一種基于磁隔離技術(shù)的dsp仿真器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于磁隔離技術(shù)的DSP仿真器，特別涉及一種用于PC上位機(jī)對包含TI公司DSP、ARM和MP430單片機(jī)的目標(biāo)板進(jìn)行仿真調(diào)試與程序下載的隔離性JTAG仿真器。
【背景技術(shù)】
[0002]JTAG:JTAG是英文“Joint Test Act1n Group(聯(lián)合測試行為組織)”的詞頭字母的簡寫，主要應(yīng)用于:電路的邊界掃描測試和可編程芯片的在線系統(tǒng)編程。標(biāo)準(zhǔn)JTAG接口主要包括:
[0003]TCK——測試時(shí)鐘輸入；
[0004]TDI——測試數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)通過TDI輸入JTAG口 ；
[0005]TDO——測試數(shù)據(jù)輸出，數(shù)據(jù)通過TDO從JTAG口輸出；
[0006]TMS——測試模式選擇，TMS用來設(shè)置JTAG 口處于某種特定的測試模式。
[0007]TRST——測試復(fù)位，輸入引腳，低電平有效。
[0008]TI公司的14-Pin JTAG接口在標(biāo)準(zhǔn)的JTAG基礎(chǔ)上添加了一些TI公司私有的引腳:
[0009]PD(Vcc)--目標(biāo)板上電檢測輸入；
[0010]TCK_Ret——TCK時(shí)鐘返回輸入；
[0011]EMUO——模式選擇輸入I;
[0012]EMUl——模式選擇輸入2。
[0013]DSP:Digital Signal Processor，數(shù)字信號(hào)處理器，一類用于高速數(shù)字運(yùn)算的處理器。
[0014]磁隔離:是基于芯片級變壓器的隔離技術(shù)。iCoupler磁耦隔離器是基于芯片尺寸變壓器的磁親合器，與傳統(tǒng)光親合器中米用的發(fā)光二極管(LED)和光電二極管不同，iCoupler磁隔離技術(shù)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(shí)現(xiàn)多通道及其他功能集成。
[0015]PC上位機(jī)通過USB接口芯片與仿真器相連接，仿真器與目標(biāo)板相連接，由于目標(biāo)板可能處于電磁干擾比較嚴(yán)重情況，目標(biāo)板帶有大量靜電荷，由于仿真器與目標(biāo)板相連，兩者共地，因此設(shè)備上的靜電可能通過JTAG電纜傳遞到PC上位機(jī)的USB接口芯片，并將USB接口芯片燒壞，使目標(biāo)板不能繼續(xù)仿真或程序燒寫。
[0016]帶有DSP芯片的目標(biāo)板，會(huì)大量應(yīng)用于變頻器、光伏逆變器等電力電子裝置中，這些裝置在調(diào)試過程中，主回路上的高電壓有可能通過目標(biāo)板傳遞到仿真器，進(jìn)而將與JTAG仿真共地鏈接的上位機(jī)的USB接口芯片過壓擊穿，使目標(biāo)板不能繼續(xù)仿真或程序燒寫。
[0017]在使用早期型號(hào)DSP芯片的目標(biāo)板，PD(Vcc)—一目標(biāo)板上電檢測輸入引腳會(huì)接入5V電源，因此還會(huì)將仿真器中的3.3V電源供電的CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件芯片的10過壓擊穿，損壞仿真器?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0018]本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)出一種基于磁隔離技術(shù)的DSP仿真器，解決USB接口芯片、磁隔離芯片和CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件易燒毀和損壞的問題。
[0019]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:
[0020]一種基于磁隔離技術(shù)的DSP仿真器，包括PC上位機(jī)、USB接口芯片、CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件、磁隔離芯片、隔離電源模塊、JTAG接口和TVS穩(wěn)壓電路，PC上位機(jī)、USB接口芯片、CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件、磁隔離芯片和JTAG接口依次相連，隔離電源模塊對磁隔離芯片供電，TVS穩(wěn)壓電路對JTAG接口上的目標(biāo)板上電信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)壓。
[0021]隔離電壓為3000VDC的隔離電源模塊對磁隔離芯片供電。
[0022]USB接口芯片與PC上位機(jī)進(jìn)行通信，USB接口芯片接收PC上位機(jī)發(fā)送過來封裝的USB數(shù)據(jù)流信號(hào)并輸出宏指令信號(hào)給CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件，CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件輸出控制信號(hào)到JTAG接口。
[0023]隔離電壓為2500Vrms的磁隔離芯片將CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件輸出的JTAG信號(hào)與JTAG接口輸出到目標(biāo)板之間的JTAG信號(hào)隔離。
[0024]通過穩(wěn)壓值為3.3V的TVS穩(wěn)壓電路對JTAG接口上的目標(biāo)板上電信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)壓。
[0025]本實(shí)用新型的有益效果是該仿真器可以對TI的DSP芯片、ARM芯片和MP430單片機(jī)進(jìn)行仿真和程序下載，對目標(biāo)板JTAG信號(hào)支持2500V的隔離電壓，可以起到對上位機(jī)的隔離保護(hù)作用，可廣泛用于上述芯片的應(yīng)用場合，特別是針對高壓電力自動(dòng)化設(shè)備控制系統(tǒng)中上述芯片的仿真調(diào)試，具有安全可靠、使用便捷的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型一種基于磁隔離技術(shù)的DSP仿真器系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。
[0028]實(shí)施例如圖1所示，選擇一種基于磁隔離技術(shù)的DSP仿真器，主要包括:
[0029]USB接口芯片，用于將上位機(jī)與該隔離仿真器中的CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件芯片相連，本實(shí)施例上位機(jī)采用PC上位機(jī)。舉例假設(shè)目標(biāo)芯片為某TI DSP芯片，上位機(jī)將CCS編程軟件產(chǎn)生的目標(biāo)下載文件串行數(shù)據(jù)流，通過USB接口芯片將其轉(zhuǎn)換為8位的并行數(shù)據(jù)流，該8位并行數(shù)據(jù)流為最終產(chǎn)生DSP控制信號(hào)的宏指令?？刹捎眯吞?hào)為FT2232HIL的USB接口芯片。
[0030]CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件即CPLD芯片，通過在CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件中預(yù)設(shè)特定的解析協(xié)議，將8位的并行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為1信號(hào)，該信號(hào)即為DSP JTAG接口控制信號(hào)。本實(shí)施例選用型號(hào)為X2C32AVQ44的CPLD芯片。
[0031]基于磁隔離技術(shù)的數(shù)字隔離器為磁隔離芯片，磁隔離芯片可根據(jù)不同JTAG接口的輸入輸出屬性，將CPLD芯片輸出的JTAG信號(hào)與輸出到目標(biāo)板之間的JTAG信號(hào)隔離，合理選擇磁隔離的數(shù)字隔離器，其隔離電壓可達(dá)2500Vrms。本實(shí)施例選用型號(hào)為ADUM1400CRWZ的磁隔離芯片。
[0032]隔離電源模塊，將USB接口芯片輸入電壓經(jīng)過隔離后，再對磁隔離芯片供電，合理選擇隔離電源模塊，輸出隔離電壓可達(dá)3000VDC。本實(shí)施例選用型號(hào)為IB0503XT-1WR2的隔離電源模塊。
[0033]TVS穩(wěn)壓電路采用TVS穩(wěn)壓管，TVS穩(wěn)壓管將JTAG接口的目標(biāo)板上電信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)壓，并限制在3.3V，防止此信號(hào)將磁隔離芯片的1 口過壓損壞。此處設(shè)置TVS穩(wěn)壓管還考慮到在早期如TMS320F2812芯片應(yīng)用時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)14 pin JTAG接口的第5 pin為目標(biāo)板上電檢測輸入PD信號(hào)，該信號(hào)通常會(huì)接入5V電源，容易將仿真器中CPLD芯片3.3V供電的1口過壓擊穿，從而損壞仿真器。添加TVS穩(wěn)壓管可防止仿真器在目標(biāo)板供電時(shí)刻被損壞。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于磁隔離技術(shù)的DSP仿真器，其特征在于:包括PC上位機(jī)、USB接口芯片、CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件、磁隔離芯片、隔離電源模塊、JTAG接口和TVS穩(wěn)壓電路，PC上位機(jī)、USB接口芯片、CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件、磁隔離芯片和JTAG接口依次相連，隔離電源模塊對磁隔離芯片供電，TVS穩(wěn)壓電路對JTAG接口上的目標(biāo)板上電信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)壓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁隔離技術(shù)的DSP仿真器，其特征在于:隔離電壓為3000VDC的隔離電源模塊對磁隔離芯片供電。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁隔離技術(shù)的DSP仿真器，其特征在于:USB接口芯片與PC上位機(jī)進(jìn)行通信，USB接口芯片接收PC上位機(jī)發(fā)送過來封裝的USB數(shù)據(jù)流信號(hào)并輸出宏指令信號(hào)給CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件，CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件輸出控制信號(hào)到JTAG接□ O4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁隔離技術(shù)的DSP仿真器，其特征在于:隔離電壓為2500Vrms的磁隔離芯片將CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件輸出的JTAG信號(hào)與JTAG接口輸出到目標(biāo)板之間的JTAG信號(hào)隔咼。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁隔離技術(shù)的DSP仿真器，其特征在于:通過穩(wěn)壓值為3.3V的TVS穩(wěn)壓電路對JTAG接口上的目標(biāo)板上電信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)壓。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種基于磁隔離技術(shù)的DSP仿真器，包括PC上位機(jī)、USB接口芯片、CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件、磁隔離芯片、隔離電源模塊、JTAG接口和TVS穩(wěn)壓電路，PC上位機(jī)、USB接口芯片、CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件、磁隔離芯片和JTAG接口依次相連，隔離電源模塊對磁隔離芯片供電，TVS穩(wěn)壓電路對JTAG接口上的目標(biāo)板上電信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)壓；實(shí)現(xiàn)對TI的DSP芯片、ARM芯片和MP430單片機(jī)進(jìn)行仿真和程序下載，對目標(biāo)板JTAG信號(hào)支持2500V的隔離電壓，起到對上位機(jī)的隔離保護(hù)作用，特別是針對高壓電力自動(dòng)化設(shè)備控制系統(tǒng)中上述芯片的仿真調(diào)試，具有安全可靠、使用便捷的特點(diǎn)。
【IPC分類】G05B17/02
【公開號(hào)】CN205375034
【申請?zhí)枴緾N201620126874
【發(fā)明人】郭巍, 楊婷, 王磊, 邱亮
【申請人】中國能建集團(tuán)裝備有限公司南京技術(shù)中心
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年2月18日