[發(fā)明專利]多接口仿真編程器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810109400.0
• 申請(qǐng)日: 2008-06-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101599040A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭增金
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 彭增金
• 主分類號(hào): G06F11/36
• 分類號(hào): G06F11/36
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微處理器應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種微處理器仿真、編程、脫機(jī)程序下載的仿真編程器。

背景技術(shù)

目前微處理器市場(chǎng)百花齊放，比如ARM、AVR、PIC、8051、MSP430等等，極大推動(dòng)了電子產(chǎn)品智能化。然而各個(gè)微處理器生產(chǎn)廠家通常會(huì)制定獨(dú)特的仿真、編程方法，導(dǎo)致每選用一種微處理器都需要購(gòu)買(mǎi)配套的仿真器。大部分仿真器必須連接計(jì)算機(jī)使用，不便產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。有的產(chǎn)品售后階段需要現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)軟件，需要能脫機(jī)工作的便攜式編程器，稱為ISP(在系統(tǒng)編程)和IAP(在應(yīng)用編程)。目前微處理器、可編程器件仿真編程設(shè)備各自為政，導(dǎo)致用戶重復(fù)投資等情況。

JTAG口是用于微處理器仿真、編程的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，被主流單片機(jī)ARM、AVR、MSP430等所支持。JTAG口與SPI口相類似，而Atmel的AVR和8051均可通過(guò)SPI口進(jìn)行ISP編程。

JTAG口可以通過(guò)計(jì)算機(jī)的并口，附加簡(jiǎn)單的電平緩沖轉(zhuǎn)換而成。目前主流的微處理器廠家均推出有并口型的簡(jiǎn)易JTAG仿真器。

ISP編程和IAP編程目前的主流做法是通過(guò)USART(通用同步/異步收發(fā)器)。USART與RS232接口、串口基本上是同一個(gè)概念，具有軟硬件實(shí)現(xiàn)成本低的特點(diǎn)。應(yīng)用歷史悠久。

USB接口是目前計(jì)算機(jī)的主流外設(shè)接口，已逐步取代傳統(tǒng)的并口和串口。

發(fā)明應(yīng)用過(guò)各種微處理器，提出本發(fā)明也因在實(shí)踐中，常為沒(méi)有價(jià)格合理、功能滿足要求的仿真、編程設(shè)備發(fā)愁。以下是幾點(diǎn)基礎(chǔ)的觀察結(jié)論：

1、JTAG口是主流的微處理器仿真、編程接口。如附圖1中，JTAG有如下幾個(gè)特點(diǎn)：

i.可以對(duì)外供電，且有9根信號(hào)線可供使用，這為外接各種轉(zhuǎn)接器提供了條件。

ii.通過(guò)適當(dāng)?shù)碾娖狡ヅ潆娐罚琂TAG口可適應(yīng)1.8~5.5V的目標(biāo)系統(tǒng)電平，涵蓋TTL、CMOS等電平。

iii.JTAG接口與SPI相兼容。

iv.JTAG口有20條接線，轉(zhuǎn)接器插在上面有一定機(jī)械附著力。

2、市場(chǎng)上對(duì)應(yīng)各種微處理器都有并口型的JTAG仿真編程器，作為最“經(jīng)濟(jì)”的開(kāi)發(fā)方式，只要設(shè)備支持USB-并口轉(zhuǎn)換功能，就擁有了許多配套的軟件資源。比如H-JTAG、Wigger、ISP、MSP-FET430PIF等。問(wèn)題是現(xiàn)在計(jì)算機(jī)帶并口的越來(lái)越少。

3、RS232/USART串口的形式由于成本低廉，為絕大部分微處理器的ISP、IAP所支持。很多微處理器都固化了ISP程序，只要復(fù)位后滿足一定條件，就會(huì)進(jìn)入ISP程序運(yùn)行，這時(shí)通過(guò)串口就可以把程序燒錄到微處理器中。也可以通過(guò)JTAG口燒錄一個(gè)BootLoader到目標(biāo)微處理器FLASH中，使目標(biāo)微處理器能支持ISP/IAP。

4、有的微處理器支持多種下載、仿真方式，但有的方式不是保證能用的。比如philips的LPC21xx系列arm，JTAG口有可能被用戶程序禁止，此時(shí)只有通過(guò)串口ISP擦除芯片才能恢復(fù)JTAG仿真功能。而很多芯片由于串口ISP?BootLoader程序是存儲(chǔ)在FLASH中的，被意外擦除后串口ISP功能被禁止，只能通過(guò)JTAG重新寫(xiě)入串口ISP?BootLoader程序。

綜合以上幾點(diǎn)，本發(fā)明提出的仿真編程設(shè)備集聯(lián)機(jī)仿真、脫機(jī)下載于一體，集JTAG、串口接口于一體，且成本不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種多接口、多功能、可升級(jí)、低成本的仿真編程設(shè)備。一站式滿足微處理器選型、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、售后升級(jí)各個(gè)應(yīng)用階段對(duì)仿真編程工具的需求。

本發(fā)明規(guī)劃的仿真編程設(shè)備結(jié)構(gòu)如附圖2：

本發(fā)明由控制單元101、USB接口102、顯示屏103、鍵盤(pán)104、JTAG接口105、內(nèi)部存儲(chǔ)器106、電池107、電源電路108、串口109等幾個(gè)主要部分及其間的銜接電路組成。DB9串口轉(zhuǎn)接器201、SD卡適配器301、RS485接口轉(zhuǎn)換器401等作為設(shè)備的擴(kuò)充部分，為可選件。

控制單元101運(yùn)行設(shè)備的基本管理程序和針對(duì)具體應(yīng)用功能的應(yīng)用軟件。

USB接口102為標(biāo)準(zhǔn)的USB插座，有USB-B型和miniUSB-B型。

顯示屏103、鍵盤(pán)104為人機(jī)接口。

JTAG接口105是本發(fā)明的基本仿真編程接口。其引腳功能除標(biāo)準(zhǔn)JTAG功能外，可復(fù)用、重定義為T(mén)TL/CMOS電平的SPI、USART等等接口。

內(nèi)部存儲(chǔ)器106是本發(fā)明的主要信息存儲(chǔ)器。與控制單元的芯片存儲(chǔ)器互為補(bǔ)充。

電池107和電源電路108提供整個(gè)設(shè)備的工作電源。