CN101452051A - 一种数据处理装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种数据处理装置及方法，涉及通信领域，为解决现有技术中高级器件开发调试、生产和维修时，通过JTAG接口下载软件不方便的问题而发明。本发明实施例的装置包括：JTAG接口和USB连接器，所述USB外壳的shield引脚与JTAG接口的测试复位TRST引脚连接。本发明实施例的方法包括：在检测到数据处理装置有设备插入时，获取所述数据处理装置机壳的端口的检测电压值；将所述检测电压值与比较器的预设电压进行比较，根据比较结果将信号切向USB连接器或者JTAG接口。采用上述方案方便高级器件开发时的调试，生产、维修时的软件下载。

Description

一种数据处理装置及方法
技术领域
本发明涉及通信领域，特别是涉及一种数据处理装置及方法。
背景技术
在多数高级器件(如移动电话、数码相机、PDA、打印机、数字信号处理器DSP等)的开发、生产、维修的过程中，经常会用到JTAG接口来下载、调试软件。JTAG(Joint Test Action Group，联合测试行动小组)是IEEE1149.1边界扫描测试标准，该标准详细描述并规定了测试访问和边界扫描的体系结构，是一种国际标准测试协议。具有JTAG接口的芯片，相关JTAG接口引脚的定义如图1所示：TMS(Test Mode Select，测试模式选择)引脚，用于设置JTAG接口处于某种特定的测试模式；TCK(Test Clock，测试时钟输入)引脚；TDI(Test Data Input，测试数据输入)，数据通过TDI引脚输入JTAG接口；TDO(Test Data Output，测试数据输出)，数据通过TDO引脚从JTAG接口输出；TRST(Test Reset，测试复位)，输入引脚，低电平有效。在六线接口中，还有一条为接地线(GND)。
JTAG最基本的功能是用来对芯片进行测试，基本原理是在被测试的器件内部定义一个测试访问接口(TAP，TestAccess Port)，通过专用的JTAG测试工具对芯片的内部节点进行测试。基于上述JTAG接口的众多引脚，面对越来越紧凑的终端产品设计，在产品机身上预留JTAG接口越来越困难，一般是在PCB(印刷电路板)上留测试点，引出信号(如图2所示)，用于前期开发的调试和生产时的板级软件下载，这种方式给开发过程和完成整机后初始代码的更新都带来很多不便。
而Mini-USB或者Micro-USB连接器是最通用的便携式电子产品的I/O(输入/输出)接口连接标准，其具有五个引脚，如图3所示：分别是VBUS、D-、D+、ID和GND(接地)，其外壳上还具有Shield(屏蔽)引脚，通常情况下，该Shield引脚接地，以防止静电。由于USB电缆的通用性和低价格，越来越受到欢迎。因此，有的高级器件产品使用专用的I/O口，增加I/O管脚，把USB信号和JTAG信号安排其中，但这种方案的缺点是采用较多pin的连接器，占用空间大，且USB电缆不通用，价格高，容易引起用户抱怨。
现有技术中另外一种用于高级器件的开发调试的方案是：采用USB标准连接器，另外再加一个专用的I/O用于开发调试，封在外壳内，量产稳定后取消。该方案的缺点是：开发中需要特殊制作外壳或者对外壳做破坏性工作，量产后在软件升级时会比较麻烦。
发明内容
本发明的实施例提供一种JTAG接口和USB连接器复用的装置及方法，方便高级器件开发时的调试，生产、维修时的软件下载。
为解决上述技术问题，一方面，提供了一种数据处理装置，包括：
一机壳，
USB连接器端口，设置在所述机壳上，所述USB连接器端口至少包括如下引脚：VBUS引脚，D+引脚，D-引脚，ID引脚，GND引脚和机壳上的Shield引脚，其中所述USB连接器端口的GND引脚接地；
JTAG接口，设置在所述机壳内，所述JTAG接口至少包括如下引脚：TMS引脚，TCK引脚，TDI引脚，TDO引脚，TRST引脚和GND引脚，其中，
所述Shield引脚与所述TRST引脚连接；
所述JTAG的GND引脚接地。
优选的，上述数据处理装置还包括：一比较器，所述比较器的一端与所述USB连接器连接或者与JTAG接口连接，用于根据其预设的电压和USB连接器的电压或者JTAG接口的电压进行比较，并根据比较结果输出控制信号；
一选择器，所述选择器的输入端与所述比较器的另一端连接，其选择输出端与所述USB连接器或JTAG接口连接，用于根据所述比较器输出的控制信号，将信号切向USB连接器或者JTAG接口。
优选的，上述选择器的选择输出端切向USB连接器时，所述机壳上的Shield引脚通过USB电缆接地；所述选择器的选择输出端切向JTAG接口时，所述机壳上的Shield引脚的信号为测试复位TRST引脚的信号。
优选的，上述选择器包括：
第一单刀双掷开关，其输入端与所述比较器的另一端连接，其开关选择端与所述USB连接器的VBUS引脚连接或者与所述JTAG接口的TMS引脚连接；
第二单刀双掷开关，其输入端与所述比较器的另一端连接，其开关选择端与所述USB连接器的D+引脚连接或者与所述JTAG接口的TCK引脚连接；
第三单刀双掷开关，其输入端与所述比较器的另一端连接，其开关选择端与所述USB连接器的D-引脚连接或者与所述JTAG接口的TDI引脚连接；
第四单刀双掷开关，其输入端与所述比较器的另一端连接，其开关选择端与所述USB连接器的ID引脚连接或者与所述JTAG接口的TDO引脚连接。
优选的，上述比较器的电压介于USB连接器的标准电压范围值和JTAG接口的标准电压范围值之间。
优选的，上述数据处理装置还包括一电阻，与所述Shield引脚串接并接地。
另一方面，还提供一种上述数据处理装置的数据处理方法，包括：
在检测到数据处理装置有设备插入时，获取所述数据处理装置的端口的检测电压；
将所述检测电压与所述预设电压进行比较，根据比较结果将信号切向USB连接器或者JTAG接口。
优选的，上述检测电压为：USB连接器的标准电压范围值，或JTAG接口的标准电压范围值。
优选的，所述预设电压介于被检测的USB连接器的标准电压范围值和JTAG接口的标准电压范围值之间。
优选的，若所述比较器的电压低于检测电压，则将信号切向USB连接器，若所述比较器的电压高于检测电压，则将信号切向JTAG接口。
上述技术方案中的一个技术方案，由于采用将USB连接器外壳的shield引脚与JTAG接口的测试复位TRST引脚连接。实现了将6Pin信号的JTAG接口复用到普通5Pin的Mini-USB或者Micro-USB连接器上，在不影响用户正常使用USB功能时，方便高级器件的开发调试和生产、维修时软件的下载。上述技术方案中的另一个技术方案，也采用将USB外壳的shield引脚与JTAG接口的测试复位TRST引脚连接，达到了同样的效果。
附图说明
图1为现有技术中JTAG接口的标准引脚示意图；
图2为现有技术中JTAG通过PCB板上留测试点进行测试的示意图；
图3为现有技术中Mini-USB或者Micro-USB连接器引脚示意图；
图4为本发明的实施例数据处理装置结构示意图；
图5为本发明的实施例数据处理装置的另一种结构示意图；
图6为图4所示的装置的数据处理方法流程示意图；
图7为图6所示方法的一具体实施例流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明的实施例针对现有技术中，高级器件开发调试、生产和维修时，通过JTAG接口下载软件不方便的问题，提供一种数据处理装置，如图4所示，该装置包括：一机壳，USB连接器1端口，设置在所述机壳上，所述USB连接器2端口至少包括如下引脚：VBUS引脚，D+引脚，D-引脚，ID引脚，GND引脚和机壳上的Shield引脚，其中所述USB连接器端口的GND引脚接地；JTAG接口2，设置在所述机壳内，所述JTAG接口2至少包括如下引脚：TMS引脚，TCK引脚，TDI引脚，TDO引脚，TRST引脚和GND引脚，其中，所述Shield引脚与所述TRST引脚连接；所述JTAG的GND引脚接地。
上述USB连接器1可以为：用于移动电话、数码相机、PDA、打印机、数字信号处理器DSP等高级器件的Mini-USB或者Micro-USB连接器。将shield引脚和TRST引脚连接，结合Mini-USB或者Micro-USB的5个标准引脚，实现了将6Pin信号的JTAG复用到普通5Pin的Mini-USB或者Micro-USB连接器上，在不影响用户正常使用USB功能时，方便高级器件的开发调试和生产维修时的软件的下载。
上述数据处理装置还包括一比较器3和一选择器4，其中，比较器3的一端与USB连接器1连接，具体讲，是与USB的VBUS引脚连接，该比较器3用于将其预设的电压与USB连接器2的VBUS引脚电压进行比较，根据比较结果输出控制信号，确定将信号切向USB连接器还是切向JTAG接口；相应地，该比较器3的一端也可与JTAG接口1连接，具体讲，是与JTAG接口1的TMS引脚连接，该比较器3将其预设的电压与JTAG接口1的TMS引脚的电压进行比较，并根据比较结果输出控制信号，确定将信号切向JTAG接口还是切向USB连接器；
选择器4的输入端5与所述比较器3的另一端连接，其选择输出端6与所述USB连接器1或JTAG接口2连接，用于根据所述比较器3输出的控制信号，将信号切向USB连接器或者JTAG接口。
如图5所示，上述实施例中的选择器4包括：
第一单刀双掷开关41，其输入端5与所述比较器3的另一端连接，其开关选择端6与所述USB连接器1的VBUS引脚连接或者与所述JTAG接口2的TMS引脚连接；
第二单刀双掷开关42，其输入端5与所述比较器3的另一端连接，其开关选择端6与所述USB连接器1的D+引脚连接或者与所述JTAG接口2的TCK引脚连接；
第三单刀双掷开关43，其输入端5与所述比较器3的另一端连接，其开关选择端6与所述USB连接器1的D-引脚连接或者与所述JTAG接口2的TDI引脚连接；
第四单刀双掷开关44，其输入端5与所述比较器3的另一端连接，其开关选择端6与所述USB连接器1的ID引脚连接或者与所述JTAG接口2的TDO引脚连接。
选择器4根据所述比较器输出的控制信号，将信号切向USB连接器1时，第一单刀双掷开关41、第二单刀双掷开关42、第三单刀双掷开关43、第四单刀双掷开关44均会切向USB连接器1，此时Shield引脚和USB电缆的Shield端连接，通常是接地；
选择器4根据所述比较器输出的控制信号，将信号切向JTAG接口2时，第一单刀双掷开关41、第二单刀双掷开关42、第三单刀双掷开关43、第四单刀双掷开关44均会切向JTAG接口2，此时Shield引脚的信号为TRST引脚的信号。
一般情况下，USB连接器1的标准电压范围值，即VBUS引脚的电压为4.4伏～5.25伏，JTAG接口的标准电压范围值，即TMS引脚电压为0伏～3伏。可以设置比较器3的电压介于VBUS引脚电压和TMS引脚电压之间，如比较器的电压为3伏～4.4伏之间的任一值，优选的，可设置比较器3的电压为4伏。
具体实现时，当用USB电缆和PCB板连接时，VBUS引脚为4.4伏～5.25伏，此时比较器3将其自身的电压(如4伏)和检测到的VBUS引脚电压(如5伏)比较，若比较器3的电压低于检测到的电压，就会向与USB连接器的引脚和JTAG接口的引脚对应连接的所有单刀双掷开关输出控制信号，单刀双掷开关根据该控制信号，将信号切向USB连接器1，此时，Shield通过USB电缆接地；当使用特殊的JTAG电缆和PCB板连接时，TMS引脚的电压为0伏～3伏，此时比较器3将其自身的电压(如4伏)和检测到的TMS引脚电压(如3伏)比较，若比较器3的电压高于检测到的TMS引脚的电压，就会向与USB连接器的引脚和JTAG接口的引脚对应连接的所有单刀双掷开关输出控制信号，单刀双掷开关根据该控制信号，就会把信号切向JTAG接口，此时Shield引脚的信号为TRST引脚的信号。从以上实施例中的描述可知，比较器3是利用VBUS引脚为高电平，而TMS为低电平来区分是连接到USB还是连接到JTAG。
另外，在上述实施例中，为了防止一些干扰，还可以与Shield引脚串接一电阻并接地，即Shield引脚通过一较小电阻接地。该电阻的阻值可以为200欧姆，也可以根据实际情况采用其他阻值。
上述实施例中所述的数据处理装置可应用于移动电话、数码相机、PDA、打印机、数字信号处理器DSP等高级器件上，使这些高级器件在开发调试、生产和维修时，通过JTAG接口下载软件更加方便。
下面结合图6、图7，详细描述本发明的实施例数据处理装置的数据处理方法，如图6所示，该方法包括：
61、在检测到数据处理装置有设备插入时，获取所述数据处理装置的端口的检测电压；
62、将检测电压与比较器的预设电压进行比较，根据比较结果将信号切向USB连接器或者JTAG接口。
上述步骤61中，检测到的电压为：USB连接器1的标准电压范围值，或者JTAG接口的标准电压范围值；步骤62中，比较器的预设电压可设置为：介于被检测的USB连接器的标准电压范围值和JTAG接口的标准电压范围值之间；一般情况下，USB连接器的标准电压范围值为VBUS引脚的电压为4.4伏～5.25伏，JTAG接口的标准电压范围值为TMS引脚电压为0伏～3伏。如比较器的电压可为3伏～4.4伏之间的任一值，优选的，可设置比较器3的电压为4伏。
如图7所示，上述步骤62具体包括：
621、判断比较器的电压是否低于被检测的电压，若是，执行步骤622，否则执行步骤624；
622、将信号切向USB连接器；
623、Shield引脚通过USB电缆接地；
624、将信号切向JTAG接口；
625、Shield引脚的信号为TRST引脚的信号。
上述方法通过将USB外壳的shield引脚与JTAG接口的TRST引脚连接，将比较器的预设电压和USB连接器电压或者JTAG的电压进行比较，判断将信号切向USB连接器还是切向JTAG接口，当信号切向USB连接器时，Shield引脚通过USB电缆接地，当信号切向JTAG接口时，Shield引脚的信号为TRST引脚的信号，实现了将6Pin信号的JTAG接口复用到普通5Pin的Mini-USB或者Micro-USB连接器上，在不影响用户正常使用USB功能时，方便高级器件的开发调试和生产、维修时软件的下载。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种数据处理装置，其特征在于，包括：
一机壳，
USB连接器端口，设置在所述机壳上，所述USB连接器端口至少包括如下引脚：VBUS引脚，D+引脚，D-引脚，ID引脚，GND引脚和机壳上的Shield引脚，其中所述USB连接器端口的GND引脚接地；
JTAG接口，设置在所述机壳内，所述JTAG接口至少包括如下引脚：TMS引脚，TCK引脚，TDI引脚，TDO引脚，TRST引脚和GND引脚，其中，
所述Shield引脚与所述TRST引脚连接；
所述JTAG接口的GND引脚接地。
2.根据权利要求1所述的数据处理装置，其特征在于，还包括：
一比较器，所述比较器的一端与所述USB连接器或者JTAG接口连接，用于将其预设的电压和USB连接器的电压或者JTAG接口的电压进行比较，并根据比较结果输出控制信号；
一选择器，所述选择器的输入端与所述比较器的另一端连接，其选择输出端与所述USB连接器或JTAG接口连接，用于根据所述比较器输出的控制信号，将信号切向USB连接器或者JTAG接口。
3.根据权利要求2所述的数据处理装置，其特征在于，所述选择器的选择输出端切向USB连接器时，所述机壳上的Shield引脚通过USB电缆接地；所述选择器的选择输出端切向JTAG接口时，所述机壳上的Shield引脚的信号为测试复位TRST引脚的信号。
4.根据权利要求2所述的数据处理装置，其特征在于，所述选择器包括：
第一单刀双掷开关，其输入端与所述比较器的另一端连接，其开关选择端与所述USB连接器的VBUS引脚连接或者与所述JTAG接口的TMS引脚连接；
第二单刀双掷开关，其输入端与所述比较器的另一端连接，其开关选择端与所述USB连接器的D+引脚连接或者与所述JTAG接口的TCK引脚连接；
第三单刀双掷开关，其输入端与所述比较器的另一端连接，其开关选择端与所述USB连接器的D-引脚连接或者与所述JTAG接口的TDI引脚连接；
第四单刀双掷开关，其输入端与所述比较器的另一端连接，其开关选择端与所述USB连接器的ID引脚连接或者与所述JTAG接口的TDO引脚连接。
5.根据权利要求4所述的数据处理装置，其特征在于，所述比较器的电压介于USB连接器的标准电压范围值和JTAG接口的标准电压范围值之间。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的数据处理装置，其特征在于，还包括一电阻，与所述Shield引脚串接并接地。
7.一种如权利要求1所述装置的数据处理方法，其特征在于，包括：
在检测到数据处理装置有设备插入时，获取所述数据处理装置的端口的检测电压；
将所述检测电压与预设电压进行比较，根据比较结果将信号切向USB连接器或者JTAG接口。
8.根据权利要求7所述的数据处理方法，其特征在于，所述检测电压为：USB连接器的标准电压范围值或JTAG接口的标准电压范围值。
9.根据权利要求8所述的数据处理方法，其特征在于，所述预设电压介于被检测的USB连接器的标准电压范围值和JTAG接口的标准电压范围值之间。
10.根据权利要求9所述的数据处理方法，其特征在于，若所述预设电压低于检测电压，则将信号切向USB连接器，若所述预设电压高于检测电压，则将信号切向JTAG接口。
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