单片机应用电路板在线测试系统探讨

2019年第10期(总第391期)电子质量作者简介院陈龙(1993-)，男，江苏盐城人，硕士学历，助理工程师，主要从事集成电路测试工作。

一种单片机的在线编程测试方法研究Research of the On-line Programming and Test on MCU陈龙,何笑,解维坤,苏洋(中国电子科技集团公司第五十八研究所,江苏无锡214035)Cheng Long,He Xiao,Xie Wei-kun,Su Yang (China Electronics Technology Group Corporation No.58Research Institute,Jiangsu Wuxi 214035)摘要：单片机是一种集成电路芯片，在工业控制领域得到广泛的应用。

而传统的单片机测试方法是先编程后上测试机测试，依赖下载器和人工操作，导致生产效率偏低。

该文研究了基于ATE 测试系统的单片机在线编程测试方法。

以C8051F061型单片机电路为例，利用JTAG 边界扫描原理设计了基于J750EX 测试系统的单片机的在线测试方案，实现了J750EX 测试系统对单片机的在线编程测试。

实验结果表明，一种单片机的在线编程测试方法一方面解决了传统测试方法依赖下载器的问题，另一方面减少了测试过程中的人工操作，提高了生产效率，能够满足C8051F061型单片机的编程测试需求。

关键词：单片机；在线编程；自动测试系统；JTAG 中图分类号：TN407文献标识码：B文章编号：1003-0107(2019)10-0086-04Abstract:MCU is a kind of integrated circuit chip,which is widely used in the field of industrial control.The tradi-tional MCU testing method is programming at first then testing on ATE (Automatic Test Machine).It is based on downloaders and manual operations so that it causes low efficiency on productions.This paper investigates the on-line programming and testing method of MCU based on ATE.We choose C8051F061as the example that the on-line programming test of MCU based on J750EX test system is designed by using JTAG boundary scan principle,which realize the on-line programming test of MCU on J570EX test system.The experimental results show that an on-line programming test method for MCU can not only solves the problem that the additivity of downloaders by traditional test method but also reduces the manual operation in the testing process and imp-roves production efficiency,which meets the programming test requirements of C8051F061MCU.Key words:MCU;On-line program;ATE;JTAG CLC number:TN407Document code:BArticle ID ：1003-0107(2019)10-0086-040概述单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把CPU、RAM、ROM、多种IO 口和中断系统、定时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域得到广泛的应用[1]。

电路板维修在线测试仪原理的探讨其实电路板维修测试仪器只是起到辅助作用，真正的维修还是的看工程师的技术及维修经验维修水平。

否则谁都买个仪器就可以修啦！问：电路在线维修测试仪近年来在电路板器件级维修故障检测中得到推广和应用，它的主要特点是什么?答：说到检修电路板，往往会想到应该有被修板的图纸，或者要了解它的电路工作过程，这样才知道怎样检测。

但是，一般设备生产厂家都不提供详细电路图以及有关资料，加之电路板的种类又多又复杂，实际上很难做到搞清楚了电路原理再去修；另外，为了不影响正常生产，须把有故障的电路板从设备上取下来进行检修(这叫做没有联机检测条件)，而脱离了设备的电路板一般不工作，如果要用示波器看波形，还得设法让电路板工作起来。

没有图纸和联机检测条件，是目前器件级故障检测的主要困难。

电路板维修测试仪的主要特点，就是能够辅助各种程度的维修人员，在无图纸、无联机测试条件下，对故障电路板实现"在线"器件级故障检测。

问：这里"在线"测试的具体含义是什么?答：这里的"在线"与其它领域使用的"在线"，比如"在线"监测(英语中用"On-line")不同。

这里所说的"在线"，表示对在电路板上的元器件进行测试，是"在线路中"的意思，在英语中用"In-circuit"这个词。

有人叫"路内测试"。

但由于历史的原因，大多数人仍叫"在线测试"。

问：要是有一台这样的电路板维修仪器，能把故障电路板全修好吗?答：影响维修成功率的因素很多。

其中大部分是因为找不到故障所在。

这是电路在线维修测试仪要解决的问题。

另外，能否找到合格代用元器件、合适的拆焊工具和熟练的拆焊操作都会影响维修成功率。

就故障检测而言，所用检测仪器的种类、档次，使用水平，还有少部分理论上尚不能解决的在线测试问题，也会影响维修成功率。

单片机在线测试系统使用手册
1.输入网址（/exam/admin/login.aspx）进入教师管理登陆
界面：
2.输入用户名及密码登陆（如上图），具体用户名和密码见国家精品资源共享课
-单片机原理的网站；登陆后界面如下图：
3.单击“试卷管理”，进入试卷管理界面如下图：
4.如果需要创建新的试题，请参见第5步，采用现有的试题的使用如下：
（1）单击“修改考试属性”，进入如下界面：
（2）根据实际需要更改考试时间，然后点击“更新”；这样学生就可以在
规定的时间进行在线测试了。

（3）学生首先输入网址（/exam/login.aspx），进入考试注册页面，如下图：
（4）然后输入“姓名”和“学号”进行注册，进入考试界面答题，最后点“提交”，完成测试
5.点击“创建”，进入如下界面：
6.然后输入名称、考试时间等（如上图），点击“创建”完成试题创建。

如下图：
7.然后编辑考题，例如点击模拟试题3的“编辑考题”，进入编辑界面编辑考题，
可以编辑单项选择、多项选择、判断、填空等题型，如下图：
8.单击绿色的“”，可以添加试题，再单击
“”进入如下界面：
9.如上图，可以将试题及答案添加进试卷，也可以从题库中选择（点击
）；
10.完成所有考试题的添加后，参见第4步就可以进行考试了！。

单片机控制电路板在线测试系统设计
雷明;莫波
【期刊名称】《测试技术学报》
【年(卷),期】2002(016)0z1
【摘要】本文设计了一套电路板的在线测试系统.该系统由一个缓冲箱、一个电源负载箱、一系列针床和相配套的软件组成.该系统可登录输入标准电路板在正常工作时的动、静态特性参数;登录后进行检测;最后经分析处理,给出电路板的动、静态特性.由此可在生产线上直接判别电路板的质量好坏.与传统在线测试技术相比,这套技术具有模拟外部条件而进行动态(程序工作)参数检测的功能,目前在国内处于领先地位.
【总页数】4页(P639-642)
【作者】雷明;莫波
【作者单位】北京理工大学机电工程学院,北京,100081;北京理工大学机电工程学院,北京,100081
【正文语种】中文
【中图分类】TM93
【相关文献】
1.剩余电流式电气火灾监控探测器控制电路板检测系统设计 [J], 陈景波;谢启;顾启民;涂水林;季绍陵
2.智能型电动机软起动器控制电路板测试系统设计 [J], 李鑫;戴梅;顾启民;谢启;季
绍陵
3.单片机应用电路板在线测试系统探讨 [J], 何涛
4.电动执行器控制电路板故障诊断系统设计与分析 [J], 刘立三
5.电动执行器控制电路板故障诊断系统设计与分析 [J], 刘立三
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测试设备在电路板上的使用探讨【摘要】随着电子科学技术发展的不断深入，电路板的设计也开始变得越来越复杂，这无疑增加了电路板在线测试的难度。

但电路板作为整个电子系统的核心部件，其可靠性和可维护性直接关系着电子系统的整体质量与生产周期。

因此，对测试设备在电路板上的使用进行具体的研究和探讨无疑具有重要的理论意义和实践价值。

【关键词】测试设备；电路板；使用探讨一、引言二十一世纪以来，人类社会已经进入了数字化、信息化的时代，电子信息技术在给人们带来诸多便利的同时，其可靠性和安全性也成为社会日益关注的焦点。

特别是在军工、航空航天等领域，由于其高密度、高要求以及高数字化的特点，对电子系统的可靠性和可维护性提出了更高的要求。

电路板是电子系统生产和研发过程中非常重要的一环，其直接关系着电子系统的整体质量与生产周期。

因此，为保证交付的电子产品的可靠性，就必须要配备较好的实现电路板性能测试的设备。

二、电路板测试简析测试设备在电路板上使用与电路板测试的功能、性能、基本构成密切相关，因此有必要首先对电路测试的目的以及原理进行简要分析1、电路板测试的目的电路板测试的目的主要包括设计验证、产品检测以及故障诊断三个方面的内容。

（1）、设计验证。

从电路板的设计阶段来看，为了找出设计的漏洞，需要对电路板进行设计验证。

但由于设计原理样机进行现场试验的方法成本相对较高，因此，在设计验证的过程中主要采用在计算机上进行验证的方法，这样既节约成本，也节省时间。

（2）、产品检测在设计验证通过之后，电路板便可以进入生产阶段了。

故而，对电路板的测试也就从原来的设计验证变成了产品检测。

通过产品检测主要是要查出产品当中是否存在故障，因此，产品检测也叫故障检测。

在一般情况下，故障检测只关注产品的好坏，组装完成的电路板必须要通过严格的测试，在确认其不存在故障之后，电路板才能够装入系统或出厂。

（3）、故障诊断在进行产品检测的过程中发现电路板存在故障时，便需要诊断故障原因以及故障状态，而这一过程便是故障诊断。

通用电路板在线测试仪设计与开发摘要：测试仪通过采用电路在线测试技术、计算机单片机通信技术，具有电路在线功能测试、在线状态测试、VI特性测试、节点电压测试等多种测试功能。

通过试验证明，测试仪功能齐全，模块化程度高，便携性能好。

本文介绍的通用电路板在线测试仪采用计算机与单片机通信技术，测试仪与计算机通过串口通信，便携性能好，适用于各种双面印制电路板的测试与诊断。

一、引言本文介绍的通用电路板在线测试仪采用计算机与单片机通信技术，测试仪与计算机通过串口通信，便携性能好，适用于各种双面印制电路板的测试与诊断。

二、电路在线测试技术 2.1 在线测试原理在线测试的基本原理是测试仪为印制电路板上的被测芯片提供输入激励，同时在计算机控制下自动采集记录被测芯片的输出响应和状态值，通过计算机将其记录的所有状态值与标准的状态真值表比较，从而判断被测对象的故障情况。

2.2 后驱动测试技术后驱动测试技术主要用于数字电路的在线测试。

其实质是在被测器件的输入级(前级驱动芯片的输出级)灌入或拉出瞬态大电流，迫使其电位按要求变高或变低，达到对被测器件在线施加测试激励的目的。

为了确保对电路板上的器件进行功能测试，就必须强制驱动器件的逻辑电平，各脚驱动器必须能够吸收或输出足够的电流。

根据国际防护标准文件(00-53/1)所推荐的后驱动安全标准，测试仪的最大驱动电流被设计为240mA，测试时间在200ms以内。

通过实验，基本能够较好地对被测器件进行隔离，同时也确保了被测器件的安全性。

三、测试仪组成 3.1硬件模块测试仪由便携式计算机、单片机测试平台及测试分析处理软件构成。

其中单片机测试平台在计算机控制下完成被测对象数据的采集，其基本原理框图如图1所示。

各部分功能及说明如下：单片机电路主要完成数据采集、控制、命令处理，与计算机进行数据交换。

在测试仪设计中采用了MCS-51系列8031单片机，选用2764作为扩展ROM，6264作为扩展RAM。

基于单片机的PCBA测试系统研究摘要:在本文中,基于PCBA的特点,提出了设备的PCB装配(PCBA,PCB assembly)测试系统。

该方案以功能测试方法为主,测试与测试框架相结合,无论是设计成本和是测试能力都达到了最佳,并给出了测试系统的硬件和软件设计方案。

关键词:PCBA 测试系统FPGA随着计算机技术和网络技术以及微电子技术的飞速发展,在电子测量技术领域,测量仪器不断更新发展,数字化仪器,智能仪器和虚拟仪器对电子设备的电子测量系统提出越来越高的要求。

在电子行业集成程度越来越高,从而使母板和PCB在材料和生产过程控制和发展越来越严格,而性能和可靠性的PCB测试要求会更高。

PCBA是Printed Circuit Board Assembly的简称,是在空的PCB板经过SMT上件,再通过DIP插件的全过程后得到的电路板。

任何电子产品的核心是PCBA,因此,为PCBA测试,尤其是现代电子产品的自动测试是一个重要的组成部分。

1 PCBA测试系统总体概述对不同性质的PCBA,该系统将重点讨论如何建立一个比较通用的PCBA的自动化测试平台。

基于功能测试的方面,PCBA测试平台是模拟系统的反馈信号和控制信号,并从相应的输出探针捕获输出通道互连的信号,判断输出通道信号从PC端软件来实现。

测试设备通常基于嵌入式处理器核心的控制面板,既包括内部的数字电路和模拟电路,还包含嵌入式处理器,无论是模拟信号,数字信号都存在,所以需要测试更多类型的内容。

为了全面完成设计任务,测试系统结构分为六个主要部分,即信号输入单元,信号采集与处理单元,数据存储单元,外部接口单元,控制单元,输出单元。

信号输入单元来完成从主电路板PCBA的被测试的信号预处理,如信号放大,滤波,整形,以满足后续的采集处理要求;采集与处理单元,分别是输入设备输出的信号采集和信号处理,以获得准确的测试数据,以确定系统是否准确;存储单元主要用于存储采集和处理的数据,和测试系统需要预先设定参数;输出单元有LED的输出,LCD液晶显示输出,并在主机上显示输出;接口单元是RS-232串行接口,USB接口,键盘接口和微控制器和FPGA的JTAG接口。

基于单片机的PCBA测试系统研究一、引言随着电子产品的普及和市场竞争的加剧，生产过程中对产品质量的要求越来越高。

而在电子产品的生产过程中，PCBA（Printed Circuit Board Assembly，印刷电路板组装）测试是其中重要的一环，其对于产品的质量控制和故障排除具有至关重要的作用。

传统的PCBA测试方式主要依赖于人工进行，效率低下且易受到人为因素的影响。

为了提高测试效率，降低测试成本，基于单片机的PCBA测试系统应运而生。

该系统通过引入单片机的智能控制，实现了自动化测试和故障自动诊断功能，极大地提高了测试的效率和准确性。

二、基于单片机的PCBA测试系统的原理与结构1.基本原理基于单片机的PCBA测试系统主要通过单片机的各种功能模块来对PCBA进行测试。

其中包括信号发生器、数据采集模块、信号处理模块和故障判断及输出模块。

通过这些模块的相互配合和控制，可以对PCBA进行全面的电气参数测试和故障诊断。

2.系统结构三、基于单片机的PCBA测试系统的工作流程1.准备阶段在准备阶段，需要确定测试的目标和测试方法，制定测试方案和测试流程。

同时需要准备好测试所需的设备和工具，如测试平台、测试夹具、测试仪器等。

2.测试阶段在测试阶段，首先需要将待测的PCBA装配到测试平台上，并将测试平台与测试系统连接。

然后，通过测试程序的控制，对PCBA进行电气参数测试。

测试程序会向PCBA发送各种信号，并采集信号的响应。

通过数据的处理和分析，可以得到PCBA的测试结果。

3.故障诊断阶段在故障诊断阶段，系统会根据测试结果进行故障判断。

如果测试结果正常，则说明待测PCBA没有故障；如果测试结果异常，则说明待测PCBA 存在故障。

系统会根据测试结果给出故障类型和位置的判断，并输出相应的故障信息。

四、基于单片机的PCBA测试系统的优势和应用1.提高测试效率：测试系统的自动化功能可以大大提高测试的效率和准确性，并缩短测试周期。