CN202110533U

CN202110533U - 一种多接口软件调试工具

Info

Publication number: CN202110533U
Application number: CN2011201917344U
Authority: CN
Inventors: 胡上
Original assignee: Shenzhen Coship Electronics Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Coship Electronics Co Ltd
Priority date: 2011-06-09
Filing date: 2011-06-09
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2021-06-09

Abstract

本实用新型公开一种多接口软件调试工具，包括串口调试单元和并口调试单元，在所述串口调试单元中包括用于连接计算机的串口、用于连接待调试电路板的串口调试接口、以及连接在所述串口和所述串口调试接口之间的电平转换电路；在所述并口调试单元中包括用于连接计算机的并口、用于连接待调试电路板的I²C总线调试接口以及用于连接所述并口与所述I²C总线调试接口之间的反相器电路。本实用新型的软件调试工具电路接口简单，功能强大，可以分别通过并口和串口对待调试电路板上的整机状态进行读写操作和模拟调试控制，使用起来方便灵活，并口串口合二为一的设计方式有效降低了调试成本，提高软件调试工具的通用性，扩大了其适用领域。

Description

一种多接口软件调试工具

技术领域

本实用新型涉及调试设备技术领域，特别涉及一种多接口软件调试工具。

背景技术

在智能系统的开发过程中，如果主板上的CPU配置软件还不够完善，就需要技术人员通过计算机或者其他软件调试工具对CPU的运行程序进行配置和调试。目前的软件调试工具接口种类比较单一，大都只配置一种接口，通过串口或并口实现对芯片的调试控制。在实际使用过程中，由于智能系统厂商配置不尽相同，智能系统提供的通讯接口以及调试软件所用的计算机接口类型也会有所不同，这样就制约了软件调试工具的使用范围，给调试测试带来了一定的局限性。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：解决现有软件调试工具接口单一、使用不方便的问题，提供了一种多接口软件调试工具,通过综合多种类型的接口,并配以简单的信号处理电路,从而实现了计算机对待调试电路板上各种接口的调试功能。

为解决本实用新型的技术问题，本实用新型公开一种多接口软件调试工具, 包括串口调试单元和并口调试单元，在所述串口调试单元中包括用于连接计算机的串口、用于连接待调试电路板的串口调试接口、以及连接在所述串口和所述串口调试接口之间的电平转换电路；在所述并口调试单元中包括用于连接计算机的并口、用于连接待调试电路板的I²C总线调试接口以及用于连接所述并口与所述I²C总线调试接口之间的反相器电路。

进一步，所述串口为DB9公头串口或DB9母头串口，所述串口的数据接收管脚和数据发送管脚分别与电平转换电路的发送输出端和接收输入端连接，所述串口的接地管脚与串口调试单元的地连接。

进一步，所述串口与所述电平转换电路之间包括一配置电路，所述配置电路包括female配置电路和male配置电路，当所述串口为DB9公头串口时，选择male配置电路上的三个电阻进行导通，当所述串口为DB9母头串口时，选择female配置电路上的三个电阻进行导通。

进一步，所述串口调试接口包括电源管脚、接地管脚、数据发送管脚和数据接收管脚，所述电源管脚和接地管脚分别与串口调试单元中的电源和地对应连接，所述数据发送管脚和数据接收管脚分别与电平转换电路的发送输入端和接收输出端连接。

进一步，所述串口调试接口包括两路，一路4脚调试接口CON4，一路5脚调试接口CON5，所述CON4与所述CON5的电源管脚、接地管脚、数据接收管脚和数据发送管脚相互连通。

进一步，所述串口调试单元中还包括电源指示灯电路，所述电源指示灯电路与串口调试单元的电源连接。

进一步，在所述并口调试单元中，选取所述并口的两对输入输出管脚分别作为时钟信号发送端、数据信号发送端、时钟信号接收端和数据信号接收端，时钟信号接收端和时钟信号发送端通过所述反相器电路与所述I²C总线调试接口的SCL管脚对应连接，数据信号接收端和数据信号发送端通过所述反相器电路与I²C总线调试接口的SDA管脚对应连接。

进一步，所述并口的时钟信号发送端和数据信号发送端发送的时钟信号或数据信号经过所述反相器电路一次反相后分别输出到所述I²C总线调试接口的SCL管脚和SDA管脚；所述I²C总线调试接口的SCL管脚发送的时钟信号经过所述反相器电路一次反相输出到所述并口的时钟信号接收端，所述I²C总线调试接口的SDA管脚发送的数据信号经过所述反相器电路两次反相输出到所述并口的数据信号接收端。

进一步，所述I²C总线调试接口还包括电源管脚和接地管脚，所述电源管脚串联一上拉电阻后与并口调试单元的电源连接。

进一步，所述反相器电路采用集成芯片实现，包括输入端和输出端，其中，所述输出端有数据传输的管脚均串联一上拉电阻后与并口调试单元的电源连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的软件调试工具电路接口简单，功能强大，可以分别通过并口和串口对待调试电路板上的整机状态进行读写操作和模拟调试控制，使用起来方便灵活，并口串口合二为一的设计方式有效降低了调试成本，提高软件调试工具的通用性，扩大了其适用领域。

附图说明

图1是本实用新型所提出的软件调试工具中串口调试单元的一种实施例的电路原理图；

图2是本实用新型所提出的软件调试工具中并口调试单元的一种实施例的电路原理图；

图3是本实用新型所提数的软件调试工具的外观示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的软件调试工具为了扩大工具的功能和适用领域，在该工具内部的电路板上同时设计了串口调试单元和并口调试单元。在串口调试单元中设置有用于连接计算机的串口、用于连接待调试电路板的串口调试接口、以及连接在串口和串口调试接口之间的电平转换电路。在需要对电子产品的系统软件进行串口调试时，可以将工具的串口与计算机的串口相连接，工具的串口调试接口与待调试电路板相连接，进而通过待调试芯片的UART接口与串口调试接口连接，实现计算机对待调试芯片的地址进行操作，将调试信息写入到与待调试芯片相连的内存或Flash中或者将电子产品在调试过程中产生的打印信息通过CPU的UART接口传输到计算机，并通过计算机的打印软件输出到屏幕上。在并口调试单元中设置有用于连接计算机的并口、用于连接待调试电路板的I²C总线调试接口以及用于连接所述并口与所述I²C总线调试接口之间的反相器电路。在所述并口的多路输入输出管脚中根据信号流向选取两对输入输出管脚分别作为SCL和SDA的双向通讯端口，一对通过反相电路和驱动门电路连接到I²C总线调试接口的SCL管脚，另一对通过反相电路和驱动门电路连接到I²C总线调试接口的SDA管脚。在需要对电子产品的系统软件进行并口调试时，可以将工具的并口与计算机的并口相连接，工具的I²C总线调试接口与待调试电路板相连接，进而通过I²C总线与待调试芯片的I²C管脚相连接，实现待调试芯片与计算机之间的并口调试。

图1是本实用新型所提出的软件调试工具中串口调试单元的一种实施例的电路原理图，包括串口调试接口CON4、CON5，电平转换电路MAX3221CUE，female配置电路，male配置电路和串口J1。

所述电平转换电路MAX3221CUE可以采用一颗专门的集成芯片实现，也可以采用晶体管配合直流电源搭建实现，以实现计算机和主板之间的TTL电平信号的转换传输。本实施例为简化电路结构起见，以采用集成芯片的设计方式为例进行说明。具体的，电平转换电路包括与串口J1连接的发送输出端T1OUT和接收输入端R1IN以及与串口调试接口CON4或CON5连接的发送输入端T1IN和接收输出端R1OUT。

串口J1为DB9公头串口或DB9母头串口，为了兼容二者的串口通信，在电平转换电路MAX3221CUE和串口J1之间设计了配置电路，比如图1中的male配置电路和female配置电路，通过选择不同配置电路导通不同的数据通道实现DB9公头和DB9母头的对应引脚与电平转换电路MAX3221CUE的对应引脚相互连通，从而实现待调试主板与调试工具之间信号的准确传输，达到提供调试工具通用性的设计目的。具体的，使用DB9公头通信时，选择male配置电路，即将male配置电路中的R1、R3和R5电阻导通，female配置电路中的R2、R4和R6断开，其中，DB9公头的接地端（管脚5）通过电阻R1导通后接地，接收信号端RXD_PC（管脚2）通过电阻R3导通后与电平转换电路MAX3221CUE的发送输出端T1OUT连接，发送信号端TXD_PC（管脚3）通过导通电阻R5导通后与电平转换电路MAX3221CUE的接收输入端R1IN连接。使用DB9母头通信时，选择female配置电路，即将female配置电路中的R2、R4和R6电阻导通，male配置电路中的R1、R3和R5断开，其中，DB9母头的接地端（管脚5）通过电阻R2导通后接地，接收信号端RXD_PC（管脚2）通过电阻R4导通后与电平转换电路MAX3221CUE的发送输出端T1OUT连接，发送信号端TXD_PC（管脚3）通过导通电阻R6导通后与电平转换电路MAX3221CUE的接收输入端R1IN连接。

为了适用不同智能系统厂商对串口调试系统的不同配置，本调试工具设计了两路串口调试接口，4脚串口调试接口CON4和5脚串口调试接口CON5，参见图1，CON4和CON5都包括电源管脚、接地管脚、数据发送管脚和数据接收管脚，CON5还包括一闲置管脚。具体的，CON4引脚1与CON5的引脚2相互连通，为电源管脚VCC，CON4的引脚2与CON5的引脚3相互连通，为数据发送管脚TXD，CON4的引脚3与CON5的引脚4相互连通，为数据接收管脚RXD，CON4的引脚4与CON5的引脚5相互连通，为接地管脚GND，CON5的引脚1闲置悬空。其中，CON4和CON5的电源管脚VCC和接地管脚GND分别与串口调试单元中的电源和地对应连接，数据发送管脚TXD和数据接收管脚RXD分别与电平转换电路MAX3221CUE的发送输入端T1IN和接收输出端R1OUT连接。

此外，为了能够直观地显示串口调试单元的导通性，在本实施例的调试工具的串口调试单元中还设置有电源指示灯电路，如图1所示，包括1个电解电容CE1，一个电阻R13和一个指示灯LED1。指示灯LED1的一端接地，另一端串联一个电阻R13与直流电源端VCC相连。电解电容CE1一端接地，另一端与直流电源VCC相连，用于对引入的直流电源进行滤波处理。图1中的电容C1也是用来对引入的直流电源进行滤波处理，电阻R10和电阻R11为阻抗匹配电阻，用来调节电平转换电路MAX3221CUE与串口调试接口CON4、CON5之间的阻抗平衡。

图2是本实用新型所提出的软件调试工具中并口调试单元的一种实施例的电路原理图，包括并口J2、I²C总线调试接口J3和反相器电路SN74HC05。将I²C总线调试接口J3连接到待调试电路板的I²C总线端，将并口J2连接到计算机的并行接口，即可实现计算机对待调式电路板的在线I²C总线仿真调试。由于I²C总线信号在通信过程中，数据是双向传输的，因此，需要在所述并口J2的多路输入输出管脚中根据信号流向选取两对输入输出管脚分别作为SCL和SDA的双向通讯端口。具体的，选取并口J2的两对输入输出管脚分别作为时钟信号发送端、数据信号发送端、时钟信号接收端和数据信号接收端，将时钟信号接收端和时钟信号发送端通过反相器电路SN74HC05与所述I²C总线调试接口的SCL管脚对应连接，将数据信号接收端和数据信号发送端通过所述反相器电路SN74HC05与I²C总线调试接口的SDA管脚对应连接。

本实施例采用与计算机的并口插座相配套插接的25针并行插头来设计工具上的并口J2。考虑到计算机的25针并口的针脚定义为：1脚：选通（STROBE低电平）；2~9脚：数据位（DATA0~DATA7）；10脚：确认（ACK 低电平）；11脚：忙（BUSY）；12脚：缺纸（PE）；13脚：选择（SEL）；14脚：自动换行（AUTOFD 低电平）；15脚：错误观点（ERROR 低电平）；16脚：初始化（INITIA 低电平）；17脚：选择输入（SEL IN低电平）；18~25脚：地线（GND）。结合并口管脚的数据流向，本实施例选择并口J2的9，11，15，17脚作为所述的两对输入输出管脚，分别与I²C总线调试接口J3的SCL和SDA管脚对应连接。

反相器电路SN74HC05可以采用一颗专门的集成芯片实现，也可以采用直接在传输线上串联反相器实现，其主要作用是实现计算机和主板之间的TTL电平信号的转换传输以及对信号数据的简单加密。本实施例简单起见，采用集成芯片的反相器电路SN74HC05。具体的，反相器电路SN74HC05包括A1~A6输入端和Y1~Y6输出端，A1输入端对应Y1输出端，A2输入端对应Y2输出端，A3输入端对应Y3输出端，A4输入端对应Y4输出端，A5输入端对应Y5输出端，A6输入端对应Y6输出端，对应输入端和输出端之间串联有一路反相器。

具体来讲，并口J2的两个输出管脚9，17分别与反相器电路SN74HC05的A4输入端（即9脚）和A1（即1脚）输入端对应连接，通过反相器电路SN74HC05对来自计算机的总线时钟信号和数据信号进行取反和电平转换处理后，从反相器电路SN74HC05的Y4输出端（即8脚）和Y1输出端（即2脚）输出，再将Y4输出端和Y1输出端对应连接到I²C总线调试接口J3的SCL管脚（即2脚）和SDA管脚（即3脚），完成计算机到待调试电路板的I²C总线通信。为了保持总线信号高低电平时序的正确性，在待调试电路板的CPU程序中增加有取反程序，对接收到的总线时钟信号和数据信号进行反相处理，以实现总线数据的正确接收。

将反相器电路SN74HC05的Y4输出端（即8脚）与A5输入端（即11脚）对接，从A5输入端输入的信号反相后从Y5输出端（即10脚）输出，再将Y5输出端与并口J2的11脚对应连接，即可实现待调试电路板上时钟信号到计算机的传输。将反相器电路SN74HC05的Y1输出端（即2脚）与A2输入端（即3脚）对接，从A2输入端输入的信号反相后将成输出端Y2输出，输出端Y2又与输入端A3对接，从输入端A3输入的信号反相后从Y3输出端输出，再将Y3输出端与并口J2的15脚对应连接，即可实现待调试电路板上数据信号到计算机的传输。由上可知，时钟信号从I²C总线调试接口J3的SCL管脚传输到并口J2的11脚经过了反相器电路SN74HC05的一次反相，数据信号从I²C总线调试接口J3的SDA管脚传输到并口J2的15脚经过了反相器电路SN74HC05的两次反相。相应地，在计算机的接收程序中，对接受到的时钟信号需要做反相处理，而对接受到的数据信号不做反相处理，即可实现待调试电路板的总线信号到计算机的准确传输。

另外，为了保证反相器电路SN74HC05进行电平转换时有足够的高电平电压，在反相器电路SN74HC05有数据传输的输出端（Y1~Y5）均串联一个上拉电阻（对应R8、R15、R16、R9、R7）与并口调试单元中的电源D3V3连接。I²C总线接口的电源管脚串联一个电阻R14也与并口调试单元中的电源D3V3连接，该电源D3V3又与反相器电路SN74HC05的电源端VDD连接。图2中的电容C7和CE2用来对引入的直流电源进行滤波处理。

图3所示是本实用新型所提出的软件调试工具的外观示意图。所示的软件调试工具设计成长方形小板的形状，包括电路板，DB25并口，DB9串口，串口调试接口CON4，串口调试接口CON5， I²C总线调试接口J3。其中，DB9串口可以是DB9公头串口，也可以是DB9母头串口。通过串口线或并口线将DB9串口或DB25并口与计算机进行连接，将串口调试接口CON4，串口调试接口CON5或I²C总线接口J3与待调试电路板进行连接，即分别通过串口和并口对待调试电路板上的整机状态进行读写操作和模拟调试控制。

以上举较佳实施例，对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内，本实用新型所主张的权利范围应以实用新型申请范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims

1.一种多接口软件调试工具，其特征在于，包括串口调试单元和并口调试单元，在所述串口调试单元中包括用于连接计算机的串口、用于连接待调试电路板的串口调试接口、以及连接在所述串口和所述串口调试接口之间的电平转换电路；在所述并口调试单元中包括用于连接计算机的并口、用于连接待调试电路板的I²C总线调试接口以及用于连接所述并口与所述I²C总线调试接口之间的反相器电路。

2.根据权利要求1所述的软件调试工具，其特征在于，所述串口为DB9公头串口或DB9母头串口，所述串口的数据接收管脚和数据发送管脚分别与电平转换电路的发送输出端和接收输入端连接，所述串口的接地管脚与串口调试单元的地连接。

3. 根据权利要求2所述的软件调试工具，其特征在于，所述串口与所述电平转换电路之间包括一配置电路，所述配置电路包括female配置电路和male配置电路，当所述串口为DB9公头串口时，选择male配置电路上的三个电阻进行导通，当所述串口为DB9母头串口时，选择female配置电路上的三个电阻进行导通。

4.根据权利要求1所述的软件调试工具，其特征在于，所述串口调试接口包括电源管脚、接地管脚、数据发送管脚和数据接收管脚，所述电源管脚和接地管脚分别与串口调试单元中的电源和地对应连接，所述数据发送管脚和数据接收管脚分别与电平转换电路的发送输入端和接收输出端连接。

5.根据权利要求3所述的软件调试工具，其特征在于，所述串口调试接口包括两路，一路4脚调试接口CON4，一路5脚调试接口CON5，所述CON4与所述CON5的电源管脚、接地管脚、数据接收管脚和数据发送管脚相互连通。

6.根据权利要求1所述的软件调试工具，其特征在于，所述串口调试单元中还包括电源指示灯电路，所述电源指示灯电路与串口调试单元的电源连接。

7.根据权利要求1所述的软件调试工具，其特征在于，在所述并口调试单元中，选取所述并口的两对输入输出管脚分别作为时钟信号发送端、数据信号发送端、时钟信号接收端和数据信号接收端，时钟信号接收端和时钟信号发送端通过所述反相器电路与所述I²C总线调试接口的SCL管脚对应连接，数据信号接收端和数据信号发送端通过所述反相器电路与I²C总线调试接口的SDA管脚对应连接。

8.根据权利要求7所述的软件调试工具，其特征在于，所述并口的时钟信号发送端和数据信号发送端发送的时钟信号或数据信号经过所述反相器电路一次反相后分别输出到所述I²C总线调试接口的SCL管脚和SDA管脚；所述I²C总线调试接口的SCL管脚发送的时钟信号经过所述反相器电路一次反相输出到所述并口的时钟信号接收端，所述I²C总线调试接口的SDA管脚发送的数据信号经过所述反相器电路两次反相输出到所述并口的数据信号接收端。

9.根据权利要求7所述的软件调试工具，其特征在于，所述I²C总线调试接口还包括电源管脚和接地管脚，所述电源管脚串联一上拉电阻后与并口调试单元的电源连接。

10.根据权利要求1所述的软件调试工具，其特征在于，所述反相器电路采用集成芯片实现，包括输入端和输出端，其中，所述输出端有数据传输的管脚均串联一上拉电阻后与并口调试单元的电源连接。