Usb接口多功能下載線的制作方法
【專利摘要】USB接口多功能下載線，包括單片機(jī)系統(tǒng)1、單片機(jī)系統(tǒng)2、按鍵接口電路、指示燈接口電路、LCD顯示接口電路、USB接口、多功能下載線接口。本發(fā)明設(shè)計(jì)USB接口多功能下載線優(yōu)勢(shì)在于下載速度快，USB接口支持熱插拔、即插即用。通過按鍵的防抖動(dòng)檢測(cè)和程序算法實(shí)現(xiàn)自主切換單片機(jī)程序下載、可編程邏輯器件程序下載等多種功能，即每按鍵一次切換一種功能。不同功能下指示燈顏色不同、下載程序的過程中指示燈進(jìn)行呼吸閃爍。不同功能下LCD顯示不同功能方式的提示。具有方式記憶功能，重新上電后可恢復(fù)到斷電前的功能方式運(yùn)行。
【專利說明】USB接口多功能下載線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微控制器、外圍設(shè)備接口方面領(lǐng)域，尤其是屬于在系統(tǒng)可編程的USB接口多功能下載線。
【背景技術(shù)】
[0002]USB (Universal Serial BUS)通用串行總線:是一個(gè)外部總線標(biāo)準(zhǔn),用于規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連接和通訊。是應(yīng)用在PC領(lǐng)域的接口技術(shù)。USB接口支持設(shè)備的即插即用和熱插拔功能。從1994年11月11日發(fā)表了 USB V0.7版本以后，USB版本經(jīng)歷了多年的發(fā)展，到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展為3.0版本，成為目前電腦中的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展接口。目前主板中主要是采用USB1.1和USB2.0，各USB版本間能很好的兼容。USB1.1的最高傳輸速率為12Mbps，USB2.0最高傳輸速率是480Mbps。
[0003]ISP(In-System Programming)在系統(tǒng)可編程:指電路板上的空白器件可以編程寫入最終用戶代碼，而不需要從電路板上取下器件，已經(jīng)編程的器件也可以用ISP方式擦除或再編程。ISP技術(shù)是未來發(fā)展方向。
[0004]JTAG是一種國際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試協(xié)議(IEEE 1149.1兼容)，主要用于芯片內(nèi)部測(cè)試?，F(xiàn)在多數(shù)的高級(jí)器件都支持JTAG協(xié)議，如單片機(jī)、DSP、FPGA器件等。標(biāo)準(zhǔn)的JTAG接口是4線:TMS、TCK、TD1、TD0，分別為模式選擇、時(shí)鐘、數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出線。相關(guān)JTAG引腳的定義為:TCK為測(cè)試時(shí)鐘輸入；TDI為測(cè)試數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)通過TDI引腳輸入JTAG接口 ；TD0為測(cè)試數(shù)據(jù)輸出，數(shù)據(jù)通過TDO引腳從JTAG接口輸出；TMS為測(cè)試模式選擇，TMS用來設(shè)置JTAG接口處于某種特定的測(cè)試模式；TRST為測(cè)試復(fù)位，輸入引腳，低電平有效。
[0005]下載線的功能主要是`通過JTAG協(xié)議實(shí)現(xiàn)可編程芯片的在系統(tǒng)編程?？删幊绦酒?微處理器(MPU)、微控制器(MCU)、CPLD, FPGA, DSP、ASIC或其它符合IEEEl 149.1規(guī)范的芯片?，F(xiàn)有的廠商提供的下載線存在如下缺點(diǎn):
[0006]1、不同的廠商提供的下載線結(jié)構(gòu)各不相同，JTAG接口定義位置也各不相同，針對(duì)上述不同的可編程芯片使用不同的USB接口下載線，開發(fā)工程師使用不同的器件需要購買多種USB接口下載線，價(jià)格昂貴。
[0007]2、國內(nèi)的多功能下載線專利局限于使用并口實(shí)現(xiàn)，不支持熱插拔、速度慢，不能適應(yīng)高速下載的需求；缺少人性化的指示燈、LCD顯示；不支持方式記憶功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種基于USB接口的多功能下載線，它結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉、設(shè)計(jì)合理、體積小、攜帶方便，通過圖1發(fā)明結(jié)構(gòu)原理框圖可以實(shí)現(xiàn)多種下載線的功能，以適應(yīng)不同廠商1?比1?^、0?0)、？?64、05?351(:等芯片的在系統(tǒng)可編程。
[0009]本發(fā)明的有益之處在于:
[0010]1、通過I個(gè)按鍵的防抖動(dòng)檢測(cè)和程序算法實(shí)現(xiàn)自主切換功能，因此結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，價(jià)格低廉。[0011]2、人性化設(shè)計(jì)。不同功能下指示燈顏色不同、下載程序的過程中指示燈進(jìn)行呼吸閃爍；不同功能下LCD顯示不同功能的提示；具有方式記憶功能，重新上電后可恢復(fù)到斷電前的功能方式運(yùn)行。
[0012]3、USB接口實(shí)現(xiàn)下載速度快，USB總線供電、支持熱插拔、即插即用。
[0013]4、本發(fā)明設(shè)備輕便，不需要單獨(dú)的電源供電，攜帶方便，既適合實(shí)驗(yàn)室使用，也適用于出差或野外使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理框圖
[0015]圖2本發(fā)明單片機(jī)系統(tǒng)I程序流程框圖
[0016]圖3本發(fā)明單片機(jī)系統(tǒng)2程序流程框圖
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示為本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理框圖，包括單片機(jī)系統(tǒng)1、單片機(jī)系統(tǒng)2、按鍵接口電路、指示燈接口電路、IXD顯示接口電路、USB接口、多功能下載線接口。
[0018]其中單片機(jī)系統(tǒng)I包含USB接口模塊、多功能通用I/O模塊、復(fù)位單片機(jī)模塊、I2C主端引導(dǎo)模塊、RAM程序執(zhí)行模塊。單片機(jī)系統(tǒng)2包含多功能匹配I/O模塊、控制復(fù)位模塊、I2C從端程序模塊、EEPROM程序模塊、LCD顯示模塊、指示燈模塊、按鍵檢測(cè)模塊。
[0019]以下結(jié)合附圖具體描述其工作方案:
[0020]首先連接USB接口，單片機(jī)系統(tǒng)I和單片機(jī)系統(tǒng)2上電開始工作，單片機(jī)系統(tǒng)2控制模塊向單片機(jī)系統(tǒng)I復(fù)位單片機(jī)模塊發(fā)送低電平信號(hào)，控制單片機(jī)系統(tǒng)I處于復(fù)位狀態(tài)。從EEPROM模塊獲取“工作方式標(biāo)識(shí)”，根據(jù)“工作方式標(biāo)識(shí)”切換多功能匹配I/O模塊、切換單I2C從端程序模塊對(duì)應(yīng)的程序功能。向指示燈模塊輸出匹配的電平信號(hào)、LCD模塊輸出匹配的下載線功能提示。單片機(jī)系統(tǒng)2控制模塊向單片機(jī)系統(tǒng)I復(fù)位單片機(jī)模塊發(fā)送高電平信號(hào)，控制單片機(jī)系統(tǒng)I處于工作狀態(tài)。
[0021]單片機(jī)系統(tǒng)2處于循環(huán)查詢按鍵是否被按下的狀態(tài)，若檢測(cè)到按鍵被按下，則進(jìn)行防抖動(dòng)處理，即IOms后再進(jìn)行檢測(cè)按鍵是否被按下。若按鍵被按下且防抖動(dòng)檢測(cè)通過，則單片機(jī)系統(tǒng)2控制模塊向單片機(jī)系統(tǒng)I復(fù)位單片機(jī)模塊發(fā)送低電平信號(hào)，控制單片機(jī)系統(tǒng)I處于復(fù)位狀態(tài)?！肮ぷ鞣绞綐?biāo)識(shí)”累加I，存儲(chǔ)“工作方式標(biāo)識(shí)”到EEPROM程序模塊數(shù)據(jù)空間。根據(jù)“工作方式標(biāo)識(shí)”切換多功能匹配I/O模塊、切換單I2C從端程序模塊對(duì)應(yīng)的程序功能。向指示燈模塊輸出匹配的電平信號(hào)、LCD模塊輸出匹配的下載線功能提示。單片機(jī)系統(tǒng)2控制模塊向單片機(jī)系統(tǒng)I復(fù)位單片機(jī)模塊發(fā)送高電平信號(hào)，控制單片機(jī)系統(tǒng)I處于工作狀態(tài)。釋放按鍵，重新檢測(cè)按鍵是否被按下。
[0022]單片機(jī)系統(tǒng)2程序流程框圖詳見圖2。
[0023]單片機(jī)系統(tǒng)I上電或復(fù)位啟動(dòng)引導(dǎo)，單片機(jī)系統(tǒng)I I2C主端模塊讀取單片機(jī)系統(tǒng)2 I2C從端程序模塊首字節(jié)數(shù)據(jù)是否為“設(shè)備端標(biāo)識(shí)”，若是“設(shè)備端標(biāo)識(shí)”，則從單片機(jī)系統(tǒng)2 I2C從端程序模塊讀取對(duì)應(yīng)的下載線程序加載到單片機(jī)系統(tǒng)IRAM程序模塊執(zhí)行。否則從USB接口通過驅(qū)動(dòng)程序下載配置程序到單片機(jī)系統(tǒng)I RAM程序模塊執(zhí)行。
[0024]單片機(jī)系統(tǒng)I程序流程框圖詳見圖3。
【權(quán)利要求】
1.USB接口多功能下載線，其特征是: 包括單片機(jī)系統(tǒng)1、單片機(jī)系統(tǒng)2、按鍵接口電路、指示燈接口電路、LCD顯示接口電路、USB接口、多功能下載線接口。 其中單片機(jī)系統(tǒng)I包含USB接口模塊、多功能通用I/O模塊、復(fù)位單片機(jī)模塊、I2C主端引導(dǎo)模塊、RAM程序執(zhí)行模塊。 單片機(jī)系統(tǒng)2包含多功能匹配I/O模塊、控制復(fù)位模塊、I2C從端程序模塊、EEPROM程序模塊、LCD顯示模塊、指示燈模塊、按鍵檢測(cè)模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的USB接口多功能下載線，其特征在于:通過USB接口和USB接口模塊，實(shí)現(xiàn)下載速度快，USB接口支持熱插拔、即插即用。
3.如權(quán)利要求1所述的USB接口多功能下載線，其特征在于:通過按鍵接口電路和按鍵檢測(cè)模塊、I2C主端引導(dǎo)模塊和I2C從端程序模塊、復(fù)位單片機(jī)模塊和控制復(fù)位模塊、多功能通用I/O模塊和多功能匹配I/O模塊，實(shí)現(xiàn)按鍵防抖動(dòng)檢測(cè)、實(shí)現(xiàn)自主切換單片機(jī)程序下載、可編程邏輯器件程序下載等多種功能，即每按鍵一次切換一種功能。
4.如權(quán)利要求3所述的USB接口多功能下載線，其特征在于:通過指示燈接口電路和指示燈模塊，實(shí)現(xiàn)不同功能下指示燈顏色不同、下載程序的過程中指示燈進(jìn)行呼吸閃爍。
5.如權(quán)利要求3所述的USB接口多功能下載線，其特征在于:通過IXD顯示接口電路和IXD顯示模塊,實(shí)現(xiàn)不同功能下IXD顯示不同功能的提示。
6.如權(quán)利要求3所述的USB接口多功能下載線，其特征在于:通過I2C從端程序模塊和EEPROM程序模塊，實(shí)現(xiàn)具有方式記憶功能，重新上電后可恢復(fù)到斷電前的功能方式運(yùn)行。
【文檔編號(hào)】G06F13/40GK103530262SQ201210229811
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月5日
【發(fā)明者】李鵬宇, 段永顥, 程中楠 申請(qǐng)人:李鵬宇, 段永顥, 程中楠