一種單片機(jī)系統(tǒng)的在線調(diào)試電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型的單片機(jī)系統(tǒng)的在線調(diào)試電路，包括單片機(jī)、與單片機(jī)相連接為單片機(jī)系統(tǒng)提供電源的電源電路、與單片機(jī)相連接為單片機(jī)系統(tǒng)提供時(shí)鐘的時(shí)鐘電路、與單片機(jī)相連接為單片機(jī)系統(tǒng)提供安全保障的看門(mén)狗電路以及與單片機(jī)相連接用于控制單片機(jī)進(jìn)行程序刷寫(xiě)或調(diào)試的調(diào)試接口電路。本實(shí)用新型單片機(jī)系統(tǒng)的在線調(diào)試電路，能夠?qū)崿F(xiàn)單片機(jī)最小系統(tǒng)下程序的在線刷寫(xiě)或調(diào)試功能，而并不受制于外部硬件看門(mén)狗復(fù)位信號(hào)的影響，可以在外帶硬件看門(mén)狗電路的情況下進(jìn)行正常的程序下載或在線調(diào)試，解決了單片機(jī)系統(tǒng)在生產(chǎn)或調(diào)試時(shí)的一大難點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種單片機(jī)系統(tǒng)的在線調(diào)試電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種單片機(jī)系統(tǒng)的在線調(diào)試電路。
【背景技術(shù)】
[0002]單片機(jī)在汽車(chē)電子、自動(dòng)化等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用極為廣泛，基于在異常情況下單片機(jī)系統(tǒng)的安全考慮，均需要設(shè)計(jì)安全可靠的硬件看門(mén)狗電路。硬件看門(mén)狗是單片機(jī)系統(tǒng)一個(gè)非常重要的資源，它能夠有效的防止系統(tǒng)進(jìn)入死循環(huán)或者程序跑飛，即使系統(tǒng)死鎖，也可以及時(shí)的自動(dòng)恢復(fù)系統(tǒng)，因而看門(mén)狗電路的設(shè)計(jì)為系統(tǒng)提供了極高的可靠性和穩(wěn)定性。
[0003]但是在生產(chǎn)或在線調(diào)試時(shí)，很難產(chǎn)生看門(mén)狗電路所需要的喂狗信號(hào)，因此會(huì)導(dǎo)致單片機(jī)系統(tǒng)一直處于復(fù)位狀態(tài)，無(wú)法完成程序的在線刷寫(xiě)調(diào)試等工作。如何在在線調(diào)試的狀態(tài)下關(guān)掉看門(mén)狗功能，而在正常工作狀態(tài)下啟用看門(mén)狗功能成為一大難題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型為了克服以上技術(shù)的不足，提供了一種單片機(jī)系統(tǒng)的在線調(diào)試電路，該電路能夠?qū)崿F(xiàn)單片機(jī)最小系統(tǒng)下程序的在線刷寫(xiě)或調(diào)試功能，而并不受制于外部硬件看門(mén)狗復(fù)位信號(hào)的影響，可以在外帶硬件看門(mén)狗電路的情況下進(jìn)行正常的程序下載或在線調(diào)試，解決了單片機(jī)系統(tǒng)在生產(chǎn)或調(diào)試時(shí)的一大難點(diǎn)。
[0005]本實(shí)用新型克服其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種單片機(jī)系統(tǒng)的在線調(diào)試電路，包括單片機(jī)以及與單片機(jī)相連接的電源電路、時(shí)鐘電路、看門(mén)狗電路和調(diào)試接口電路；所述看門(mén)狗電路包括看門(mén)狗芯片IC0、模擬開(kāi)關(guān)IC1、正極連接于看門(mén)狗芯片ICO的管腳I和負(fù)極連接于模擬開(kāi)關(guān)ICl的管腳2的二極管D01、正極連接于看門(mén)狗芯片ICO的管腳I和負(fù)極連接于看門(mén)狗芯片ICO的管腳5的二極管D02、兩端分別連接于看門(mén)狗芯片ICO的管腳I和管腳4的電阻R01、一端連接電源和另一端連接于看門(mén)狗芯片ICO的管腳7的電阻R02、一端連接于看門(mén)狗芯片ICO的管腳4和另一端接地的電容COl、一端連接于看門(mén)狗芯片ICO的管腳I和另一端接地的電容C02，以及一端連接于模擬開(kāi)關(guān)ICl的管腳4和另一端接地的電阻R03;所述看門(mén)狗芯片ICO的管腳6與單片機(jī)的1 口相連接、管腳7與單片機(jī)的RESET管腳相連接、管腳8與模擬開(kāi)關(guān)ICl的管腳I相連接、管腳4和2接電源、管腳3接地;所述模擬開(kāi)關(guān)ICl的管腳3接地、管腳5接電源;所述調(diào)試接口電路包括調(diào)試接口 JTAG，調(diào)試接口 JTAG的管腳1、3、5、7、9、10、14均與單片機(jī)相連接，調(diào)試接口 JTAG的管腳11接電源，管腳2、4、6、12均接地，調(diào)試接口 JTAG的管腳13與模擬開(kāi)關(guān)ICl的管腳4相連接。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的，所述單片機(jī)的型號(hào)為MPC5644A;看門(mén)狗芯片ICO的型號(hào)為SP705;模擬開(kāi)關(guān)ICl的型號(hào)為MAX4706。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0009]本實(shí)用新型單片機(jī)系統(tǒng)的在線調(diào)試電路，能夠?qū)崿F(xiàn)單片機(jī)最小系統(tǒng)下程序的在線刷寫(xiě)或調(diào)試功能，而并不受制于外部硬件看門(mén)狗復(fù)位信號(hào)的影響，可以在外帶硬件看門(mén)狗電路的情況下進(jìn)行正常的程序下載或在線調(diào)試，解決了單片機(jī)系統(tǒng)在生產(chǎn)或調(diào)試時(shí)的一大難點(diǎn)。通過(guò)14幀調(diào)試接口 JTAG中的管腳13觸發(fā)控制外部看門(mén)狗電路的復(fù)位輸出端信號(hào)，使得當(dāng)外部BDM調(diào)試器接入時(shí)禁止外部看門(mén)狗電路的復(fù)位功能，當(dāng)外部BDM調(diào)試器沒(méi)接入時(shí)啟動(dòng)單片機(jī)的外部看門(mén)狗功能，實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)系統(tǒng)帶外部看門(mén)狗的在線調(diào)試功能，從而提高了單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性和產(chǎn)品的穩(wěn)定性，并給開(kāi)發(fā)人員的調(diào)試工作提供了極大的方便。該電路適合用于有外部硬件看門(mén)狗電路的單片機(jī)系統(tǒng)在線調(diào)試和批量生產(chǎn)，從而可以提高生產(chǎn)效率，大大降低生產(chǎn)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為本實(shí)用新型看門(mén)狗芯片的原理示意圖。
[0012]圖3為本實(shí)用新型模擬開(kāi)關(guān)的原理示意圖。
[0013]圖4為本實(shí)用新型調(diào)試接口電路的原理示意圖。
[0014]圖中，1、單片機(jī)，2、電源電路，3、時(shí)鐘電路，4、看門(mén)狗電路，5、調(diào)試接口電路。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為了便于本領(lǐng)域人員更好的理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，下述僅是示例性的不限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0016]如圖1所示，本實(shí)用新型的單片機(jī)系統(tǒng)的在線調(diào)試電路，包括MPC5644A單片機(jī)1、與單片機(jī)相連接為單片機(jī)系統(tǒng)提供電源的電源電路2、與單片機(jī)相連接為單片機(jī)系統(tǒng)提供時(shí)鐘的時(shí)鐘電路3、與單片機(jī)相連接為單片機(jī)系統(tǒng)提供安全保障的看門(mén)狗電路4以及與單片機(jī)相連接用于控制單片機(jī)進(jìn)行程序刷寫(xiě)或調(diào)試的調(diào)試接口電路5。
[0017]如圖2-4所示，所述看門(mén)狗電路4包括看門(mén)狗芯片ICO(其型號(hào)為SP705)、模擬開(kāi)關(guān)ICl (其型號(hào)為MAX4706 )、正極連接于看門(mén)狗芯片I CO的管腳I和負(fù)極連接于模擬開(kāi)關(guān)ICI的管腳2的二極管D01、正極連接于看門(mén)狗芯片ICO的管腳I和負(fù)極連接于看門(mén)狗芯片ICO的管腳5的二極管D02、兩端分別連接于看門(mén)狗芯片ICO的管腳I和管腳4的電阻R01、一端連接電源和另一端連接于看門(mén)狗芯片ICO的管腳7的電阻R02、一端連接于看門(mén)狗芯片ICO的管腳4和另一端接地的電容CO 1、一端連接于看門(mén)狗芯片I CO的管腳I和另一端接地的電容C02，以及一端連接于模擬開(kāi)關(guān)ICl的管腳4和另一端接地的電阻R03。所述看門(mén)狗芯片ICO的管腳6與單片機(jī)I的1 口相連接、管腳7與單片機(jī)I的RESET管腳相連接、管腳8與模擬開(kāi)關(guān)ICl的管腳I相連接、管腳4和2接電源、管腳3接地。所述模擬開(kāi)關(guān)ICI的管腳3接地、管腳5接電源。所述調(diào)試接口電路5包括調(diào)試接口 JTAG，調(diào)試接口 JTAG的管腳1、3、5、7、9、1、14均與單片機(jī)I相連接，調(diào)試接口 JTAG的管腳11接電源，管腳2、4、6、12均接地，調(diào)試接口 JTAG的管腳13與模擬開(kāi)關(guān)ICl的管腳4相連接。
[0018]連接于調(diào)試接口 JTAG的外部BDM調(diào)試器需要將管腳11和管腳13連接，以檢測(cè)單片機(jī)系統(tǒng)是否處于在線調(diào)試狀態(tài)。若電路中調(diào)試接口 JTAG的管腳13為高電平，則認(rèn)為單片機(jī)系統(tǒng)處于在線調(diào)試狀態(tài);若電路中調(diào)試接口 JTAG的管腳13為低電平，則認(rèn)為單片機(jī)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)。
[0019]下面針對(duì)兩種情況下的具體工作過(guò)程分別進(jìn)行分析:
[0020]I)當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)正常工作時(shí)，模擬開(kāi)關(guān)MAX4706的管腳4處于低電平，此時(shí)觸發(fā)開(kāi)關(guān)閉合，觸發(fā)模擬開(kāi)關(guān)MAX4706的管腳I和管腳2接通，SWO和SWl接通，相對(duì)應(yīng)地看門(mén)狗芯片SP705的管腳8和二極管DOl的負(fù)極導(dǎo)通，此時(shí)看門(mén)狗電路4處于工作狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)上電，單片機(jī)I的1口會(huì)定時(shí)向看門(mén)狗芯片SP705的管腳6(即WDI)提供喂狗信號(hào)，此時(shí)看門(mén)狗芯片SP705的管腳8(即WD0)和單片機(jī)I的復(fù)位信號(hào)都為高電平，單片機(jī)I不復(fù)位;當(dāng)程序異常或跑飛時(shí)，看門(mén)狗芯片SP705的管腳6(即WDI)內(nèi)收不到喂狗信號(hào)，看門(mén)狗芯片SP706內(nèi)部定時(shí)器溢出產(chǎn)生低電平并使管腳1(即MR)拉低，使得看門(mén)狗芯片SP705的復(fù)位管腳7輸出低電平，致使單片機(jī)I復(fù)位。看門(mén)狗電路4對(duì)于正常工作的單片機(jī)系統(tǒng)起到安全監(jiān)控作用，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。
[0021]2)當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)處于在線調(diào)試狀態(tài)時(shí)，模擬開(kāi)關(guān)MAX4706的管腳4處于高電平，觸發(fā)模擬開(kāi)關(guān)MAX4706的管腳I和管腳2斷開(kāi)，SWO和SWl斷開(kāi)，相對(duì)應(yīng)地看門(mén)狗芯片SP705的管腳8和二極管DOl的負(fù)極斷開(kāi)，此時(shí)由于單片機(jī)系統(tǒng)處于在線調(diào)試狀態(tài)，無(wú)法定期向看門(mén)狗芯片SP705的管腳6(即WDI)產(chǎn)生喂狗信號(hào)，若看門(mén)狗芯片SP705的管腳6(即WDI)內(nèi)收不到喂狗信號(hào)，看門(mén)狗芯片SP706內(nèi)部定時(shí)器溢出產(chǎn)生低電平但無(wú)法致使管腳1(即MR)變?yōu)榈碗娖剑驗(yàn)楣苣_8(即WD0)與管腳1(即WR)此時(shí)已斷開(kāi)，看門(mén)狗芯片SP705的復(fù)位管腳7仍為高電平，單片機(jī)I不會(huì)引起復(fù)位。
[0022]以上僅描述了本實(shí)用新型的基本原理和優(yōu)選實(shí)施方式，本領(lǐng)域人員可以根據(jù)上述描述作出許多變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)應(yīng)該屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單片機(jī)系統(tǒng)的在線調(diào)試電路，其特征在于: 包括單片機(jī)(I)以及與單片機(jī)相連接的電源電路(2)、時(shí)鐘電路(3)、看門(mén)狗電路(4)和調(diào)試接口電路(5); 所述看門(mén)狗電路(4)包括看門(mén)狗芯片ICO、模擬開(kāi)關(guān)IC1、正極連接于看門(mén)狗芯片ICO的管腳I和負(fù)極連接于模擬開(kāi)關(guān)ICl的管腳2的二極管D01、正極連接于看門(mén)狗芯片ICO的管腳I和負(fù)極連接于看門(mén)狗芯片ICO的管腳5的二極管D02、兩端分別連接于看門(mén)狗芯片ICO的管腳I和管腳4的電阻R01、一端連接電源和另一端連接于看門(mén)狗芯片ICO的管腳7的電阻R02、一端連接于看門(mén)狗芯片I CO的管腳4和另一端接地的電容CO 1、一端連接于看門(mén)狗芯片ICO的管腳I和另一端接地的電容C02，以及一端連接于模擬開(kāi)關(guān)ICl的管腳4和另一端接地的電阻R03;所述看門(mén)狗芯片ICO的管腳6與單片機(jī)(I)的1口相連接、管腳7與單片機(jī)(I)的RESET管腳相連接、管腳8與模擬開(kāi)關(guān)ICl的管腳I相連接、管腳4和2接電源、管腳3接地;所述模擬開(kāi)關(guān)ICl的管腳3接地、管腳5接電源； 所述調(diào)試接口電路(5)包括調(diào)試接口 JTAG，調(diào)試接口 JTAG的管腳1、3、5、7、9、10、14均與單片機(jī)(I)相連接，調(diào)試接口 JTAG的管腳11接電源，管腳2、4、6、12均接地，調(diào)試接口 JTAG的管腳13與模擬開(kāi)關(guān)ICl的管腳4相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單片機(jī)系統(tǒng)的在線調(diào)試電路，其特征在于:所述單片機(jī)(I)的型號(hào)為MPC5644A;看門(mén)狗芯片ICO的型號(hào)為SP705;模擬開(kāi)關(guān)ICl的型號(hào)為MAX4706。
【文檔編號(hào)】G06F11/36GK205507743SQ201620264241
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月1日
【發(fā)明人】劉永春, 郭慶波, 劉海濤, 齊善東, 路志強(qiáng), 李毅, 王秋花
【申請(qǐng)人】中國(guó)重汽集團(tuán)濟(jì)南動(dòng)力有限公司