未知電路板原理圖測繪系統的設計與實(shí)現

其中，ADDR1和ADDR2為針床地址總線(xiàn)，控制模塊通過(guò)發(fā)送相應的地址碼實(shí)現針床的尋址。由于在測試時(shí)需要在針床本身和兩個(gè)針床之間進(jìn)行測試，只設計一套地址總線(xiàn)不能同時(shí)尋址兩個(gè)針床，故設計了ADDR1和ADDR2兩套地址總線(xiàn)，可同時(shí)實(shí)現對兩個(gè)測試針床的尋址。
　　RD、WR為讀使能和寫(xiě)使能總線(xiàn)，RD有效時(shí)，允許測試針床向控制模塊發(fā)送數據，WR有效時(shí)，允許控制模塊發(fā)送指令到各個(gè)針床，實(shí)現控制功能。
　　AD1、AD2為針床探針地址總線(xiàn)。由于在測試時(shí)，各個(gè)探針都需要和其它探針進(jìn)行遍歷測試，所以設計兩套地址總線(xiàn)用來(lái)同時(shí)尋址兩個(gè)不同的探針。AD1所尋址探針信號經(jīng)數據線(xiàn)D1引出，AD2所尋址探針信號經(jīng)數據線(xiàn)D2引出，通過(guò)測量D1與D2之間的電阻，就可以得到所對應的電路板焊點(diǎn)之間的連接情況。
2.2.1 USB接口部分
　　在本設計中，PC機通過(guò)USB接口完成對測試機的控制，而測試數據又通過(guò)USB接口送回PC機進(jìn)行分析，分析結果用于對UUT進(jìn)行故障診斷。
　　本系統采用Cypress公司的AN2131QC作為控制器芯片。圖3所示為AN2131QC的結構簡(jiǎn)化框圖，USB總線(xiàn)收發(fā)器與USB總線(xiàn)引腳D+、D-相連，串行接口引擎用來(lái)對串行數據進(jìn)行解碼和譯碼、錯誤校驗、位填充，并完成其它USB總線(xiàn)所需的信號，最終實(shí)現與USB總線(xiàn)接口的數據傳輸。通用微處理器采用增強型8051，與標準8051相比較，執行速度更快、功能更強大。在內部使用RAM作為程序代碼和數據存儲器，因此8051序列具有“軟”特性，即：用戶(hù)可以自動(dòng)裝載代碼和數據來(lái)實(shí)現具體功能。

2.2.2 控制模塊
　　控制模塊用來(lái)完成各個(gè)針床的尋址、控制、測試以及數據的發(fā)送與接收功能。通過(guò)USB接口由主機下達控制命令及接收數據?？刂颇K結構如圖4所示。

系統控制芯片采用ALTERA公司的MAX7000系列可編程邏輯器件(CPLD)，用來(lái)接收主機發(fā)送的控制信號，對測試電路進(jìn)行控制；接收測試數據并上傳到主機。當WR有效時(shí)，接收控制指令；當RD有效時(shí)，接收測試數據。在測試電路自定義總線(xiàn)上共有五種測試信號，所以采用三根控制信號線(xiàn)A、B、C，經(jīng)譯碼即可輸出不同的控制信號。電阻測試電路也位于控制模塊中，負責對經(jīng)D1和D2引出的電路板兩個(gè)焊點(diǎn)(或管腳)進(jìn)行測試，測試結果經(jīng)A/D變換后由CPLD送到主機中。
2.2.3 測試針床
　　測試針床用來(lái)使用探針連接電路板各個(gè)焊點(diǎn)或管腳，并使用開(kāi)關(guān)矩陣進(jìn)行各個(gè)探針之間連接的自動(dòng)順序切換，從而實(shí)現各個(gè)焊點(diǎn)之間的互連測試。針床電路如圖5所示。

開(kāi)關(guān)矩陣采用MAX7000系列可編程邏輯器件實(shí)現，用來(lái)連接針床上所有探針，接收控制信號并將所尋址探針信號輸出。