作者：中国矿业大学信息与电气工程学院 刘庆江 张晓光

    在高校的教学实验环节中，需要大量地使用一些基本系列的集成芯片。目前，市场上存在一种可以对ttl、cmos数字芯片进行检测的工程应用型测试仪，但是考虑到其价格较贵，较难满足学生人手一台；另外，该测试仪器是面向工程单位的，不能测试实验室中很多数字芯片。因此，从节约经费、提高利用率的角度出发，我们采用at89c52单片机设计了集成芯片测试系统。该测试系统能够实现对高校实验室中常用的ttl、cmos系列芯片及一些常用按键开关的功能检测，同时通过rs232串行口与pc机相连，可以在pc机上直接对测试系统进行操作。

    1 系统组成框图

    由图1可知，该测试仪的硬件电路由at89c52单片机，并行扩展接口8155，显示驱动，键盘输入，看门狗和复位电路以及串行接口电路组成。

    按照芯片测试插座旁边的指向，插入待测的数字芯片或按键；通过键盘输入指令或数字，单片机经过键盘扫描从8155读回键值，根据键值执行相应的子程序。假设输入测试命令键，单片机将调用测试子程序，并将测试结果送到显示器上显示（“good”or“bad”）；假设输入数字键，单片机会自动将输入的数字显示到显示器上；假设输入其它命令键，单片机将调用相应的功能子程序，执行相应的命令。

    2 系统硬件设计

    2.1 单片机

    单片机采用美国atmel公司生产的at89c52单片机。该芯片不仅具有mcs-51系列单片机的所有特性，而且片内集有8k字节的电擦除闪速存储器（flash rom），价格低。由于使用片内程序存储器，所以，ea/vp接高电平；at89c52的最大工作频率为24mhz，系统利用单片机的内部振荡器加石英晶体构成时钟源，为了工作可靠，晶体振荡频率选为12mhz。

    2.2 8155接口芯片

    由于at89c52片内的输入输出口有限，需要外加专用的外围接口芯片。intel 8155h既有ram又有i/o口，并且可直接与mcs/51系列单片机相连接，不需要增加任何硬件逻辑。因此，本设计中，用8155的i/o口作键盘显示器的并行接口电路，以便at89c52中的p1口、p2口用作被测芯片接口。

    2.3 通信接口

    采用maxim公司的串行接口芯片max487将pc机和测试仪器连接起来。测试仪接收pc机的信号，执行相应的操作后再将处理结果上传到pc机，以便在pc机上直接对测试系统进行操作（见图2）。

    2.4 测试芯片接口

    根据at89c52中的p1口与p2口的特点，本设计采用at89c52的p1口和p2口作为测试芯片的接口，其中，p1口中的p1.7用于控制14/16管脚的电源地的转换，p2口中的p2.7作为高8位地址控制信号。接口电路如图2所示。

    （1）单片机与测试芯片之间加电阻

    需要注意的是，在单片机与测试芯片之间需串接470ω（或510ω）和电阻。首先，串接电阻的目的是对at89c52起限流保护的作用，假设，p1.0输出高电平，此时，测试芯片又为非门，那么，将引起灌电流现象，致使p1.0口线上的电流非常大，对at89c52有害。其次可以保证逻辑电平的正确，在连接线上串接几百欧的电阻而不接几千欧的电阻原因在于：假设让p1.0的逻辑低电平，这样，基极将是高电平，又有，p1口上的上拉电阻为3k左右，如果连接线上的电阻也取3k，那么，将使p1.0输出逻辑高电平，此时逻辑电平是错误的；如果连接的电阻为470ω左右，p1.0口仍然能够正确地输出逻辑低电平，这样就保证了逻辑电平的正确性。

    （2）测试芯片从14到16管脚时电源地的转换

    因为测试芯片管脚从14位到16位不定，所以，存在电源地转