[發明專利]一種基于磁隔離技術的DSP仿真器

在審

• 申請號: 201510847143.0
• 申請日: 2015-11-28
• 公開（公告）號: CN105487404A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發明（設計）人: 郭巍;駱皓;曹陽;朱劍峰;朱泓;詹熙;周紅永
• 申請（專利權）人: 江蘇宏寶電子有限公司;南京工程學院
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 蘇州潤桐嘉業知識產權代理有限公司 32261
• 代理人: 趙麗麗

技術領域

本發明涉及變壓器電力制造領域，尤其涉及一種基于磁隔離技術的DSP仿真器。

背景技術

JTAG：JTAG是英文“JointTestActionGroup(聯合測試行為組織)”的詞頭字母 的簡寫，主要應用于：電路的邊界掃描測試和可編程芯片的在線系統編程。標準JTAG接口 主要包括：

TCK——測試時鐘輸入；

TDI——測試數據輸入，數據通過TDI輸入JTAG口；

TDO——測試數據輸出，數據通過TDO從JTAG口輸出；

TMS——測試模式選擇，TMS用來設置JTAG口處于某種特定的測試模式。

TRST——測試復位，輸入引腳，低電平有效。

TI公司的14-PinJTAG接口在標準的JTAG基礎上添加了一些TI公司私有的引腳：

PD(Vcc)——目標板上電檢測輸入；

TCK_Ret——TCK時鐘返回輸入；

EMU0——模式選擇輸入1；

EMU1——模式選擇輸入2。

DSP：DigitalSignalProcessor，數字信號處理器，一類用于高速數字運算的處理器。

磁隔離：是基于芯片級變壓器的隔離技術。iCoupler磁耦隔離器是基于芯片尺寸變壓器 的磁耦合器，與傳統光耦合器中采用的發光二極管(LED)和光電二極管不同，iCoupler磁 隔離技術通過采用晶圓級工藝直接在片上制作變壓器。iCoupler磁隔離可以在低成本條件下 實現多通道及其他功能集成。

上位機PC通過USB接口與仿真器相連接，仿真器與目標板相連接，由于目標板可能處于 電磁干擾比較嚴重情況，目標板可能帶有大量靜電荷，由于仿真器與目標板相連，兩者共地， 因此設備上的靜電可能通過JTAG電纜傳遞到上位機的USB接口，并將上位機USB燒壞，使目 標板不能繼續仿真或程序燒寫。

帶有DSP芯片的目標板，會大量應用于變頻器、光伏逆變器等電力電子裝置中，這些裝 置在調試過程中，主回路上的高電壓有可能通過目標板傳遞到JTAG仿真器，進而將與JTAG 仿真共地鏈接的上位機的USB接口過壓擊穿，使目標板不能繼續仿真或程序燒寫。

在使用早期型號DSP芯片的目標板，PD(Vcc)——目標板上電檢測輸入引腳會接入5V電 源，因此會將仿真器中的3.3V電源供電的CPLD芯片的IO過壓擊穿，損壞仿真器。

發明內容

本發明的目的就是針對以上技術問題，設計出一種基于磁隔離技術的DSP仿真器，用于 上位機對包含TI公司DSP、ARM和MP430單片機的目標板進行仿真調試與程序下載的隔離性 JTAG仿真器。

本發明的技術問題主要通過下述技術方案得以解決：

一種基于磁隔離技術的DSP仿真器，包括USB接口芯片、復雜可編程邏輯器件CPLD、基 于磁隔離技術的數字隔離器、隔離電源模塊、JTAG連接器以及TVS穩壓電路組成，其特征在 于上位機與USB芯片相連，USB芯片與CPLD芯片相連，CPLD芯片通過數字隔離器與JTAG接 口相連。

進一步，本發明DSP仿真器通過隔離電源模塊將USB輸入電壓經過隔離后，再向磁隔離 芯片供電，合理選擇隔離電源模塊，輸出隔離電壓可達3000VDC。

進一步，本發明DSP仿真器通過USB接口芯片與上位機軟件進行通信，USB接口芯片將 上位機發送過來的、經過封裝的USB串行數據流轉換為宏指令輸出給CPLD，在CPLD中按照 預設的解析協議，解析宏指令產生JTAG控制信號。

進一步，本發明DSP仿真器通過基于磁隔離技術的數字隔離器將CPLD輸出的JTAG信號 與輸出到目標板之間的JTAG信號隔離，合理選擇磁隔離的數字隔離器，其隔離電壓可達 2500Vrms。

進一步，本發明DSP仿真器通過TVS穩壓電壓降JTAG接口的目標板上電信號進行穩壓， 并限制在3.3V，防止此信號將磁隔離芯片的IO口過壓損壞。