一种复制或代换PAL器件的方法

邬爱平

（航宇救生装备有限公司制造一事业部精加车间，湖北襄阳 441003）

一种复制或代换PAL器件的方法

邬爱平

（航宇救生装备有限公司制造一事业部精加车间，湖北襄阳 441003）

在数控机床系统板卡及伺服模块维修中，PAL器件损坏有时会导致整个板卡甚至系统报废。介绍一种复制或代换PAL器件的方法，从根本上解决问题。

数控机床；板卡；复制；替换；解密

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.05.20

0 引言

在数控机床系统板卡及伺服模块维修中，PAL器件损坏有时会导致整个板卡甚至系统报废。因往往被加密，这些芯片即便没有损坏，也无法读出其熔丝图文件，进而复制和代换。芯片完好时，利用逻辑分析仪尚可在线分析其逻辑功能，或搭建简易电路测试其输入输出关系，而一旦芯片损坏，则往往束手无策。本文以芯片TIBPAL16L8-25CN为例，介绍一种解密方法，能使问题得到彻底解决。

1 获取芯片电路图像

TIBPAL16L8-25CN芯片在Kollmorgen VFS5主轴伺服模块中起片选作用，某次模块故障时，用逻辑分析仪观察，在CPU需访问外部程序存储器时，存储器芯片未被选通，综合电路中其他状态判断该PLD芯片损坏。因无备件替换，故采用下述方法复制或代换。首先将芯片放入溶解剂中加热去除封装，得到2～3 mm见方的晶片，用酒精棉清洁掉表面脏污。将晶片置于500倍以上显微镜下观察，调焦使熔丝层最为清晰，保存屏幕截图，用图像处理软件拼成完整的内部电路图像（图1）。

图1 6×5幅截图拼成的完整图像

2 读取逻辑功能数据

仔细读出数据区数据并按相应行列地址排列（图2），熔丝熔断为“1”，完好为“0”，本例为2048个熔丝数据。

3 得到逻辑功能表达式

结合TI公司TIBPAL16L8-25CN技术文档所述电路可写出输入输出逻辑表达式：

图2 数据区数据映射

其中，I1～I11分别表示1～11引脚，P12～P19分别表示12～19引脚，显然P15（I/O）被设置成了输入，而其他I/O引脚设成了输出。信号名前的“”表示该信号的逻辑非信号，信号名连写表示逻辑与，“+”表示逻辑或。

4 生成熔丝图文件

利用PLD设计软件便可以生成熔丝图文件，本例采用A-bel4，源文件如下：

5 复制或代换

利用编程器将熔丝图文件写进TIBPAL16L8-25CN空片即完成了复制，也可选用其他型号的兼容芯片进行代换。本例利用复制的芯片使主轴伺服模块恢复了正常。

［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-半导体工艺制程实用教程［M］.韩郑生，赵树武，译.北京：电子工业出版社，2010.

［3］张有志.可编程逻辑器件PLD原理与应用［M］.北京:中国铁道出版社，1996.

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〔编辑 凌 瑞〕