如何设计未知威廉希尔官方网站 板原理图测绘系统？

　　近年来，我国引进了大量先进的仪器设备，这些设备系统庞大、结构复杂、集成度高。经过多年的使用，这些设备在维护修理、备件保障方面遇到了极大的困难。由于不是技术引进，几乎没有任何关于设备的技术资料，无法获得电子备件的威廉希尔官方网站 原理图，所以对未知（无威廉希尔官方网站 原理图）威廉希尔官方网站 板威廉希尔官方网站 原理图的测绘，对于电子备件尤其是军工产品的反设计具有重要意义。
　　1 基本原理
　　要完成对未知电子备件的反设计，必须首先获知该备件的连线表，然后才能依据元器件数据库的相关知识绘制出原威廉希尔官方网站 原理图，进而通过技术分析和设计形成替代方案，实现反设计。对未知威廉希尔官方网站 板的测绘所使用的常用办法主要有如下两种：
　　（1）用万用表的欧姆档，对印制威廉希尔官方网站 板上的各外露焊点和元器件管脚进行连接测试，即首先测量第一个焊点（或管脚）和第二、第三个焊点（或管脚）之间的电阻，直至测量完所有焊点和管脚，从而得到第一个焊点或管脚在威廉希尔官方网站 板上的连接图。用同样的方法，再测第二个焊点（或管脚）与第三、第四个焊点（或管脚）之间的电阻，直至测量完所有焊点管脚，得到第二个焊点或管脚在威廉希尔官方网站 板上的连接图。依次类推，可以得到威廉希尔官方网站 板上各焊点和元器件管脚的连接关系（即网络图）。这种方法虽然能够得到威廉希尔官方网站 板的网络图，但十分繁琐、效率低、差错率也高，因此应开发自动测绘设备。
　　（2）采用固定针床的办法进行测绘，对于每种威廉希尔官方网站 板设计专门的测试针床，将专用针床与被测威廉希尔官方网站 板的所有接点可靠接触，在计算机测试软件的控制下，通过专门的通道控制器可在较短时间内完成测试茉莉花和，而且能完成对多层威廉希尔官方网站 板的测绘。但这种方式要求为每种被测对象设计一个专门的针床和测试软件，投放成本高、周期长。
　　综合以上两种方法的优点，根据常用的通路电阻测试法，设计了“柔性针床网络图测绘系统”，实现了灵活高效的测绘。连线表测试完成后，借助专建立的器件数据库，通过人工干预的方式即可完成威廉希尔官方网站 原理图的绘制工作。
　　2 系统硬件设计
　　2.1 系统总体结构
　　该系统由计算机、开关矩阵、柔性针床阵列和被测备件组成，其结构见图1。其中，柔性针床阵列通过柔性针与威廉希尔官方网站 板上的所有节点可靠连接，开关矩阵实现通道的自动切换或顺序切换，柔性针床宽度仅能够覆盖一个电子芯片，这样通过多个针床，即可覆盖整个待测威廉希尔官方网站 板。
　　测试时将威廉希尔官方网站 板水平固定，在威廉希尔官方网站 板上方和下方间距为2至3厘米处水平固定柔性针床，柔性针床的一面有密集分布的焊点，这些焊点通过长短可变的弹性探针与被测威廉希尔官方网站 板一面上的外露焊点或元器件管脚相连。柔性针床的另一面由连线将各焊点与开关矩阵相连，威廉希尔官方网站 板的另一面也进行相同的操作，从而将威廉希尔官方网站 板的外露焊点或元器件管脚引到柔性针床上，通过计算机对开关矩阵进行控制，实现柔性针床上各节点之间的连接关系的自动测试。
　　
　　2.2 测试威廉希尔官方网站 结构组成
　　本系统采用自定义的总线结构，各柔性针床通过总线进行连接，由控制模块控制相互间的通信。测试威廉希尔官方网站 通过USB总线接口与主机进行连接，如图2所示。
　　
　　其中，ADDR1和ADDR2为针床地址总线，控制模块通过发送相应的地址码实现针床的寻址。由于在测试时需要在针床本身和两个针床之间进行测试，只设计一套地址总线不能同时寻址两个针床，故设计了ADDR1和ADDR2两套地址总线，可同时实现对两个测试针床的寻址。
　　RD、WR为读使能和写使能总线，RD有效时，允许测试针床向控制模块发送数据，WR有效时，允许控制模块发送指令到各个针床，实现控制功能。
　　AD1、AD2为针床控针地址总线。由于在测试时，各个探针都需要和其它探针进行遍历测试，所以设计两套地址总线用来同时寻址两个不同的探针。AD1所寻址探针信号经数据线D1引出，AD2所寻址探针信号经数据线D2引出，通过测量D1与D2之间的电阻，就可以得到所对应的威廉希尔官方网站 板焊点之间的连接情况。
　　在本设计中，PC机通过USB接口完成对测试机的控制，而测试数据又通过USB接口送回PC机进行分析，分析结果用于对UUT进行故障诊断。
　　本系统采用Cypress公司的AN2131QC作为控制器芯片。图3所示为AN2131QC的结构简化框图，USB总线收发器与USB总线引脚D+、D-相连，串行接口引擎用来对串行数据进行解码和译码、错误校验、位填充，并完成其它USB总线所需的信号，最终实现与USB总线接口的数据传输。通用微处理器采用增强型8051，与标准8051相比较，执行速度更快、功能更强大。在内部使用RAM作为程序代码和数据存储器，因此8051序列具有“软”特性，即：用户可以自动装载代码和数据来实现具体功能。
　　
　　2.2.2 控制模块
　　控制模块用来完成各个针床的寻址、控制、测试以及数据的发送与接收功能。通过USB接口由主机下达控制命令及接收数据。控制模块结构如图4所示。
　　
　　系统控制芯片采用ALTERA公司的MAX7000系列可编程逻辑器件（CPLD），用来接收主机发送的控制信号，对测试威廉希尔官方网站 进行控制；接收测试数据并上传到主机。当WR有效时，接收控制指令；当RD有效时，接收测试数据。在测试威廉希尔官方网站 自定义总线上共有五种测试信号，所以采用三根控制信号线A、B、C，经译码即可输出不同的控制信号。电阻测试威廉希尔官方网站 也位于控制模块中，负责对经D1和D2引出的威廉希尔官方网站 板两个焊点（或管脚）进行测试，测试结果经A/D变换后由CPLD送到主机中。
　　2.2.3 测试针床
　　测试针床用来使用探针连接威廉希尔官方网站 板各个焊点或管脚，并使用开关矩阵进行各个探针之间连接的自动顺序切换，从而实现各个焊点之间的互连测试。针床威廉希尔官方网站 如图5所示。
　　
　　开关矩阵采用MAX7000系列可编程逻辑器件实现，用来连接针床上所有探针，接收控制信号并将所寻址探针信号输出。
　　3 系统软件设计
　　系统软件运行于PC机平台上，通过USB总线对测试威廉希尔官方网站 进行控制并接收测试威廉希尔官方网站 测试数据，根据接收到的数据形成所测威廉希尔官方网站 板威廉希尔官方网站 连线表。现主要分析与威廉希尔官方网站 测绘有关的测试威廉希尔官方网站 控制程序：
　　（1）首先利用ADDR1寻址测试基准针床，每个针床都有特定地址码，如发送ADDR1=00000001，表示选中1号测试针床，以此为基准测试针床来对其它针床进行测试。
　　（2）号测试针床利用AD1总线对其上所有探针进行寻址，AD1总线寻址该针床的基准测试点，如发送AD1=00000001，表示寻址到1号探针，即1号探针连接D1端。
　　（3）以ADDR1所寻址针床为基准，利用ADDR2寻址所有针床，所寻址的针床利用AD2总线对其上探针进行寻址。
　　（4）以AD1总线所寻址探针为基准，对AD2总线所寻址探针进行遍历测试。
　　程序伪代码如下：
　　for（ADDR1=1 to 20） //假定共有20个测试针床，选定基准测试针床
　　{
　　for（AD1= 1 to 256） //假定每个针床上有256个探针和焊/点相连，选定基准测试焊点
　　{
　　for（ADDR2=1 to 20） //依次寻址所有针床
　　{
　　for（AD2= 1 to 256） //依次寻址测试针床上所有探针（焊点）
　　{
　　//测试威廉希尔官方网站 测试函数
　　…
　　}
　　}
　　}
　　}
　　通过以上测试程序，即可实现每个探针（焊点）和其它所有探针（焊点）的遍历测试，从而获取威廉希尔官方网站 板上每个焊点的连接情况。
　　通过威廉希尔官方网站 板上元器件型号知识，利用此套测绘系统测绘的威廉希尔官方网站 板连线表，结合相应PCB设计软件及人工干预，在某个引进装备上实现了未知威廉希尔官方网站 板的测绘工作，得到了其威廉希尔官方网站 原理图，为下一步的反设计工作奠定了基础。由于涉及知道产权问题，该系统仅应用于特殊领域电子设备。