怎样检查数字逻辑电路故障

Answer 1

要检查数字逻辑电路故障，可以按照以下步骤进行：

确认电源和信号输入：首先检查电路的电源是否正常，并确认输入信号的准确性和稳定性。确保电路接收到正确的电源电压和输入信号。

检查连接线和插件：检查电路中的连接线和插件，确保它们没有断开或松动。重新插拔插件并确保连接牢固可靠。

使用示波器检查信号波形：使用示波器测量电路中各个节点的信号波形。比较测量结果与预期的信号波形，以确定是否存在异常或失真的信号。

使用逻辑分析仪检查时序和逻辑关系：使用逻辑分析仪来检查电路中各个信号的时序和逻辑关系。通过观察和分析信号的状态和转换，可以确定是否存在逻辑错误或时序问题。

逐个检查电路元件：逐个检查电路中的元件，如门电路、触发器、计数器等。检查是否有损坏、过载或未正确连接的元件。可以使用万用表或逻辑探针等工具进行测量和测试。

进行逻辑分析和故障排除：根据以上的检查结果，进行逻辑分析和故障排除。仔细分析电路的逻辑设计和信号传输路径，找出可能存在的故障点，并逐步排除。

检查电路布线和接地：检查电路的布线是否正确，避免信号干扰和串扰。确保电路的接地良好，减少接地问题对电路性能的影响。

借助电路模拟软件进行仿真：使用电路模拟软件，对电路进行仿真和模拟分析。通过模拟验证电路的功能和性能，找出潜在的问题和改进建议。

以上步骤可以帮助您检查数字逻辑电路故障。请注意，在进行任何操作之前，请确保具备相应的知识和技能，并遵循安全操作规程，以免造成损害或危险。如果您对电路故障排除不确定，建议寻求专业人士的帮助。

Answer 2

数字电路根据逻辑功能的不同特点，可以分成两大类，一类叫组合逻辑电路（简称组合电路），另一类叫做时序逻辑电路（简称时序电路）。组合逻辑电路在逻辑功能上的特点是任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入，与电路原来的状态无关。而时序逻辑电路在逻辑功能上的特点是任意时刻的输出不仅取决于当时的输入信号，而且还取决于电路原来的状态，或者说，还与以前的输入有关。
时序逻辑电路其任一时刻的输出不仅取决于该时刻的输入，而且还与过去各时刻的输入有关。常见的时序逻辑电路有触发器、计数器、寄存器等。由于时序逻辑电路具有存储或记忆的功能，检修起来就比较复杂。
带有时序逻辑电路的数字电路主要故障分析：
1. 时钟：时钟是整个系统的同步信号，当时钟出现故障时会带来整体的功能故障。时钟脉冲丢失会导致系统数据总线、地址总线或控制总线没有动作。时钟脉冲的速率、振幅、宽度、形状及相位发生变化均可能引发故障。
2. 复位：含有微处理器(MPU)的设备，即使是最小系统，一般都具有复位功能。复位脉冲在系统上电时加载到MPU上，或在特定情况下使程序回到最初状态(例如，看门狗Watchdog程序)。当复位脉冲不能发生、信号过窄、信号幅度不对、转换中有干扰或转换太慢时，程序就可能在错误的地址启动，导致程序混乱。
3. 总线：总线传递指令系列和控制事件，一般有地址总线、数据总线和控制总线。当总线即使只有一位发生错误时，也会严重影响系统功能，出现错误寻址、错误数据或错误操作等。总线错误可能发生在总线驱动器中，也可能发生在接收数据位的其它元件中。
4. 中断：带微处理器(MPU)的系统一般都能够响应中断信号或设备请求，产生控制逻辑，以暂时中断程序执行，转到特殊程序，为中断设备服务，然后自动回到主程序。中断错误主要是中断线路粘附(此时系统操作非常缓慢)或受到干扰(系统错误响应中断请求)。
5. 信号衰减和畸变：长的并行总线和控制线可能会发生交互串扰和传输线故障，表现为相邻的信号线出现尖峰脉冲(交互串扰)，或驱动线上形成减幅振荡(相当于逻辑电平的多次转换)，从而可能加入错误数据或控制信号。发生信号衰减的可能原因比较多，常见的有高湿度环境、长的传输线、高速率转换等。而大的电子干扰源会产生电磁干扰(EMI)，导致信号畸变，引起电路的功能紊乱。