件排序、杰出接地和箱体的电磁屏障。
为保障规范参数规范不肯定度,将购买外洋差别型号合适请求的器件停止严酷挑选作为考证用规范样片,并操纵规范样片与国际机能和不变性好的入口、国产丈量(用具)体系停止比对考证。
测试用赞助样管,必然要知足表的目标划定(选用表3中输入平衡电压、输入平衡电流、输入偏置电流等参数许可值的赞助样片校准被检运放测试仪),不然将构成丈量功效的不精确。
中图分类号:G642.423 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2015)01-0024-02
1 赞助装备集成东西车名目标目标和意思
在比赛进程中,选手经常会碰到一些题目,比方:1)轮胎等很重的物品没法疾速搬运,用老的轻巧的体例,没法完成疾速改换;2)东西多且较重,经常丧失找不到;3)赛场上,队员之间接洽坚苦,须要坚持随时不异联系;4)多种用电装备,保障供电也是个题目。
基于此,北京理工大学先生机械立异现实中心有了做一个集成东西车的构想,其应具备以下功效:无线电联系(team radio),设置小功率发射基站,完成单工集群通信,构建批示和通信平台;疾速卸胎,参考外洋近似东西,完成同时卸除多个螺母的功效;应急供电平台,多个电瓶构成电瓶组,以晋升输入功率,经由进程高效正弦波逆变器供应不变的220伏电压,并经由进程电压转换模块供应多组USB 5服输入,须要时能够或许或许或许或许或许或许或许或许改成持续可调输入;设置车载东西箱,随时供应必备应急东西。
机械立异现实中心内现常驻三个立异集体,别离是方程式赛车使命室、智能车俱乐部和节能车俱乐部,目标是经由进程现实和到场汽车类立异比赛,进步先生的综合本色。他们在各类国际外比赛中取得优良成就。
北京理工大学方程式赛车使命室,是此中成就最优良的。在汽车类科技立异比赛中,前后在第一届、第二届中国大先生方程式大赛中取得冠军;厥后别离赴日本、德国到场比赛,并取得优良成就,缔造出中国高校参赛同级别比赛的最好记实。2012年汽油机赛车排名位列天下600余所高校的88名,是唯一进入天下前100名的中国车队。
北京理工大学智能车队到场了天下大先生“飞思卡尔”杯智能汽车比赛历次比赛,在前八届比赛中,屡次取得各组别的华北赛奖项和天下赛奖项,比赛程度位居天下高校前线。基于车辆比赛及测试的赞助装备集成东西名目标完成,将会赞助北京理工大学方程式赛车使命室创下加倍优良的成就。
2 赞助装备集成东西车名目标特色与立异点
其最大特色便是,将比赛进程中经常操纵维修掩护功效集成起来在一路,以晋升使命效力。其适用性,在于集成多种功效,这须要停止屡次频频的尝试,停止调剂和改良。其新奇性,在于以最优化的组合和最人道化的设想,特地针对方程式赛车的钻研和维修,能够或许或许或许或许或许或许或许或许是唯一无二的。东西车外型古代,集成车队手艺使命、使命批示平台、贮存零部件和输送大型装备等功效,节流人力物力,并且占用空间少,是一个很适用的产物。并且在汽车类立异比赛中,北京理工大学是较早起头研发多功效东西车的。
3 赞助装备集成东西车钻研内容、进度打算和钻研体例
赞助装备集成东西车的钻研内容
车辆基体道理:底盘局部接纳五轮规划:四个万向轮;车底部中心装配第五个轮,为主动轮,担任赞助动力传输。制动为自行车碟刹动力传动接纳带加速器的同步机电,具备可调速功效。
无线通信道理:以中功率对讲机为底子,装配小型对讲基站,挑选不异频段,给赛车和队员都装备发射领受装配,完成车队内部无缝不异。
电动与电路设想:经由进程电瓶供应动力,用逆变器调理电压,经由进程传动装配完成车体活动,操纵同步机电来限制转速。逆变器能供应220服输入,供应电脑灯装备使命,也可给其余装备充电。
疾速卸胎装配:参考外洋近似东西的道理,计较扭矩,操纵轮系设想改装电钻,使其到达同时卸除多个螺母的目标。
东西贮存:在知足上述请求后,优化小车规划设想,充实操纵空间,使随赛车的东西盒规范件能在东西车上有更人道化的贮存空间和呼应归类。
赞助装备集成东西车的钻研打算
第一阶段:2012年9月―2013年11月,对东西车车身、规划停止设想,对打算停止点窜,每周二下战书组内成员停止会商和合作停止三维建模。
第二阶段:2012年11月―2013年1月,安排先生经由进程访问五金市场、网上搜刮、组内脑筋风暴等,对设想停止创意阐发,并得出调研报告和点窜纸质打算;规划构建,将多功效所需东西或部件公道设想并散布到三维模子上。
第三阶段:2013年1―4月,设想传动体系,钻研“换胎枪”和无线通信装备的道理和对机电电瓶的有关常识的把握,并对打算停止必然调剂;对设想停止必然程度的点窜。根据各先生特色,对他们做了合作:陈智舟担任无线电装备道理的钻研,叶剑辉担任“换胎枪”的设想,李益民担任传动体系设想,许尧担任机电,李诗音担任电瓶。最初得出设想或钻研报告。同时,倡议他们停止深切调研,访问宜家、朝龙五金等大型市场,对规划和多功效整合性、加工难易程度停止调研,经由进程及时的调研论断,点窜、整合设想,得出终究设想打算。
第四阶段:2013年5―6月,将车的全体加工组装,分为车架加工、车身加工、规划部件添补和终究组装四大局部;同时对一些藐小的处所停止小点窜;车的全体加工完成。
第五阶段:2013年6月―2014年6月中旬,对科创名目停止尝试,阐发并措置存在题目,停止总结。
车架的三维模子如图1所示。
赞助装备集成东西车的钻研体例
起首,请求对现有东西车调研后,经由进程SolidWorks成立模子停止车体的大抵钢架规划设想,对ANSYS车体停止力学规划阐发,拔取材料,使其承载极限到达100 kg,同时保障车体规划的不变性,在一些告急情况下,能够或许或许或许或许或许或许或许或许运载轮胎等重物。整车规划如图2所示。
第二,经由进程后期搜集创意搜集和频频钻研,点窜钢架设想,使其兼具加工简略单纯性、经济性,并合适美学道理。
第三,从头成立三维模子,将多功效的各局局部部先置于车上,并根据操纵情况调剂规划规划。
第四,颠末对家居市场调研,经由进程整合设想,点窜部件和规划,让车辆的规划设置兼备美学与简略单纯多功效的特色。东西车终究模子如图3所示。
4 赞助装备集成东西车的终究功效及验收目标
经由进程一系列尝试钻研和改良,终究完成:
1)建造出一台多功效东西车,能够或许或许或许或许或许或许或许或许完成疾速换胎、具备构成集体内的挪动小型通信功效、对挪动装备停止充电、供应交换直流电源、完成经常操纵东西的贮存;
2)培育三名先生,使之能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许谙练操纵SolidWorks和ANSYS停止三维机械设想,将所学的常识操纵于现实,培育先生的自力思虑和谙练的现实操纵才能。
中图分类号:TN431文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)20-0035-02
在数字电路尝试室,集成块是罕见的,因为它的体积较小,机能的黑白很难鉴定。是以,这里提出操纵了单片机道理、C说话、通信道理、低频电路、数字电路等根基常识,设想了一台基于PC机的数字集成电路通用测试仪。这里首要切磋硬件电路构想与设想。
该测试仪首要是操纵单片机的接口与显现法式和C说话的串行通信法式来测试14管脚、16管脚的74Ls系列的集成块黑白。首要用到单片机CPU集成块89C51、驱动器集成块164、通信集成块232。该测试仪操纵发光二极管实测灯与规范灯的发光情况比拟拟,来鉴定其黑白。该体例简略便利,是尝试室不可贫乏的东西之一。
一、设法的来历
一块小小的集成块,若何才能鉴定它的黑白呢?固然,有一些集成块在使命时是能够或许或许或许或许或许或许或许或许用万用表丈量其管脚电压来鉴定它的黑白,可是比拟费事。
“数字集成电路通用测试仪”,目标是能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许简略并且便利地测试集成块的黑白。它首要是操纵单片机的汇编说话和C说话来编程,还要用到通信道理、数字电路等常识。
该测试仪能够或许或许或许或许或许或许或许或许单拍测试,也能够或许或许或许或许或许或许或许或许持续测试,经由进程串行通信送过去的数据,用发光二极管的发光情况来鉴定。用实测灯(绿色二极管)与规范灯(白色二极管)的亮暗来比拟,若是二者发光情况分歧,则表现经由进程,申明集成块是好的;若是不分歧,则表现通不过,申明有管脚坏了。
有了这类测试仪,咱们能够或许或许或许或许或许或许或许或许很便利地鉴定集成块的黑白,削减了尝试室职员的使命量,具备很强的适用性。
二、全体设想
(一)手艺目标
1.测试管脚数≤16PIN;
2.测试速度
3.测试种类可肆意改换。
(二)手艺请求
1.能对各类数字集成电路停止功效测试。
2.可持续测试,持续测试时,每按一次按钮,可全数测完,发光二极管上给出及格(失利)鉴定,并将测试功效在PC机上显现。
3.也可单拍测试,单拍测试时,每按一次按钮,停止一个节奏的测试并在显现器显现节奏号。
4.经由进程键盘操纵,可将盘上的种类法式调入测试仪,测试功效经由进程串口回送PC机,PC机在屏幕上能显现及格管脚图形及实测管脚图形。
(三)硬件设想
对糊口在古代科技发财的社会手艺职员来讲,软件已成为一种时髦,有了软件,进步了古代人保管的速度,可是,有些软件的操纵必须在硬件的底子上才能够或许或许或许操纵。对硬件电路的设想岂但要谙练把握低频电路道理、高频电路道理、数字电路道理、还得谙练把握电子设想主动化(EDA)的手艺。
(四)软件设想
软件设想和硬件设想必须连系停止。在本次课题设想中,首要是操纵LCAW软件和C说话停止编程,用PROTEL软件画道理图。
基于PC机的数字集成电路通用测试仪设想时所用到的元件比拟多,设想时必须根据道理图细心装配,谙练把握有关软件的操纵,并且出格要注重软、硬件的连系操纵。
三、硬件电路的设想
如通俗的计较机体系一样,单片机的操纵体系由硬件和软件所构成。硬件由单片机、扩大的存储器、输入/输入装备等硬部件构成的机械,软件是各类使命法式的总称。硬件和软件只需慎密连系、调和分歧,才能构成高机能的单片机操纵体系。在体系的研制进程中,软硬件的功效老是不时地调剂,以便于彼此顺应。硬件设想的使命是根据全体设想请求,在所挑选的机型的底子上,具体肯定体系中所要操纵的元器件,设想出体系的电路道理图,须要时做一些部件尝试,以考证电路图的精确性,和工艺加工的设想加工、印制板的建造、样机的组装。
(一)硬件设想要点
一个设想肯定后,颠末具体调研,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许发生多种设想打算,在浩繁的设想打算中若何挑选?为使硬件设想尽能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许公道,应重点斟酌以下几点:
1.尽能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许挑选功效强的芯片,以简化电路。
2.留有余地。在设想硬件电路时,要斟酌到未来点窜、扩大的便利。ROM空间、RAM空间、I/O端口,在样机研制出来后停止现场试用时,经常会发明一些被疏忽的题目,而这些题目是不能单靠软件办法来措置的。若有些新的旌旗灯号须要收罗,就必须增添输入检测端,有些物理量须要节制,就必须增添输入端。若是在硬件设想之初就多设想出一些I/O端口,这个题目就会水到渠成;A/D和D/A通道和I/O端口一样的缘由留出一些A/D和D/A通道,未来能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许会措置大题目。
3.以软代硬。单片机和数字电路本色的辨别便是它具备软件体系。良多硬件电路能做到的,软件也能做到。准绳上,只需软件能做到的就不必硬件。硬件多了岂但增添本钱,并且体系毛病率也进步了。以软代硬的本色是以时辰代空间,软件履行进程须要耗损时辰,是以,这类取代带来的贫乏便是及时性降落,在及时性不高的场所,以软代硬是很合算的。
4.工艺设想。包罗机箱、面板、配线、接插件等。必须斟酌到装配、调试、维修的便利。别的,硬件抗搅扰办法也必须在硬件设想时一并斟酌出来。
(二)所用芯片先容
硬件设想的步骤中的第一步便是查找能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许触及的芯片的材料。这是一步很是首要的步骤。它是硬件电路设想精确性和靠得住性的底子。
1.89C51芯片的简介。AT89C51是一种低功耗、高机能内含4K字节闪电存储(Flash memory)的8位CMOS微节制器。片内闪电存储器的法式代码或数据可在线写入,亦可经由进程惯例的编程器编程。AT89C51芯片内部具备以下硬件资本:4K字节闪电存储器,128字节RAM ,32条I/O线,两个16位按时/计数器,五源两级间断规划,全双工串行口,片内震动器及时钟电路等。AT89C51片内含三个封闭位,若封闭位LB1已被编程,则EA引脚上的逻辑电平在芯片复位时被采样并锁存。但若是该器件上电时无复位,那末呼应锁存器便被初始化为随机值,此值将坚持到复位时止。片内闪电存储器的编程,AT89C51片内存储器售后但凡处于擦除状况,即每地点单位内容均为FFH,人们随时可对其编程,编程电压有高压12V的,也有高压5V的高压编程体例为在用户体系内对AT89C51停止编程供应了便利;而高压编程体例则与惯例的闪电存储器或EPROM编程器相兼容。
2.RS-232芯片的简介。RS-232是美国电气财产协会推行操纵的一种串行通信总线规范,是DCE(数据通信装备,如微机)和DTE(数据终端装备,如CRT)间传输串行数据的总线。TC232内部有两个发送器和两个接管器,另有一个电源变更器,是一种便宜RS232电平转换器, RS232C虽共有25根旌旗灯号线,但在远程通信不须要调制解调器的情况下,通俗只用少许旌旗灯号线。若接纳间接通信,则但凡只用TXD和RXD及地旌旗灯号线。
3.164芯片的简介。体例0是外接移位寄放器的使命体例,用以扩大I/O接口。输入时将发送数据缓冲器中的内容串行地点到内部的移位寄放器,输入时将内部移位寄放器内容移入内部的移位寄放器,尔后写入内部的接管数据缓冲器。在以体例0使命时,数据由RXD串行地输入/输入,TXD输入移位脉冲,使内部的移位寄放器移位。体例0输入时,串行口上外接74LS164串行输入并行输入移位寄放器的接口。TXD端输入的移位脉冲将RXD端输入的数据移入74LS164。CPU发送数据缓冲器SPUF写入一个数据,就启动串行口发送,对SBUF的写旌旗灯号在S6P2时把1写入输入移位寄放器的第9位,并使发送节制电路起头发送。内部的按时逻辑在对SBUF写和SEND被激活(高电平)之间有一个完全的机械周期。在SEND有用时,输入移位寄放器中输入位内容送RXD端输入,移位脉冲由TXD端输入,它使RXD真个输入数据移入到内部的移位寄放器。
(三)硬件电路的设想
硬件电路的设想以下图所示:
参考文献
[1]张友德,赵志英,涂时亮.单片微型机道理/操纵与尝试[M].上海:复旦大学出书社,1996.
中图分类号: TN964?34 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2014)06?0122?03
Analysis of IC test principle and vector generation method
集成电路测试(IC测试)首要的目标是将及格的芯片与分歧格的芯片辨别开,保障产物的品质与靠得住性。跟着集成电路的飞速成长,其范围愈来愈大,对电路的品质与靠得住性请求进一步进步,集成电路的测试体例也变得愈来愈坚苦。是以,钻研和成长IC测试,有着首要的意思。而测试向量作为IC测试中的首要局部,钻研其天生体例也日渐首要。
1 IC测试
1.1 IC测试道理
IC测试是指根据被测器件(DUT)特色和功效,给DUT供应测试鼓励(X),经由进程丈量DUT输入呼应(Y)与希冀输入做比拟,从而鉴定DUT是不是合适格。图1所示为IC测试的根基道理模子。
根据器件范例,IC测试能够或许或许或许或许或许或许或许或许分为数字电路测试、摹拟电路测试和夹杂电路测试。数字电路测试是IC测试的底子,除大都纯摹拟IC如运算缩小器、电压比拟器、摹拟开关等以外,古代电子体系中操纵的大局部IC都包罗稀有字旌旗灯号。
数字IC测试通俗有直流测试、交换测试和功效测试。
1.2 功效测试
功效测试用于考证IC是不是能完成设想所预期的使命或功效。功效测试是数字电路测试的底子,它摹拟IC的现实使命状况,输入一系列有序或随机组合的测试图形,以电路划定的速度感化于被测器件,再在电路输入端检测输入旌旗灯号是不是与预期图形数据合适,以此辨别电路功效是不是普通。其存眷的重点是图形发生的速度、边沿按时节制、输入/输入节制及屏障挑选等[1]。
功效测试分静态功效测试和静态功效测试。静态功效测试通俗是按真值表的体例,发明牢固型(Stuck?at)毛病[2]。静态功效测试则以靠近电路使命频次的速度停止测试,其目标是在靠近或高于器件现实使命频次的情况下,考证器件的功效和机能。
功效测试通俗在ATE(Automatic Test Equipment)上停止,ATE测试能够或许或许或许或许或许或许或许或许根据器件在设想阶段的摹拟仿真波形,供应具备庞杂时序的测试鼓励,并对器件的输入停止及时的采样、比拟和鉴定。
1.3 交换参数测试
交换(AC)参数测试是以时辰为单位考证与时辰相干的参数,现实上是对电路使命时的时辰干系停止丈量,丈量诸如使命频次、输入旌旗灯号输入旌旗灯号随时辰的变更干系等。罕见的丈量参数有回升和降落时辰、传输提早、成立和坚持时辰和存储时辰等。交换参数最存眷的是最大测试速度和频频机能,尔后为精确度。
1.4 直流参数测试
直流测试是基于欧姆定律的,用来肯定器件参数的稳态测试体例。它是以电压或电流的情势考证电气参数。直流参数测试包罗:打仗测试、泄电流测试、转换电平测试、输入电平测试、电源耗损测试等。
直流测试经常操纵的测试体例有加压测流(FVMI)和加流测压(FIMV)[3],测试时首要斟酌测试精确度和测试效力。经由进程直流测试能够或许或许或许或许或许或许或许或许判明电路的品质。如经由进程打仗测试辨别IC引脚的开路/短路情况、经由进程泄电测试能够或许或许或许或许或许或许或许或许从某方面反应电路的工艺品质、经由进程转换电平测试考证电路的驱动才能和抗噪声才能。
直流测试是IC测试的底子,是检测电路机能和靠得住性的根基辨别手腕。
1.5 ATE测试平台
ATE(Automatic Test Equipment)是主动测试装备,它是一个集成电路测试体系,用来停止IC测试。通俗包罗计较机和软件体系、体系总线节制体系、图形存储器、图形节制器、按时发生器、紧密丈量单位(PMU)、可编程电源和测试台等。
体系节制总线供应测试体系与计较机接口卡的毗连。图形节制器用来节制测试图形的挨次流向,是数字测试体系的CPU。它能够或许或许或许或许或许或许或许或许供应DUT所需电源、图形、周期和时序、驱动电同等信息。
2 测试向量及其天生
测试向量(Test Vector)的一个根基界说是:测试向量是每一个时钟周期操纵于器件管脚的用于测试或操纵的逻辑1和逻辑0数据。这必然义听起来仿佛很简略,但在实在操纵中则庞杂很多。因为逻辑1和逻辑0是由带按时特色和电平特色的波形代表的,与波形外形、脉冲宽度、脉冲边缘或斜率和回升沿和降落沿的地位都有干系。
2.1 ATE测试向量
在ATE说话中,其测试向量包罗了输入鼓励和预期存储呼应,经由进程把二者连系构成ATE的测试图形。这些图形在ATE中是经由进程体系时钟回升和降落沿、器件管脚对成立时辰和坚持时辰的请求和必然的格局化体例来表现的。格局化体例通俗有RZ(归零)、RO(归1)、NRZ(非归零)和NRZI(非归零反)等[4]。
图2为RZ和R1格局化波形,图3为NRZ和NRZI格局化波形。
RZ数据格局,在体系时钟的肇端时辰T0,RZ测试波形坚持为“0”,若是在该时钟周期图形存储器输入图形数据为“1”,则在该周期的时钟周期时代,RZ测试波形由“0”变更到“1”,时钟竣事时,RZ测试波形回到“0”。若该时钟周期图形存储器输入图形数据为“0”,则RZ测试波形一向坚持为“0”,在时钟旌旗灯号周期内不再发生变更。归“1”格局(R1)与RZ相反。
非归“0”(NRZ)数据格局,在体系时钟肇端时辰T0,NRZ测试波形坚持T0前的波形,根据本时钟周期图形文件存储的图形数据在时钟的旌旗灯号沿变更。即若图形文件存储数据为“1”,那末在呼应时钟边沿,波形则变更为“1”。NRZI波形是NRZ波形的反相。
在ATE中,经由进程测试法式对时钟周期、时钟前沿、时钟后沿和采样时辰的界说,连系图形文件中存储的数据,构成现实测试时所需的测试向量。
ATE测试向量与EDA设想仿真向量差别,并且差别的ATE,其向量格局也不尽不异。以JC?3165型ATE为例,其向量格局如图4所示。
ATE向量信息以必然格局的文件保管,JC?3165向量文件为 *.MDC文件。在ATE测试中,需将*.MDC文件经由进程图形文件编译器,编译成测试法式可辨认的*.MPD文件。在测试法式中,经由进程装载图形号令装载到法式中。
图4 ATE测试向量格局
2.2 ATE测试向量的天生
对简略的集成电路,如门电路,其ATE测试向量通俗能够或许或许或许或许或许或许或许或许根据ATE向量格局手工完成。而对一些集成度高,功效庞杂的IC,其向量数据庞杂,通俗不能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许根据其逻辑干系间接写出所需测试向量,是以,有须要探访一种便利可行的体例,完成ATE向量的天生。
在IC设想建造财产中,设想、考证和仿真是不可分手的。其ATE测试向量天生的一种体例是,从基于EDA东西的仿真向量(包罗输入旌旗灯号和希冀的输入),颠末优化和转换,构成ATE格局的测试向量。
依此,能够或许或许或许或许或许或许或许或许成立一种向量天生体例。操纵EDA东西成立器件模子,经由进程成立一个Test bench仿真考证平台,对其供应测试鼓励,停止仿真,考证仿真功效,将输入鼓励和输入呼应存储,根据ATE向量格局,天生ATE向量文件。其道理如图5所示。
2.3 测试平台的成立
(1) DUT模子的成立
① 164245模子:在Modelsim东西下用Verilog HDL说话[5],成立164245模子。164245是一个双8位双向电平转换器,有4个输入节制端:1DIR,1OE,2DIR,2OE;4组8位双向端口:② 缓冲器模子:成立一个8位缓冲器模子,用来做Test bench与164245之间的数据缓冲,经由进程在Test bench总挪用缓冲器模块,措置Test bench与164245模子之间的数据输入题目。
(2) Test bench的成立
根据器件功效,成立Test bench平台,用来输入仿真向量。
经由进程Test bench 供应测试鼓励,颠末缓冲区接口送入DUT,察看DUT输入呼应,若是知足器件功效请求,则存储数据,颠末措置根据ATE图形文件格局发生*.MDC文件;若输入呼应有误,则前往Test bench 和DUT模子停止批改。其道理框图可表现如图6所示。
(3) 仿真和考证
经由进程Test bench 赐与呼应的测试鼓励停止仿真,取得预期的功效,完成了器件功效仿真,并取得了测试图形。图7和图8为局部仿真功效。
在JC?3165的*.MDC图形文件中,对输入引脚,用“1”和“0”表现凹凸电平;对输入引脚,用“H”和“L”表现凹凸电平;“X”则表现不关怀状况。因为在仿真时,输入也是“0”和“1”,是以在考证功效精确后,对输入功效停止了措置,别离将“0”和“1”转换为“L”和“H”,尔后放到存储此中,最初天生*.MDC图形文件。
3 结 论
本文在Modelsim情况下,经由进程Verilog HDL说话成立一个器件模子,搭建一个考证仿真平台,对164245停止了仿真,考证了164245的功效,同时取得了ATE所需的图形文件,完成了预期所要完成的使命。
跟着集成电路的成长,芯片设想程度的不时进步,功效愈来愈庞杂,测试图形文件也将相称庞杂且庞杂,编写出周全、有用,且根基笼盖芯片大大都功效的测试图形文件慢慢成为一种挑衅,在ATE上完成测试图形主动天生已不能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许。是以,有须要寻觅一种能在EDA东西和ATE测试平台之间的一种矫捷通信的体例。
今朝经常操纵的一种体例是,经由进程提取EDA东西发生的VCD仿真文件中的信息,转换为ATE测试平台所需的测试图形文件[6],这须要对VCD文件有必然的领会,也是进一步的使命。
参考文献
[1] 陈敞亮.数字集成电路主动测试硬件手艺钻研[D].成都:电子科技大学,2010.
[2] 时万春.古代集成电路测试手艺[M].北京:化学财产出书社,2006.
[3] 谭永良,伍广钟,崔华醒,等.主动测试装备加流测压及加压测流的设想[J]电子手艺,2011(1):68?69.