一種復制或代換PAL器件的方法

鄔愛平

（航宇救生裝備有限公司制造一事業部精加車間，湖北襄陽 441003）

一種復制或代換PAL器件的方法

鄔愛平

（航宇救生裝備有限公司制造一事業部精加車間，湖北襄陽 441003）

在數控機床系統板卡及伺服模塊維修中，PAL器件損壞有時會導致整個板卡甚至系統報廢。介紹一種復制或代換PAL器件的方法，從根本上解決問題。

數控機床；板卡；復制；替換；解密

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.05.20

0 引言

在數控機床系統板卡及伺服模塊維修中，PAL器件損壞有時會導致整個板卡甚至系統報廢。因往往被加密，這些芯片即便沒有損壞，也無法讀出其熔絲圖文件，進而復制和代換。芯片完好時，利用邏輯分析儀尚可在線分析其邏輯功能，或搭建簡易電路測試其輸入輸出關系，而一旦芯片損壞，則往往束手無策。本文以芯片TIBPAL16L8-25CN為例，介紹一種解密方法，能使問題得到徹底解決。

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，用邏輯分析儀觀察，在CPU需訪問外部程序存儲器時，存儲器芯片未被選通，綜合電路中其他狀態判斷該PLD芯片損壞。因無備件替換，故采用下述方法復制或代換。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 讀取邏輯功能數據

仔細讀出數據區數據并按相應行列地址排列（圖2），熔絲熔斷為“1”，完好為“0”，本例為2048個熔絲數據。

3 得到邏輯功能表達式

結合TI公司TIBPAL16L8-25CN技術文檔所述電路可寫出輸入輸出邏輯表達式：

圖2 數據區數據映射

其中，I1～I11分別表示1～11引腳，P12～P19分別表示12～19引腳，顯然P15（I/O）被設置成了輸入，而其他I/O引腳設成了輸出。信號名前的“”表示該信號的邏輯非信號，信號名連寫表示邏輯與，“+”表示邏輯或。

4 生成熔絲圖文件

利用PLD設計軟件便可以生成熔絲圖文件，本例采用A-bel4，源文件如下：

5 復制或代換

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

［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-半導體工藝制程實用教程［M］.韓鄭生，趙樹武，譯.北京：電子工業出版社，2010.

［3］張有志.可編程邏輯器件PLD原理與應用［M］.北京:中國鐵道出版社，1996.

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〔編輯 凌 瑞〕