一種復(fù)制或代換PAL器件的方法

鄔愛(ài)平

（航宇救生裝備有限公司制造一事業(yè)部精加車間，湖北襄陽(yáng) 441003）

一種復(fù)制或代換PAL器件的方法

鄔愛(ài)平

（航宇救生裝備有限公司制造一事業(yè)部精加車間，湖北襄陽(yáng) 441003）

在數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)板卡及伺服模塊維修中，PAL器件損壞有時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)板卡甚至系統(tǒng)報(bào)廢。介紹一種復(fù)制或代換PAL器件的方法，從根本上解決問(wèn)題。

數(shù)控機(jī)床；板卡；復(fù)制；替換；解密

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.05.20

0 引言

在數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)板卡及伺服模塊維修中，PAL器件損壞有時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)板卡甚至系統(tǒng)報(bào)廢。因往往被加密，這些芯片即便沒(méi)有損壞，也無(wú)法讀出其熔絲圖文件，進(jìn)而復(fù)制和代換。芯片完好時(shí)，利用邏輯分析儀尚可在線分析其邏輯功能，或搭建簡(jiǎn)易電路測(cè)試其輸入輸出關(guān)系，而一旦芯片損壞，則往往束手無(wú)策。本文以芯片TIBPAL16L8-25CN為例，介紹一種解密方法，能使問(wèn)題得到徹底解決。

1 獲取芯片電路圖像

TIBPAL16L8-25CN芯片在Kollmorgen VFS5主軸伺服模塊中起片選作用，某次模塊故障時(shí)，用邏輯分析儀觀察，在CPU需訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，存儲(chǔ)器芯片未被選通，綜合電路中其他狀態(tài)判斷該P(yáng)LD芯片損壞。因無(wú)備件替換，故采用下述方法復(fù)制或代換。首先將芯片放入溶解劑中加熱去除封裝，得到2～3 mm見(jiàn)方的晶片，用酒精棉清潔掉表面臟污。將晶片置于500倍以上顯微鏡下觀察，調(diào)焦使熔絲層最為清晰，保存屏幕截圖，用圖像處理軟件拼成完整的內(nèi)部電路圖像（圖1）。

圖1 6×5幅截圖拼成的完整圖像

2 讀取邏輯功能數(shù)據(jù)

仔細(xì)讀出數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)并按相應(yīng)行列地址排列（圖2），熔絲熔斷為“1”，完好為“0”，本例為2048個(gè)熔絲數(shù)據(jù)。

3 得到邏輯功能表達(dá)式

結(jié)合TI公司TIBPAL16L8-25CN技術(shù)文檔所述電路可寫出輸入輸出邏輯表達(dá)式：

圖2 數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)映射

其中，I1～I(xiàn)11分別表示1～11引腳，P12～P19分別表示12～19引腳，顯然P15（I/O）被設(shè)置成了輸入，而其他I/O引腳設(shè)成了輸出。信號(hào)名前的“”表示該信號(hào)的邏輯非信號(hào)，信號(hào)名連寫表示邏輯與，“+”表示邏輯或。

4 生成熔絲圖文件

利用PLD設(shè)計(jì)軟件便可以生成熔絲圖文件，本例采用A-bel4，源文件如下：

5 復(fù)制或代換

利用編程器將熔絲圖文件寫進(jìn)TIBPAL16L8-25CN空片即完成了復(fù)制，也可選用其他型號(hào)的兼容芯片進(jìn)行代換。本例利用復(fù)制的芯片使主軸伺服模塊恢復(fù)了正常。

［1］Texas Instruments Incorporated.TIBPAL16L8-25C,...TIBPAL16R8-30M,Low-power high-performance impact PAL circuits［EB/OL］. Rev.Dec.2010.http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/539578/ TI/TIBPAL16L8-25CN.html.

［2］（美）Peter Van Zant.芯片制造-半導(dǎo)體工藝制程實(shí)用教程［M］.韓鄭生，趙樹武，譯.北京：電子工業(yè)出版社，2010.

［3］張有志.可編程邏輯器件PLD原理與應(yīng)用［M］.北京:中國(guó)鐵道出版社，1996.

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〔編輯 凌 瑞〕