CN103632723A

CN103632723A - 一种多功能串行编程器及其烧录方法

Info

Publication number: CN103632723A
Application number: CN201310549583.9A
Authority: CN
Inventors: 朱常在; 于凯; 谷兴华
Original assignee: Renergy Electric Tianjin Ltd
Current assignee: Renergy Electric Tianjin Ltd
Priority date: 2013-11-06
Filing date: 2013-11-06
Publication date: 2014-03-12

Abstract

本发明创造涉及单片机领域，提供了一种多功能串行编程器及其烧录方法，所述输入模块的输出端与电子开关的输入端连接，电子开关的输出端与输出模块的输入端口连接，中央处理器与电子开关并行连接。烧录方法是PC机下发数据；MCU检测电子开关工作状态是否正常，MCU对数据开始进行模式匹配的检查，若模式一致则导通电子开关，否则报错；数据传输到输出端口的同时，MCU对数据监控；如果数据超出预定范围则MCU关断电子开关，否则继续烧写直至完成。本发明创造的有益效果是：可以增加数据的安全性，满足不同硬件平台的烧录要求的同时，实现工作中的批量化烧录的要求；使烧录流程更加简便快捷；满足不同硬件平台的程序下载要求等优点。

Description

一种多功能串行编程器及其烧录方法

技术领域

本发明创造涉及单片机领域，尤其是涉及一种多功能串行编程器及其烧录方法。

背景技术

在现有的技术中，进行单片机或者DSP芯片的实验和开发，编程器是必不可少的，仿真和调试完成的程序要借助编程器写入单片机的存储器中，目前广泛采用的是各芯片厂家专用的仿真器或者普通的串行编程器完成上述操作，但是目前的方式存以下问题：

（1）各厂家的专用仿真器价格昂贵，且通用性较差，一般不同厂家的芯片需要不同的仿真器，并且操作过程复杂，难以实现高效、简单的程序下载。

（2）普通的串行编程器虽然可以实现一般的程序下载任务，但是由于接口形式过于单一，难以满足不同硬件平台的程序下载要求。

（3）普通的串行编程器由于没有采用加密权限认证技术，存在程序泄露和随意更改的安全隐患。

（4）不适用于工程中的批量化使用。

发明内容

本发明创造要解决的问题是提供一种编程器，尤其适合可以加密并且包括多接口的编程器。

为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案包括输入模块、电子开关、中央处理器和输出模块，所述输入模块的输出端与电子开关的输入端连接，所述电子开关的输出端与输出模块的输入端口连接，所述中央处理器与电子开关并行连接。所述输入模块是USB接口与USB控制器连接。所述中央处理器是MCU。所述多功能串行编程器还包括拨码选择开关，拨码选择开关与串行接口连接。所述输出模块是接口电平转换芯片与串行接口连接。所述串行接口是USB、RS-485、RS-232、光纤中的一个或多个。所述串行接口不低于一个。

使用所述多功能串行编程器进行的烧录方法，包括以下步骤：

步骤一，上电后PC机依次通过USB接口、USB控制器下发数据；

步骤二，MCU检测电子开关工作状态是否正常，如果正常则不动作，如果损坏则关断电子开关并使用备用线路进行模式匹配检查；

MCU对数据开始进行模式匹配的检查，如果模式一致则导通电子开关，如果模式不一致则回复PC机错误信息；

步骤三，数据通过电子开关传输到输出端口的同时，MCU对数据实时监控；

步骤四，如果数据超出预定范围则MCU关断电子开关，否则继续烧写，完成烧写工作。

进一步，所述关断电子开关，则回复PC机错误信息。

进一步，所述备用线路是USB控制器通过MCU与接口电平转换芯片连接。

本发明创造具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，可以增加数据的安全性，满足不同硬件平台的烧录要求的同时，实现工作中的批量化烧录的要求；使烧录流程更加简便快捷；满足不同硬件平台的程序下载要求；具有结构简单，维修方便，制造成本低、烧录效率高等优点。

附图说明

图1是本发明创造的结构示意图

具体实施方式

如图1所示，本发明创造包括输入模块、电子开关、中央处理器和输出模块，所述输入模块的输出端与电子开关的输入端连接，所述电子开关的输出端与输出模块的输入端口连接，所述中央处理器与电子开关并行连接。

进一步，所述输入模块是USB接口与USB控制器连接。所述USB控制器采用CP2102芯片，实现USB到多种不同串行接口的转换，方便不同硬件平台的程序下载和数据通信。从而实现了USB到RS-485、RS-232、光纤的接口转换。实现PC下发数据的接收和对数据进行采集的监控。

进一步，所述中央处理器是MCU。通过在所述MCU中编写权限认证模块，提高了数据通信过程中的安全性；实现程序下载和数据通信过程中的权限认证、数据监听和传输管理等任务。

进一步，所述多功能串行编程器还包括拨码选择开关，拨码选择开关与串行接口连接。可以实现不同接口的转换，实现USB转光纤、USB转RS-485、USB转RS-232等功能。

进一步，所述输出模块是接口电平转换芯片与串行接口连接。

进一步，所述串行接口是USB、RS-485、RS-232、光纤中的一个或多个。可以满足不同硬件平台的程序下载要求。

进一步，所述串行接口不低于一个。

本实例的硬件工作过程：首先由PC机下发的程序数据或者通信数据通过USB接口传入CP2102芯片，CP2102芯片将USB口电平信号转换为UART串行电平信号，该UART串行电平信号有两种独立的方式进入接口电平转换芯片，一种为MCU控制电子开关导通，信号由电子开关进入接口电平转换芯片，同时MCU切断信号向接口电平转换芯片的信号，只保留对由电子开关向CP2102芯片传输的数据的监听信号。另一种为MCU控制电子开关关断，信号由MCU进入接口电平转换芯片，最后信号由接口电平转换芯片转换为相应的485、232、光纤信号输出至对应硬件接口。

本实例具体软件工作过程：该串行编程器上电后，电子开关默认处于关断状态，此时MCU实时监听CP2102输出的数据，当用户通过PC机下发程序数据时，首先会与MCU进行通信，通过双方的通信，MCU可以判定该次操作是否有效：

若通信所收到的数据与预置的模式中任一种模式均不对应，则判定为非法操作，此时MCU会输出控制信号将电子开关关断，并且通过CP2102回复PC机相应的错误操作信息，此时PC机不能下发程序数据进行程序烧写操作。

若所收到的数据，与内置的程序烧写模式一致，则MCU会输出控制信号将电子开关导通，此时MCU不再监控通信数据。并且，通过CP2102回复PC机可以进行程序烧写操作，PC机在收到权限确认信号后下发程序数据经由电子开关、接口转换芯片传输至目标芯片。在程序数据的通信过程中，MCU还会通过CP2101到MCU的通讯链路实时监控传输数据，若出现错误或传输的数据超过权限范围，MCU会将电子开关关断，终止程序数据的传输，并回复PC错误信息。若MCU检测到电子开关损坏，则MCU会切断CP2101通过电子开关到接口电平转换芯片的通信链路，自动转换为CP2101通过MCU到接口电平转换芯片的通信链路，此模式也可以通过硬件上的拨码开关由人工切换。

本发明创造中内置有RS-485电平芯片、RS-232电平芯片、RS-422电平芯片、光纤驱动芯片等，此时MCU不参与工作，通过协议转换即可实现USB到RS-485、RS-422、RS-232、光纤等各接口的转换功能，输出指定接口所需的电平。

以上对本发明创造的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明创造的专利涵盖范围之内。

Claims

1.一种多功能串行编程器，其特征在于：包括输入模块、电子开关、中央处理器和输出模块，所述输入模块的输出端与电子开关的输入端连接，所述电子开关的输出端与输出模块的输入端口连接，所述中央处理器与电子开关并行连接。

2.根据权利要求1所述的多功能串行编程器，其特征在于：所述输入模块是USB接口与USB控制器连接。

3.根据权利要求1所述的多功能串行编程器，其特征在于：所述中央处理器是MCU。

4.根据权利要求1所述的多功能串行编程器，其特征在于：还包括拨码选择开关，拨码选择开关与串行接口连接。

5.根据权利要求1所述的多功能串行编程器，其特征在于：所述输出模块是接口电平转换芯片与串行接口连接。

6.根据权利要求5所述的多功能串行编程器，其特征在于：所述串行接口是USB、RS-485、RS-232、光纤中的一个或多个。

7.根据权利要求5所述的多功能串行编程器，其特征在于：所述串行接口不低于一个。

8.使用权利要求1所述多功能串行编程器进行的烧录方法，包括以下步骤：

步骤一，上电后PC机依次通过USB接口、USB控制器下发数据；

步骤四，如果数据超出预定范围则MCU关断电子开关，否则继续烧写；

步骤五，完成烧写工作。

9.根据权利要求8所述的烧录方法，所述关断电子开关，则回复PC机错误信息。

10.根据权利要求8所述的烧录方法，所述备用线路是USB控制器通过MCU与接口电平转换芯片连接。