CN202677376U - 一种用于芯片程序下载的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于芯片程序下载的装置。它包括USB接口、接口转换芯片、选择模块、第一电平转换芯片、第二电平转换芯片和下载接口，所述USB接口与接口转换芯片相连，所述接口转换芯片的串行数据输出端分别与第一电平转换芯片、第二电平转换芯片和下载接口相连，接口转换芯片的串行数据输入端与选择模块相连，所述第一电平转换芯片分别与选择模块和下载接口相连，所述第二电平转换芯片分别与选择模块和下载接口相连。本实用新型可使计算机与使用RS232、RS485或TTL通信方式的电路板上的芯片进行通信，完成芯片的程序下载，适用范围广，还可监测应用电路板与其他设备通讯的状况。

Description

一种用于芯片程序下载的装置

技术领域

本实用新型涉及设备程序更新技术领域，尤其涉及一种用于芯片程序下载的装置。

背景技术

目前，芯片程序下载的方法主要是通过专用编程器将计算机中的程序烧写到电路板的芯片上。这种编程器一般通过固定的一种通信方式与使用该通信方式的电路板上的芯片进行通信，完成芯片的程序下载，无法对使用其他通信方式的电路板上的芯片进行程序下载，适用范围较小。

中国专利公开号CN200962624Y，公开号2007年10月17日，实用新型的名称为软件在线升级电路，该申请案公开了一种软件在线升级电路，它包括协议电平转换电路和串口，所述协议电平转换电路和串口设置在单独的电路板上，所述协议电平转换电路中至少包括一组发送/接收转换通道，发送通道的输入端连接电器设备内部电路板的数据发送端子，输出端一方面通过第一选择开关连接接线端子的第二引脚，另一方面通过第二选择开关连接接线端子的第三引脚，接收通道的输出端连接电器设备内部电路板的数据接收端子，输入端一方面通过第三选择开关连接接线端子的第三引脚，另一方面通过第四选择开关连接接线端子的第四引脚，所述接线端子的第五引脚接地，其前九个引脚与标准RS232串口的序号依次为1～9的端口对应连接。其不足之处是，该芯片编程器只能对使用RS232通信方式的电路板上的芯片进行编程，无法对使用其他通信方式的电路板上的芯片进行编程，适用范围较小。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有编程器只能通过固定的一种通信方式与使用该通信方式的电路板上的芯片进行通信，完成芯片的程序下载，适用范围较小的技术问题，提供了一种用于芯片程序下载的装置，其可使计算机与使用RS232、RS485或TTL通信方式的电路板上的芯片进行通信，完成芯片的程序下载，适用范围广。

本实用新型的一种用于芯片程序下载的装置，包括USB接口、接口转换芯片、选择模块、第一电平转换芯片、第二电平转换芯片和下载接口，所述USB接口的正向数据端与接口转换芯片的正向数据端相连，USB接口的负向数据端与接口转换芯片的负向数据端相连，所述接口转换芯片的串行数据输出端分别与第一电平转换芯片的第一输入端、第二电平转换芯片的第一输入端和下载接口相连，第一电平转换芯片的第一输出端和第二电平转换芯片的第一输出端分别与下载接口相连，接口转换芯片的串行数据输入端与选择模块的输出端相连，选择模块的输入端分别与第一电平转换芯片的第二输出端、第二电平转换芯片的第二输出端和下载接口相连，所述第一电平转换芯片的第二输入端和第二电平转换芯片的第二输入端分别与下载接口相连。

在本技术方案中，接口转换芯片用于USB信号和TTL串行信号的相互转换；第一电平转换芯片用于RS485串行信号和TTL串行信号的相互转换；第二电平转换芯片用于RS232串行信号和TTL串行信号的相互转换。计算机与USB接口通过USB通讯线连接。

接口转换芯片将计算机发出的USB信号转换为TTL串行信号。接口转换芯片的串行数据输出端将TTL串行信号输出到第一电平转换芯片、第二电平转换芯片和下载接口的TTL输出引脚。第一电平转换芯片将TTL串行信号转换为RS485串行信号，并输出到下载接口的RS485输出引脚；第二电平转换芯片将TTL串行信号转换为RS232串行信号，并输出到下载接口的RS232输出引脚。

下载接口的TTL输入引脚将外部输入的TTL串行信号输入到选择模块的第一输入端；下载接口的RS485输入引脚将外部输入的RS485串行信号通过第一电平转换芯片转换为TTL串行信号，并输入到选择模块的第二输入端；下载接口的RS232输入引脚将外部输入的RS232串行信号通过第二电平转换芯片转换为TTL串行信号，并输入到选择模块的第三输入端。用户可通过选择模块对三个输入端接收到的信号进行选择，根据需要将某一个输入端接收到的信号输出到接口转换芯片的串行数据输入端，接口转换芯片将接收到的TTL串行信号转换为USB信号发送到计算机。

当电路板上芯片需要下载程序时，根据电路板的通信方式将电路板的通信接口与下载接口的对应引脚通过数据线相连，并通过选择模块选择对应的通信线路接通（即将选择模块的与该通信方式对应的输入端接收到的信号输出到接口转换芯片的串行数据输入端）。此时，计算机与电路板上芯片能够进行通信，将计算机上程序烧写到电路板上的芯片内以替换原有的运行程序，完成芯片的程序下载。

当电路板与其他设备通讯时，根据电路板的通信方式将电路板的输出端或输入端与下载接口的对应引脚通过数据线连接，选择对应的通信线路接通（即将选择模块的与该通信方式对应的输入端接收到的信号输出到接口转换芯片的串行数据输入端），选择好后即可在计算机上查看该电路板发送或接收的数据，可根据电路板数据收发状况来查看电路板与其他电路板之间通讯是否正常。

作为优选，所述选择模块包括总线缓冲器、单片机和选择开关，所述总线缓冲器的第一输入端、第二输入端和第三输入端分别与第一电平转换芯片的第二输出端、第二电平转换芯片的第二输出端和下载接口相连，总线缓冲器的第一输出端、第二输出端和第三输出端都与接口转换芯片的串行数据输入端相连，所述单片机还与总线缓冲器的第一使能端、第二使能端、第三使能端和选择开关相连。单片机通过控制总线缓冲器的使能端选择总线缓冲器的某一个输入端接收到的信号输出到接口转换芯片的串行数据输入端。

作为优选，所述选择模块还包括复位开关，所述复位开关与单片机相连，所述单片机分别与接口转换芯片的串行数据输出端、总线缓冲器的第四输入端及其对应的第四使能端和下载接口的复位引脚相连，总线缓冲器的第四输出端与接口转换芯片的串行数据输入端相连。

下载接口的复位引脚与电路板上芯片的复位引脚通过数据线相连。电路板上芯片完成程序下载后，按下复位开关，单片机通过下载接口向电路板上的芯片发送复位信号，电路板上的芯片复位，开始执行下载的程序。当单片机发送的复位信号与电路板上芯片复位触发信号不一致时，可使计算机与单片机通信，修改单片机的程序，使单片机发送的复位信号与电路板上芯片的复位触发信号一致。

作为优选，所述选择模块还包括四个选择指示灯和两个第一通信指示灯，所述四个选择指示灯和两个第一通信指示灯分别与单片机相连。四个选择指示灯分别指示总线缓冲器的四个使能端是否开启。一个第一通信指示灯指示单片机是否在接收接口转换芯片发送的数据，另一个第一通信指示灯指示单片机是否在向接口转换芯片发送数据。

作为优选，所述一种用于芯片程序下载的装置还包括两个第二通信指示灯，所述两个第二通信指示灯分别与接口转换芯片相连。一个第二通信指示灯指示接口转换芯片是否在接收USB接口发送的数据，另一个第一通信指示灯指示接口转换芯片是否在向USB接口发送数据。

作为优选，所述一种用于芯片程序下载的装置还包括光电隔离电路，所述接口转换芯片的串行数据输出端通过光电隔离电路分别与第一电平转换芯片的第一输入端、第二电平转换芯片的第一输入端、单片机和下载接口相连，接口转换芯片的串行数据输入端通过光电隔离电路与总线缓冲器的四个输出端相连。光电隔离电路提高了整个电路的信噪比和抗干扰能力。

本实用新型的有益效果是：（1）可使计算机与使用RS232、RS485或TTL通信方式的电路板上的芯片进行通信，完成芯片的程序下载，适用范围广。（2）可通过计算机监测应用电路板与其他设备通讯的状况，根据电路板数据收发状况来查看电路板与其他电路板之间通讯是否正常。

附图说明

图1是本实用新型的一种电路原理连接框图。

图中：1、USB接口，2、接口转换芯片，3、第一电平转换芯片，4、第二电平转换芯片，5、下载接口，6、总线缓冲器，7、单片机，8、选择开关，9、复位开关，10、光电隔离电路，11、选择指示灯，12、第一通信指示灯，13、第二通信指示灯。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种用于芯片程序下载的装置，如图1所示，包括USB接口1、接口转换芯片2、选择模块、第一电平转换芯片3、第二电平转换芯片4、下载接口5、光电隔离电路10和两个第二通信指示灯13，选择模块包括总线缓冲器6、单片机7、选择开关8、复位开关9、四个选择指示灯11和两个第一通信指示灯12。USB接口1的正向数据端D+与接口转换芯片2的正向数据端UD+相连，USB接口1的负向数据端D-与接口转换芯片2的负向数据端UD-相连。

接口转换芯片2的串行数据输出端a1通过光电隔离电路10分别与第一电平转换芯片3的第一输入端b1、第二电平转换芯片4的第一输入端c1、单片机7的串行数据输入端d1和下载接口5的引脚e1相连，第一电平转换芯片3的第一输出端b2与下载接口5的引脚e2相连，第二电平转换芯片4的第一输出端c2与下载接口5的引脚e3相连。接口转换芯片2的串行数据输入端a2通过光电隔离电路10与总线缓冲器6的四个输出端相连。总线缓冲器6的四个输入端分别与第一电平转换芯片3的第二输出端b4、第二电平转换芯片4的第二输出端c4、单片机7的串行数据输出端d2和下载接口5的引脚e4相连。第一电平转换芯片3的第二输入端b3与下载接口5的引脚e5相连，第二电平转换芯片4的第二输入端c3与下载接口5的引脚e6相连，总线缓冲器6的四个使能端分别与单片机7的四个输出端相连。

单片机7还分别与选择开关8、复位开关9、下载接口5的复位引脚e7、四个选择指示灯11、两个第一通信指示灯12相连。接口转换芯片2还分别与两个第二通信指示灯13相连。下载接口5为DB9接口，接口转换芯片2为FT232RL芯片，总线缓冲器6为74HC125芯片，第一电平转换芯片3为MAX485CSA芯片，第二电平转换芯片4为MAX232ESE芯片。

四个选择指示灯11分别指示总线缓冲器6的四个使能端是否开启。一个第一通信指示灯12指示单片机7是否在接收接口转换芯片2发送的数据，另一个第一通信指示灯12指示单片机7是否在向接口转换芯片2发送数据。一个第二通信指示灯13指示接口转换芯片2是否在接收USB接口1发送的数据，另一个第二通信指示灯13指示接口转换芯片2是否在向USB接口1发送数据。光电隔离电路10提高了整个电路的信噪比和抗干扰能力。接口转换芯片2用于USB信号和TTL串行信号的相互转换；第一电平转换芯片3用于RS485串行信号和TTL串行信号的相互转换；第二电平转换芯片4用于RS232串行信号和TTL串行信号的相互转换。

计算机与USB接口1通过USB通讯线连接。接口转换芯片2将计算机发出的USB信号转换为TTL串行信号。接口转换芯片2的串行数据输出端a1将TTL串行信号通过光电隔离电路10输出到第一电平转换芯片3的第一输入端b1、第二电平转换芯片4的第一输入端c1、单片机7的串行数据输入端d1和下载接口5的引脚e1。第一电平转换芯片4将TTL串行信号转换为RS485串行信号，并输出到下载接口5的引脚e2；第二电平转换芯片4将TTL串行信号转换为RS232串行信号，并输出到下载接口5的引脚e3。

下载接口5的引脚e4将外部输入的TTL串行信号输入到总线缓冲器6的一个输入端；单片机7的串行数据输出端d2将TTL串行信号输入到总线缓冲器6的一个输入端；下载接口5的引脚e5将外部输入的RS485串行信号通过第一电平转换芯片3转换为TTL串行信号，并输入到总线缓冲器6的一个输入端；下载接口5的引脚e6将外部输入的RS232串行信号通过第二电平转换芯片4转换为TTL串行信号，并输入到总线缓冲器6的一个输入端。

用户可通过选择开关8控制单片机7向总线缓冲器6的某一个使能端输出使能信号，使总线缓冲器6将该使能端对应的输入端接收到的TTL串行信号通过光电隔离电路10输出到接口转换芯片2的串行数据输入端a2，接口转换芯片2将接收到的TTL串行信号转换为USB信号发送到计算机。

当电路板上芯片需要下载程序时，根据电路板的通信方式将电路板的通信接口与下载接口5的对应引脚通过数据线相连，并通过选择开关8选择对应的使能端激活。此时，计算机与电路板上芯片能够进行通信，将计算机上程序烧写到电路板上的芯片内以替换原有的运行程序，完成芯片的程序下载。

电路板上芯片完成程序下载后，按下复位开关9，单片机7通过下载接口5的复位引脚e7向电路板上的芯片发送复位信号，电路板上的芯片复位，开始执行最新下载的程序。当单片机7发送的复位信号与电路板上芯片复位触发信号不一致时，可使计算机与单片机7通信，修改单片机7的程序，使单片机7发送的复位信号与电路板上芯片的复位触发信号一致。

当电路板与其他设备通讯时，根据电路板的通信方式将电路板的输出端或输入端与下载接口5的对应引脚通过数据线连接，通过选择开关8选择对应的使能端激活，选择好后即可在计算机上查看该电路板发送或接收的数据，可根据电路板数据收发状况来查看电路板与其他电路板之间通讯是否正常。

Claims (6)

1. 一种用于芯片程序下载的装置，其特征在于：包括USB接口（1）、接口转换芯片（2）、选择模块、第一电平转换芯片（3）、第二电平转换芯片（4）和下载接口（5），所述USB接口（1）的正向数据端与接口转换芯片（2）的正向数据端相连，USB接口（1）的负向数据端与接口转换芯片（2）的负向数据端相连，所述接口转换芯片（2）的串行数据输出端分别与第一电平转换芯片（3）的第一输入端、第二电平转换芯片（4）的第一输入端和下载接口（5）相连，第一电平转换芯片（3）的第一输出端和第二电平转换芯片（4）的第一输出端分别与下载接口（5）相连，接口转换芯片（2）的串行数据输入端与选择模块的输出端相连，选择模块的输入端分别与第一电平转换芯片（3）的第二输出端、第二电平转换芯片（4）的第二输出端和下载接口（5）相连，所述第一电平转换芯片（3）的第二输入端和第二电平转换芯片（4）的第二输入端分别与下载接口（5）相连。

2.根据权利要求1所述的一种用于芯片程序下载的装置，其特征在于：所述选择模块包括总线缓冲器（6）、单片机（7）和选择开关（8），所述总线缓冲器（6）的第一输入端、第二输入端和第三输入端分别与第一电平转换芯片（3）的第二输出端、第二电平转换芯片（4）的第二输出端和下载接口（5）相连，总线缓冲器（6）的第一输出端、第二输出端和第三输出端都与接口转换芯片（2）的串行数据输入端相连，所述单片机（7）还与总线缓冲器（6）的第一使能端、第二使能端、第三使能端和选择开关（8）相连。

3.根据权利要求2所述的一种用于芯片程序下载的装置，其特征在于：所述选择模块还包括复位开关（9），所述复位开关（9）与单片机（7）相连，所述单片机（7）分别与接口转换芯片（2）的串行数据输出端、总线缓冲器（6）的第四输入端及其对应的第四使能端和下载接口（5）的复位引脚相连，总线缓冲器（6）的第四输出端与接口转换芯片（2）的串行数据输入端相连。

4.根据权利要求3所述的一种用于芯片程序下载的装置，其特征在于：所述选择模块还包括四个选择指示灯（11）和两个第一通信指示灯（12），所述四个选择指示灯（11）和两个第一通信指示灯（12）分别与单片机（7）相连。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种用于芯片程序下载的装置，其特征在于：还包括两个第二通信指示灯（13），所述两个第二通信指示灯（13）分别与接口转换芯片（2）相连。

6.根据权利要求3所述的一种用于芯片程序下载的装置，其特征在于：还包括光电隔离电路（10），所述接口转换芯片（2）的串行数据输出端通过光电隔离电路（10）分别与第一电平转换芯片（3）的第一输入端、第二电平转换芯片（4）的第一输入端、单片机（7）和下载接口（5）相连，接口转换芯片（2）的串行数据输入端通过光电隔离电路（10）与总线缓冲器（6）的四个输出端相连。

Images