[发明专利]一种数字芯片故障检测系统及其检测方法

说明书

本发明公开了一种数字芯片故障检测系统，待测数字芯片的VDD引脚、GND引脚分别通过继电器模块与电源模块的+5V引脚和GND引脚连接，各输入引脚、输出引脚分别通过模拟选择开关与电源模块的+5V引脚和GND引脚连接。单片机通过控制继电器模块、模拟选择开关，使待测数字芯片的任一引脚与+5V电源、GND端中的任一指定位置连接。本发明还公开了一种数字芯片故障检测方法，通过流经VDD引脚和GND引脚的电流大小判断待测引脚是否存在短路、开路故障，根据待测数字芯片的逻辑输出判断待测数字芯片是否存在逻辑功能故障。本发明检测速度快、检测成本低、检测结果可靠。

技术领域

本发明涉及一种数字芯片故障检测系统及其检测方法。

背景技术

以74HC00、74HC32为代表的74系列数字芯片，在高校数字电路实验课程中被大量使用。日常教学过程中，由于数字芯片的使用周期长、重复使用率高、学生操作不规范等原因，数字芯片不可避免地会出现各类故障。如果学生使用到故障芯片，将严重影响其课程效果和学习进度。因此，实验课程的任课教师应当在课前剔除故障芯片。

传统的芯片故障检测方法是手工检测：检测人员对照数字芯片的逻辑真值表，依次检测待测芯片每一个逻辑门的功能。但是这种方法不但连线复杂，费时费力，而且检测结果的可靠性较低。如果每一个引脚都放置专门的检测电路，则14脚的数字芯片需要放置12个检测电路，每个检测电路都必须具备全部的检测功能，这将会导致PCB板面积占用较大、硬件成本花费较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种数字芯片故障检测系统，解决现有技术中数字芯片故障检测接线复杂、检测结果可靠性不高、费时费力的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所提供的数字芯片故障检测系统，包括单片机和电源模块；

所述电源模块的+5V引脚和GND引脚连接通过第一继电器模块与待测数字芯片的VDD引脚连接，通过第二继电器模块与待测数字芯片的GND引脚连接；

所述电源模块的+5V引脚和GND引脚还通过第一模拟选择开关与待测数字芯片的各输入引脚连接，通过第二模拟选择开关与待测数字芯片的各输出引脚连接；

所述待测数字芯片的VDD引脚上还连接有第一电流检测器，待测数字芯片的GND引脚上还连接有第二电流检测器；

所述第一继电器模块、第二继电器模块、第一模拟选择开关、第二模拟选择开关、第一电流检测器、第二电流检测器分别与单片机的相应引脚连接；

所述待测数字芯片的输出引脚还通过所述第二模拟选择开关与单片机连接；

单片机通过第一继电器模块、第二继电器模块、第一模拟选择开关、第二模拟选择开关选择待测数字芯片需要检测的引脚，根据第一电流检测器、第二电流检测器输出的电流，对照故障字典判断数字芯片的各引脚是否存在短路或开路故障；根据待测数字芯片的输出引脚的逻辑输出，对照真值表判断数字芯片是否存在逻辑功能故障。

第一电流检测器、第二电流检测器为霍尔电流传感器。

所述第一继电器模块、第二继电器模块均由两个单刀双掷继电器级联组成。

所述第一模拟选择开关、第二模拟选择开关分别由两个双通道模拟多路选择器组成，其中一个双通道模拟多路选择器的nZ端连接到另一个双通道模拟多路选择器的nZ端。

所述单片机上还连接有人机交互模块。

所述单片机上还连接有显示器。

所述数字芯片故障检测系统还包括芯片插座，所述待测数字芯片固定于芯片插座上。

本发明还公开了一种数字芯片故障检测方法，其特征在于，