USB接口多功能下載線制造技術

USB接口多功能下載線，包括單片機系統1、單片機系統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。本實用新型專利技術設計USB接口多功能下載線優勢在于下載速度快，USB接口支持熱插拔、即插即用。通過按鍵的防抖動檢測和程序算法實現自主切換單片機程序下載、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，重新上電后可恢復到斷電前的功能方式運行。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及微控制器、外圍設備接口方面領域，尤其是屬于在系統可編程的USB接口多功能下載線。
技術介紹
USB (Universal Serial BUS)通用串行總線是一個外部總線標準,用于規范電腦與外部設備的連接和通訊。是應用在PC領域的接口技術。USB接口支持設備的即插即用和熱插拔功能。從1994年11月11日發表了 USB V0. 7版本以后，USB版本經歷了多年的發展，到現在已經發展為3. O版本，成為目前電腦中的標準擴展接口。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. O最高傳輸速率是480Mbps。ISP(In-System Programming)在系統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，已經編程的器件也可以用ISP方式擦除或再編程。ISP技術是未來發展方向。JTAG是一種國際標準測試協議(IEEE 1149.1兼容)，主要用于芯片內部測試。現在多數的高級器件都支持JTAG協議，如單片機、DSP、FPGA器件等。標準的JTAG接口是4線TMS、TCK、TD1、TD0，分別為模式選擇、時鐘、數據輸入和數據輸出線。相關JTAG引腳的定義為TCK為測試時鐘輸入；TDI為測試數據輸入，數據通過TDI引腳輸入JTAG接口 ；TD0為測試數據輸出，數據通過TDO引腳從JTAG接口輸出；TMS為測試模式選擇，TMS用來設置JTAG接口處于某種特定的測試模式；TRST為測試復位，輸入引腳，低電平有效。下載線的功能主要是通過JTAG協議實現可編程芯片的在系統編程。可編程芯片包括微處理器(MPU)、微控制器(MCU)、CPLD, FPGA, DSP、ASIC或其它符合IEEEl 149.1規范的芯片。現有的廠商提供的下載線存在如下缺點1、不同的廠商提供的下載線結構各不相同，JTAG接口定義位置也各不相同，針對上述不同的可編程芯片使用不同的USB接口下載線，開發工程師使用不同的器件需要購買多種USB接口下載線，價格昂貴。2、國內的多功能下載線專利局限于使用并口實現，不支持熱插拔、速度慢，不能適應高速下載的需求；缺少人性化的指示燈、LCD顯示；不支持方式記憶功能。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種基于USB接口的多功能下載線，它結構簡單，價格低廉、設計合理、體積小、攜帶方便，通過圖1技術結構原理框圖可以實現多種下載線的功能，以適應不同廠商MPU、MCU、CPLD, FPGA, DSP、ASIC等芯片的在系統可編程。本技術的有益之處在于1、通過I個按鍵的防抖動檢測和程序算法實現自主切換功能，因此結構簡單，操作方便，價格低廉。2、人性化設計。不同功能下指示燈顏色不同、下載程序的過程中指示燈進行呼吸閃爍；不同功能下LCD顯示不同功能的提示；具有方式記憶功能，重新上電后可恢復到斷電前的功能方式運行。3、USB接口實現下載速度快，USB總線供電、支持熱插拔、即插即用。4、本技術設備輕便，不需要單獨的電源供電，攜帶方便，既適合實驗室使用，也適用于出差或野外使用。附圖說明圖1本技術結構原理框圖圖2本技術單片機系統I程序流程框圖圖3本技術單片機系統2程序流程框圖具體實施方式如圖1所示為本技術結構原理框圖，包括單片機系統1、單片機系統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。其中單片機系統I包含USB接口模塊、多功能通用I/O模塊、復位單片機模塊、I2C主端引導模塊、RAM程序執行模塊。單片機系統2包含多功能匹配I/O模塊、控制復位模塊、I2C從端程序模塊、EEPROM程序模塊、LCD顯示模塊、指示燈模塊、按鍵檢測模塊。以下結合附圖具體描述其工作方案首先連接USB接口，單片機系統I和單片機系統2上電開始工作，單片機系統2控制模塊向單片機系統I復位單片機模塊發送低電平信號，控制單片機系統I處于復位狀態。從EEPROM模塊獲取“工作方式標識”，根據“工作方式標識”切換多功能匹配I/O模塊、切換單I2C從端程序模塊對應的程序功能。向指示燈模塊輸出匹配的電平信號、LCD模塊輸出匹配的下載線功能提示。單片機系統2控制模塊向單片機系統I復位單片機模塊發送高電平信號，控制單片機系統I處于工作狀態。單片機系統2處于循環查詢按鍵是否被按下的狀態，若檢測到按鍵被按下，則進行防抖動處理，即IOms后再進行檢測按鍵是否被按下。若按鍵被按下且防抖動檢測通過，則單片機系統2控制模塊向單片機系統I復位單片機模塊發送低電平信號，控制單片機系統I處于復位狀態。“工作方式標識”累加I，存儲“工作方式標識”到EEPROM程序模塊數據空間。根據“工作方式標識”切換多功能匹配I/O模塊、切換單I2C從端程序模塊對應的程序功能。向指示燈模塊輸出匹配的電平信號、LCD模塊輸出匹配的下載線功能提示。單片機系統2控制模塊向單片機系統I復位單片機模塊發送高電平信號，控制單片機系統I處于工作狀態。釋放按鍵，重新檢測按鍵是否被按下。單片機系統2程序流程框圖詳見圖2。單片機系統I上電或復位啟動引導，單片機系統I I2C主端模塊讀取單片機系統2 I2C從端程序模塊首字節數據是否為“設備端標識”，若是“設備端標識”，則從單片機系統2 I2C從端程序模塊讀取對應的下載線程序加載到單片機系統IRAM程序模塊執行。否則從USB接口通過驅動程序下載配置程序到單片機系統IRAM程序模塊執行。單片機系統I程序流程框圖詳見圖3。權利要求1.USB接口多功能下載線，其特征是包括單片機系統1、單片機系統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，其中單片機系統I包含USB接口模塊、多功能通用I/O模塊、復位單片機模塊、I2C主端引導模塊、RAM程序執行模塊，單片機系統2包含多功能匹配I/O模塊、控制復位模塊、I2C從端程序模塊、EEPROM程序模塊、LCD顯示模塊、指示燈模塊、按鍵檢測模塊。2.如權利要求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，實現下載速度快，USB接口支持熱插拔、即插即用。3.如權利要求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模塊、I2C主端引導模塊和I2C從端程序模塊、復位單片機模塊和控制復位模塊、多功能通用I/O模塊和多功能匹配I/O模塊，實現按鍵防抖動檢測、實現自主切換單片機程序下載、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，實現不同功能下指示燈顏色不同、下載程序的過程中指示燈進行呼吸閃爍。5.如權利要求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,實現不同功能下IXD顯示不同功能的提示。6.如權利要求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，實現具有方式記憶功能，重新上電后可恢復到斷電前的功能方式運行。專利摘要USB接口多功能下載線，包括單片機系統1、單片機系統2、按本文檔來自技高網...

【技術保護點】
USB接口多功能下載線，其特征是：包括單片機系統1、單片機系統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，其中單片機系統1包含USB接口模塊、多功能通用I/O模塊、復位單片機模塊、I2C主端引導模塊、RAM程序執行模塊，單片機系統2包含多功能匹配I/O模塊、控制復位模塊、I2C從端程序模塊、EEPROM程序模塊、LCD顯示模塊、指示燈模塊、按鍵檢測模塊。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李鵬宇，段永顥，程中楠，
申請(專利權)人：李鵬宇，段永顥，程中楠，
類型：實用新型
國別省市：