CN105224372A - 程序运行和jtag程序下载免跳线的电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种程序运行和JTAG程序下载免跳线电路，包括CPU、看门狗芯片、JTAG烧写器，CPU输出喂狗信号至看门狗芯片，看门狗芯片输出的看门狗复位信号RESET_WD与JTAG烧写器的电源信号SWD_3.3V经“或”逻辑后输出第一信号RSTM；第一信号RSTM同JTAG烧写器输出的JTAG复位信号SWD_RST经“与”逻辑后输出的第二信号RESET_CPU，该信号作为CPU复位信号输入至CPU，JTAG烧写器通过数据、时钟以及复位信号与CPU交互。本发明具有避免使用转换开关和拨码开关等电路转换器件、免跳线、可靠性高、成本低的优点，该电路大大节省了JTAG程序下载和调试时间、节省了PCB板的面积、提高了生产效率、同时也增加了产品运行的可靠性。

Description

程序运行和JTAG程序下载免跳线的电路
技术领域
本发明涉及一种免跳线电路，具体涉及一种程序运行和JTAG程序下载免跳线的电路。
背景技术
在应用单片机的工业控制领域中，为保障单片机控制系统的可靠运行，典型的应用中需要有外部硬件看门狗电路对程序进行监控。
正常情况下程序运行会产生“喂狗”信号，不会引起系统复位，但在JTAG烧写器程序下载过程中(初始程序下载过程中)，因程序烧写之前和烧写过程中CPU不会产生“喂狗”信号，外部看门狗会产生复位信号导致JTAG烧写器无法完成程序下载的过程，因此传统做法必须通过以下步骤完成程序烧写：
1：先断电，断开外部看门狗的复位信号与CPU复位信号连线，将CPU复位信号连接到JTAG接口的复位信号；
2：上电，通过JTAG烧写器进行程序烧写；
3：断电，恢复外部看门狗的复位信号与CPU复位信号连接，将CPU复位信号与JTAG接口的复位信号断开；
4：上电，程序运行；
所以在使用JTAG烧写器进行程序烧写之前和烧写完毕之后，需要对看门狗的输出信号线进行两次切换。
传统的看门狗输出信号的切换电路是通过跳线或者转换开关来实现的，如图1所示，S1即为跳线或者转换开关，RESET_WD是看门狗输出的复位信号，SWD_RST是JTAG烧写器输出的复位信号，RESET_CPU是输入到CPU的复位信号。而在批量生产和调试过程中，会对跳线或拨码开关频繁操作，工作枯燥且耗时增加，同时电路中增加一个跳线或拨码开关，相当于多了一个机械故障点，因开关长期工作触点容易被氧化导致电路虚连，影响看门狗电路正常工作，因此，对JTAG程序下载和外部硬件看门狗监控电路的融合和改进具有很高的应用价值。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种可靠性高、成本低的程序运行和JTAG程序下载免跳线电路。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案为：程序运行和JTAG程序下载免跳线的电路，包括CPU、看门狗芯片、JTAG烧写器，CPU输出喂狗信号至看门狗芯片，看门狗芯片输出的看门狗复位信号RESET_WD与JTAG烧写器的电源信号SWD_3.3V经“或”逻辑后输出第一信号RSTM；第一信号RSTM同JTAG烧写器输出的JTAG复位信号SWD_RST经“与”逻辑后输出的第二信号RESET_CPU，该信号作为CPU复位信号输入至CPU，JTAG烧写器通过数据、时钟以及复位信号与CPU交互。
以上信号的逻辑表达式如下：
RESET_CPU＝(SWD_3.3V||RESET_WD)&&SWD_RST；
程序下载过程中，CPU不输出“喂狗”信号到外部看门狗芯片，“喂狗”操作异常，外部看门狗芯片输出看门狗复位信号RESET_WD，该看门狗复位信号RESET_WD可以被JTAG烧写器插头提供的电源信号SWD_3.3V屏蔽，屏蔽以后使其失去对CPU的复位作用，同时JTAG烧写器输出的JTAG复位信号仍能控制复位CPU，完成程序下载工作。
当程序烧写完毕，JTAG烧写器插头拔掉，插头提供的电源信号SWD_3.3V撤销以后，外部看门狗的复位信号RESET_WD恢复复位功能，当“喂狗”操作异常时可以复位CPU。
插上JTAG烧写器插头可进行程序烧写，看门狗失效，拔掉JTAG烧写器插头程序可正常运行，看门狗有效。在整个程序烧写过程中无需操作跳线或者转换开关。
上述功能实现电路无跳线或者开关之类的器件，通过JTAG烧写器烧写程序的整个过程中，不需要拔插跳线或者切换开关。JTAG烧写器需配置为有源输出，或者烧写器插头需要提供外部电源，电路功能通过JTAG烧写器插头拔插，随着程序烧写自动实现。
本电路功能可以通过门电路实现，JTAG烧写器的电源信号SWD_3.3V经第三下拉电阻接地并与看门狗芯片输出的看门狗复位信号RESET_WD共同接入或门后输出第一信号RSTM，第一信号RSTM同JTAG烧写器输出的JTAG复位信号SWD_RST经与门后输出的第二信号RESET_CPU作为CPU复位信号输入至CPU，此外，JTAG复位信号SWD_RST经第二上拉电阻接系统电源VCC_3.3V,第二信号RESET_CPU经第一上拉电阻接系统电源VCC_3.3V。
第二上拉电阻和第三下拉电阻是为增强电路可靠性而设计，能保证JTAG插头拔掉以后电路仍能可靠工作。
本电路功能可以通过分立元件实现，电路简单，成本低。JTAG烧写器的电源信号SWD_3.3V接至二极管的阳极，看门狗芯片输出的看门狗复位信号RESET_WD经第六电阻接至二极管的阴极；二极管的阴极接至共阳极肖特基二极管的第一阴极输入端，JTAG烧写器输出的JTAG复位信号SWD_RST接至共阳极肖特基二极管的第二阴极输入端，JTAG复位信号SWD_RST经第五上拉电阻接至系统电源VCC_3.3V共阳极肖特基二极管的阳极经第四上拉电阻接至系统电源VCC_3.3V，共阳极肖特基二极管的阳极输出信号RESET_CPU作为CPU复位信号。
第五上拉电阻是为抗干扰设计增设，如果看门狗复位信号RESET_WD走线路径较短，第五上拉电阻可省略。
JTAG烧写器的电源信号SWD_3.3V接至二极管的阳极，看门狗芯片输出的看门狗复位信号RESET_WD经第一电阻接至二极管的阴极，二极管阴极输出信号RSTM相当于是SWD_3.3V和RESET_WD两信号经“或”逻辑关系后产生的信号；然后RSTM再与JTAG烧写器输出的JTAG复位信号SWD_RST接至共阳极肖特基二极管的两个阴极输入端，共阳极肖特基二极管的阳极接上拉电阻，共阳极肖特基二极管的阳极输出信号RESET_CPU相当于是RSTM和SWD_RST经“与”逻辑关系后产生的信号。
本发明具有避免使用转换开关和拨码开关等电路转换器件、免跳线、可靠性高、成本低的优点，该电路大大节省了JTAG程序下载和调试时间、节省了PCB板的面积、提高了生产效率、同时也增加了产品运行的可靠性。
附图说明
图1为传统的看门狗输出信号切换电路的连接示意图；
图2为本发明电路功能逻辑框图；
图3为实施例一电路连接图；
图4为实施例二电路连接图；
具体实施方式
实施例一
程序运行和JTAG程序下载免跳线的电路，包括CPU、看门狗芯片、JTAG烧写器，CPU输出喂狗信号至看门狗芯片，JTAG烧写器的电源信号SWD_3.3V经第三下拉电阻R3接地并与看门狗芯片输出的看门狗复位信号RESET_WD共同接入或门后输出第一信号RSTM，第一信号RSTM同JTAG烧写器输出的JTAG复位信号SWD_RST经与门后输出的第二信号RESET_CPU作为CPU复位信号输入至CPU，此外，JTAG复位信号SWD_RST经第二上拉电阻R2接系统电源VCC_3.3V,第二信号RESET_CPU经第一上拉电阻R1接系统电源VCC_3.3V。
实施例二
程序运行和JTAG程序下载免跳线的电路，包括CPU、看门狗芯片、JTAG烧写器，CPU输出喂狗信号至看门狗芯片，JTAG烧写器的电源信号SWD_3.3V接至二极管D2的阳极，看门狗芯片输出的看门狗复位信号RESET_WD经第六电阻R6接至二极管D2的阴极；二极管D2的阴极接至共阳极肖特基二极管D1的第一阴极输入端，JTAG烧写器输出的JTAG复位信号SWD_RST接至共阳极肖特基二极管D1的第二阴极输入端，JTAG复位信号SWD_RST经第五上拉电阻R5接至系统电源VCC_3.3V，共阳极肖特基二极管D1的阳极经第四上拉电阻R4接至系统电源VCC_3.3V，共阳极肖特基二极管D1的阳极输出信号RESET_CPU作为CPU复位信号。

Claims (3)

1.程序运行和JTAG程序下载免跳线的电路，包括CPU、看门狗芯片、JTAG烧写器，其特征在于：CPU输出喂狗信号至看门狗芯片，看门狗芯片输出的看门狗复位信号RESET_WD与JTAG烧写器的电源信号SWD_3.3V经“或”逻辑后输出第一信号RSTM；第一信号RSTM同JTAG烧写器输出的JTAG复位信号SWD_RST经“与”逻辑后输出的第二信号RESET_CPU，该信号作为CPU复位信号输入至CPU，JTAG烧写器通过数据、时钟以及复位信号与CPU交互。
2.根据权利1所述的程序运行和JTAG程序下载免跳线的电路，其特征在于：JTAG烧写器的电源信号SWD_3.3V经第三下拉电阻(R3)接地并与看门狗芯片输出的看门狗复位信号RESET_WD共同接入或门后输出第一信号RSTM，第一信号RSTM同JTAG烧写器输出的JTAG复位信号SWD_RST经与门后输出的第二信号RESET_CPU作为CPU复位信号输入至CPU，此外，JTAG复位信号SWD_RST经第二上拉电阻(R2)接系统电源VCC_3.3V,第二信号RESET_CPU经第一上拉电阻(R1)接系统电源VCC_3.3V。
3.根据权利1所述的程序运行和JTAG程序下载免跳线的电路，其特征在于：JTAG烧写器的电源信号SWD_3.3V接至二极管(D2)的阳极，看门狗芯片输出的看门狗复位信号RESET_WD经第六电阻(R6)接至二极管(D2)的阴极；二极管(D2)的阴极接至共阳极肖特基二极管(D1)的第一阴极输入端，JTAG烧写器输出的JTAG复位信号SWD_RST接至共阳极肖特基二极管(D1)的第二阴极输入端，JTAG复位信号SWD_RST经第五上拉电阻(R5)接至系统电源VCC_3.3V共阳极肖特基二极管(D1)的阳极经第四上拉电阻(R4)接至系统电源VCC_3.3V，共阳极肖特基二极管(D1)的阳极输出信号RESET_CPU作为CPU复位信号。
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