Termikus mérőberendezés vezérlőáramkörének programozható logikai eszköz alapú megvalósítása

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Ress Sándor László
Elektronikus Eszközök Tanszéke

Félvezetők és integrált áramkörök szerkezeti elemzése termikus vizsgálat elvégzésével lehetséges a leghatékonyabb módon. Ilyen típusú mérőberendezést fejleszt a Mentor Graphics Magyarország Kft., ahol szakmai gyakorlatomat végeztem. Ez a Termikus Teszter eredetileg két vezérlőkártyát tartalmaz. A gyakorlat során a berendezés egyik vezérlőkártyájának PLD-alapú megvalósítása teljesült, így a szakdolgozatban mindkét vezérlőkártya integrálására, az ehhez tartozó új hátlap, valamint egy kiegészítő mérőkártya fejlesztésére kerülhetett sor.

Dolgozatomban részletezem a berendezés jelenlegi struktúráját, buszrendszerét, a benne található kártyák funkcionális ismertetésével egyetemben. Bemutatásra kerül a kártyák közötti szinkron kommunikáció biztosítása, az áttervezésre kerülő vezérlőkártyák előtérbe helyezésével. Elkerülhetetlen és indokolt a régi és új modellek közötti kompatibilitás kérdése, a későbbiekben részletezett módon valamennyi eszköz egymással működőképes rendszert alkot.

A probléma felvetése után a megoldást jelentő PLD-k csoportosítása, és tulajdonságaik ismeretében a választás bemutatása következik. Ezután a köré építendő áramkör, és a szükséges kiegészítő elemek ismertetése történik meg. Az eszköz működéséhez elengedhetetlen a programozást jelentő Verilog kód megírása, optimalizálása, mellyel zárul a kontrollerkártya tervezése.

A hátlap átalakításánál a kompatibilitás mellett két fontos kérdést tartottam szem előtt: a zaj minimalizálását és a szerelés egyszerűsítését.

A kontroller kiterjesztett funkcióinak ellenőrzésére egy új mérőkártya rendszerterveit is elkészítettem, ennek fizikai megvalósítása túlnyúlik jelen szakdolgozat keretein. Az új mérőkártyával egy kártyahelyen több csatornán tudunk mérést végezni a memóriák lapozhatóvá tételével. Kivitelezési lehetőségeinek vizsgálatához a régi részletes ismertetése szükséges, a memóriaműveletekre fókuszálva.

A tervezés mellett természetesen nagy hangsúlyt fektetek az elkészült új kontrollerkártya és hátlap élesztésére, bemérésére, a régi eszközökkel történő összehasonlítására, melynek alapját képező struktúrafüggvény előállításáról is szó esik.

A dolgozat az elvégzett munka összegzése mellett a további fejlesztési lehetőségek bemutatásával zárul. Az immáron egy vezérlőkártya létrejötte, valamint a mérőkártyák funkciójának növelése lehetőséget ad egy fele méretű mérőberendezés összeállítására, amely könnyebb szállíthatósága miatt bemutatókra alkalmas. Másik fejlesztési irányvonalként a vezérlőkártya kialakítása lehetővé teszi az alap 8 mérőcsatorna helyett 16 illesztését, így még több félvezető eszközön végezhető szinkron mérés.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.