工业电路板CPU及外围电路

SRAM静态数据存储器：由CMOS工艺制成，其工作特点是耗电小，工作速度慢。因此主要用于微处理电路存放备份的系统数据和用户设定临时数据，电路断电后，存储数据将会消失，一般都加有后备小功率电池作为保存用，一个后备小功率电池一般可以给该电路供电5年以上。

SDRAM高速静态数据寄存器【老式的内存条】，由高速的场效应管制成，这种寄存器使用时间一长，就必须拆下用洗板水将线路插脚【金手指】清洗干净。

DDRAM双向动态数据寄存器，读写同时动态存储器，由三极管工艺制成，其特点是写入读出速度快，耗电高，主要应用微机作临时堆栈数据用，断电后数据即消失。该芯片主要应用于电脑内存条例用。以V58C2256164S为例。

V58C2256164S为例的内部工作框图。

ROM , PROM , EPROM , E2PROM ,断电保存永久型数据寄存器。一般都是由CMOS制成擦写次数一般为10万次，程序保存时间在不通电的情况下为10年。可以用TOP3100拷贝机读取来测试器件的好坏。

Flash ROM快速读写闪存，也叫非易失性程序存储器NVROM，特点是高速可擦写断电保存闪存，即快速写入读出存储器，该存储器在程序远行时可以随决地写入读出，系统断电后，在不需要电池供电的情况下，其数据可以保存10年以上，是EEPROM的升级品，常用的芯片有AM29F400B，判断芯片好坏，用拷贝机读芯片好坏，读出全FF为好的而且是空白的。

中央处理器CPU的应用，可以用TOP3100拷贝机读取来测试器件的好坏，

本例是以AT89C52单片机为例，P0~P3是可编程口，18，19引脚接晶振相当于芯片的心脏， RST是复位引脚，测量RST脚的对地电压应0V，如果是5V说明它一直在复位，没有正常工作。当CPU需要外接片选信号时就需要PSEN信号来控制其它芯片如寄存器的选通；ALE是当CPU正常工作时输出一个CPU晶振频率六分之一的脉冲，如果没有脉冲输出说明CPU没工作。如果万用表测量ALE应有2.5V的对地电压否则CPU没有工作。EA如果接0V了CPU就不读了，CPU去访问外面的寄存器；

CPU或单片机正常运行需具备的条件。可以用TOP3100拷贝机读取来测试器件的好坏。

CPU常见故障万用表测试方法。

可编程逻辑器件PLD的使用，可以用TOP3100拷贝机读取来测试器件的好坏，

GAL16V8芯片说明。

PLD器件一般都是加密的器件，不可以直接用具有相关型号的拷贝机进行拷贝，以上使用的TOP3100可以对部分PLD进行读写，如果有些引脚损坏，拷贝机在读写的过程中会显示出来，要注意的是PLD读出来的数据全是二进制的数据，而单片机或寄存器读出来的数据是16进制的数据。PLD常见的故障是电源输入端短路和IO口与电源的正极或负极击穿，使用二极管档进行测量。【内部都是1说明是空白的，】

DSP器件的拷贝机很贵，一般损坏都要更换整块CPU的电路板，测量好坏与单片机一样，测量复位、时钟、电源、跑码信号。

对于CPU的复位电路如果是低电平有效复位的，正常测量时应为高电平，否则就是坏了。同理高电平有效复位的，正常测量时应为低电平，否则就是坏了；复位芯片是电路中的易损件，如果CPU工作不正常或不工作，应重点检查复位芯片。如：MC34064芯片。

使用看门狗集成电路复位，看门狗集成电路的作用是对电源和CPU进行监控，当电源电压过低或CPU内程序产生死循环即所谓的死机时对CPU进行复位，保证设备运行正常，常用的芯片有DS1232LP等。 有单片机可以进行定时喂狗。

时钟芯片内部结构说明，如DS1302，时钟芯片一般都接有32.768M的晶振，时钟芯片是做为CPU的附属电路，在维修的线路板中，有90%以上的CPU电路都使用它，绝大部分线路板的CPU一工作就优先读取时钟，如果时钟芯片损坏，CPU是没法工作的，连报错都不会直接死机。时钟芯片没有专用的测试仪，如发现有问题应立即更换，大部分使用时钟芯片电路板都配有可供设置系统时钟和参数的人机界面操作器，更换后应对时钟进行更改。

可编程晶振分频器的使用，本例以CY2292F等为例。对于一个电路板如果需要多个时钟，而且时钟的频率也不一样，就可以使用这个芯片产生多个时钟给各个芯片。对于万用表测量时钟类高频信号的电压时，可以在万用表的电压档红笔串一个1N4148的高频二极管再碰时钟引脚，黑笔接地这样就能测出电压了。万用表测量晶振方法也是如此。

数模和模数转换器DA/AD

数据转换后通过并行输出。用于对输入信号的模拟量电压或电流进行采集后，转换成二进制数据送至CPU进行识别编程处理，常用的模数转换芯片有串行AD0832和并行ADC0809，AD7304, AD7305该芯片的作用是将输入信号从0到最大值转换成8位数据输出，代表256种状态，可以将输入信号从最小到最大值分成256级数从低到高输出。

并行输出：工作时序，1、选端口是AD0~AD2；2、start给启动信号；3、接收转换完成信号；4、CPU给使能信号OE；5、CPU开始读数据,DB0~DB7的数据送给CPU；

串行输出：其中”CS非”是片选信号，CLK是时钟信号，DI是I2C总线形式的数据输入，DO是I2C总线的形式数据输出。SARS是AD转换器工作状态信号，转换完毕输出高电平，VREF是参考转换电压最大值，VIN+和VIN-是差分输入型ADC转换器的通道输入端。

AD转换器易损坏件是模拟量输入引脚，用万用表的二极管档测每个输入引脚对电源的正负各测与其它输入引脚对比。8路都烧的可能性是不会的。

VF转换器典型应用，FV转换器是将频率转换为电压，VF转换器是由微分电路来完成，将电压直接转换成频率后送到单片机，代替AD转换器。常用的VF转换器有TC9400，LM331或KA331。

电子开关芯片说明：电子开关是应用在多路模拟量和多路数字量的切换，目的是将多路输入信号选 择其中的一路或两路进行输出，常用的类型有数字型和模拟型两种不同的芯片，数字型电子开关也叫数据选择器，电子开关可以通过TTL测试仪测试。

数字型电子开关也叫数据选择器，只针对二进制多路数据进行选择后其中一路进行输出，常用在CPU对多路串行通讯接口数据的切换和扫描。数字电子开关是单向的，即输入和输出是固定的，常用的数字电子开关有74LS151,用两只8路选1路选择器扩展成16路选1路的择选器。D1~D7是8路数据输入接口，Y是同相输出，W是反向输出。D3~D0是8路数据选择控制器，当信号为0000时选择D0端口，为1111时选择D7端口。

模拟型电子开关是对多路模拟信号选择其中的一路或两路进行输出，是双向的开关。即输入和输出端子可以相反使用，相当于一只小功率继电器，优点是切换速度快，不需要接点，缺点是切换电流小，如CD4066、CD4051、CD4052、CD4053、CM14051、CM14052等。模拟开关就是给CPU减少引线，有多路模拟量靠电子开关来一路一路切换。

CD4066该类型的电子开关是四路独立控制的，是双向型，输入电压范围是0V~VDD,电源范围是-0.5V至+20V，CONT是开关的控制端，控制信号是电平信号即0和1。

功率驱动芯片、模拟驱动芯片的使用和测量。芯片的好坏测量需要将芯片从电路板上拆下来测量才行。驱动接口芯片是电压隔离驱动型，主要是应用在继电器，大功率晶体管、直流风扇、直流接触器、变频器等驱动器件的控制，通过驱动器件再驱动大功率执行元件如：马达、电热丝等设备。驱动芯片存在多种多样的类型，三极管驱动大部分用在控制直流接触器、直流继电器、脉冲变压器、直流风扇等，常用的芯片有ULN2003和ULN2803等有很多，这种器件只做为电压隔离功率放大用，是属于开关型元件，不能应用在线性型模拟量驱动。

模拟量推挽功率驱动芯片【音频放大器】，模拟量驱动芯片就是大功率的运算放大器，包括家用音箱放大器，类型特别多，工业用的模拟量驱动芯片是应用在模拟量线性的大功率放大，庆用于各种仪表的输出，直接连接至变频器或伺服器的速度控制输入接口，下面介绍的LT1010一般应用在模拟量驱动。

注意：驱动芯片是线路板中的易损件，在带有驱动芯片的电路板上，如果出现不明原因的故障，要首先检查驱动芯片，如果怀疑有问题，可用数字万用表二极管档进行输入和输出对电源端的压降对比法测试。

通讯总线的说明

外总总线数据通讯说明

外总总线数据通讯和通用通讯数据协议的说明。

数据帧的结构

RS232通讯单主站接口电路的使用，RS232接口高电平是+10V，低电平为-10V；主从方式

RS232通讯接口电路说明。以MAX202为例。内含 DC/DC升压电路。主从方式

RS485通讯单主站接口电路的使用，0V是低电平，5V是高电平。可以接32个收发器。主从方式

接口电平不需要转换，

RS422通讯接口电路的作用，0V是低电平，5V是高电平。可以接10个收发器。主从通讯

RS422接口芯片SN65C1167为例，差分信号将一个信号变为高低两个电平。

CANBUS总线报文传送的应用。它支持110个节点，

本例以PCA82C251 CAN芯片为例，它内部带有监听功能，它会监听总线上是否有电平有数据，有数据就不会没有数据就发；