CN203849734U - 一种编程下载器 - Google Patents

Abstract

一般IAP功能的系统及编程下载器仅为有线方式，必须有一个重置键或者必须有信号线来控制单片机的重置输入。本编程下载器包括：一个USB转串口芯片；一个USB接口；一个3端子稳压管；一个IAP接口；一个模拟切换开关；一个无线转串口接口；一个二输入及闸；具有有线无线两用功能，除原有有线接口外可以外加无线模块方式把原来有线信号以无线方式传到系统，可以免除线材，适合系统不方便拉出接线的场合；本创作可以不用外拉一条重置控制线，直接以控制电源方式重置单片机，因此只需用四条信号线，就可以节省一条信号线成本。

Description

一种编程下载器

技术领域

本创作系一种编程下载器，尤指一有线无线两用的具重新启动系统功能的编程下载器。

背景技术

目前许多单片机都具有所谓IAP(In Application Programming， 在線应用编程)的功能，亦即当产品已经售出，而单片机的程序已经烧录到产品上之後，还可以经由预留的编程接口，重新更新新版的程序。而串口因为接线简单只需要三条信号线：RX,TX,GND即可， 因此为多家单片机公司作为IAP的接口。然而一般的编程下载器，为了方便通常会多加一个电源供应线VCC，一般为5V或3.3V直流，视产品使用电压而定。

因此一般的串口介面的编程下载器，接到产品端一般需要四条接线。然而一般单片机的IAP功能使用的串口，一般是与系统原来的串口共用，因此IAP功能通常只在系统上电之初的一定时间内才检查是否有IAP的功能。一般的作法有两种来进入IAP模式，一个就是系统上有重置键，先於电脑执行IAP的下载程式，然後接上欲更新的系统，再按一下重置键让单片机进入IAP模式而执行更新单片机程序。但是这样必须多这个重置键，另外一个方式就是多拉一个信号线由下载器接到单片机的重置输入端，由下载器控制单片机是否重置以进入IAP模式。

因此一般具有IAP功能的系统及下载器，必须有一个重置键或者必须有第五条信号线来控制单片机的重置输入。如果可以不用有重置键，并且只需用四条信号线的下载器，就可以节省一条信号线成本，更重要的，可以沿用USB(Universal Serial Bus通用串口总线)的四芯线材、接头，更容易采购及成本更低。

此外一般的编程下载器仅为有线方式，本下载器具有无线功能，除原有有线接口外可以外加无线模块方式把原来有线信号以无线方式传到系统，可以免除线材，适合系统不方便拉出接线的场合。

发明内容

一般的串口下载线如图1，主芯片为USB转串口芯片12如市面上常见的PL2302、FT232R，可以将来自USB接口11的信号转换成给RS232的串口使用，来自USB接口为标准USB规范的+5V直流、地线、差分信号组DP（Differential Plus,差分正）及DM(Differential Minus,差分负)。而一般编程下载器并没有用到正负12V直流的RS232信号位准，而是直接使用5V或3.3V的TTL(Transistor Transistor Logic,三极管三极管逻辑)信号位准，因此RX、TX直接接到IAP接口13去，此外加上一个输出脚位RST用来控制IAP的单片机重置输入端，及电源3.3V跟地，总共五条信号线。3.3V来自3 端子稳压管14，若IAP单片机使用的是5V则3端子稳压管14可以省略，直接将5V拉到IAP接口即可。

这样的作法可以看到IAP接口13需要5条信号线，为了可以使用一般常见USB的4芯线材及接头，我们把RST的信号拿掉，改用控制IAP接口13上的电源来让IAP的单片机同样能进入重置状态，因为一般IAP的单片机都有内置的开电时自我重置电路，即使外部没有给重置信号，一样电源只要关掉重启，就会内部产生重置信号。利用这个特性，我们就可以用切掉IAP单片机电源方式取代RST信号线。

此外为了有些调试场合，IAP接口13接到IAP单片机的电线十分不方便，例如调试电脑鼠时必须拉数米的线。因此无线下载取代有线下载是一个比较好的方式。因此我们的设计加上的无线转串口模块接口，可以接上无线转串口模块将RX(接收信号）、TX（发送信号）、RST（重置信号）的信号用无线方式发送到IAP单片机上，而IAP单片机上也必须有一个无线模块把无线信号转换回RX、TX、RST即可，其他操作都和有线方式相同。而单只使用有线方式时，该接口即可空着。一般无线转串口模块，只有RX、TX、地线的接口，因为本创作必须能传送出RST信号，因此必须选用具有RX、TX、RTS（Request To Send发送请求）、CTS（Clear To Send同意发送)信号的无线转串口模块，才能把RST信号经由无线转串口信号以无线方式传到IAP单片机系统上。一般无线转串口模块，串口信号只支援RX、TX，而支援RX、TX、RTS、CTS的无线转串口模块，除了传输RX、TX信号外，可以将本地串口信号的RTS输出经由无线传到远端串口上，同时可以将远端串口上的CTS输出经由无线传到本地串口的CTS输入端来。使用多了传输RTS、CTS功能的无线转串口模块，我们就可以把本地RST信号接上本地的无线转串口的RTS输入端，以无线方式传送到远端IAP单片机系统上。

增加了一般下载器没有的无线转串口模块接口及模拟开关，本创作可同时具有无线及有线下载的功能，而且在有线下载时只需4 条信号线即可。

附图说明

指定代表图：图2

图1为习见之编程下载器

图2为本创作框图

主要组件符号说明

11、21为USB接口

12、22为USB转串口芯片

13、23为IAP接口

14、24为3端子稳压管

25为模拟切换开关

26为及闸

27为无线转串口接口

实施方式

本创作的电路框图如图2，其中21～24功能与图1之11～14功能相同，唯一差异在本创作23只需4条信号线而13需要5条信号线，原来图1传统下载器必须多一条信号线RST去控制IAP单片机的重置信号，本创作以控制模拟开关23方式，将IAP单片机的电源切断，利用目前大多有IAP功能的单片机，都有电源启动时内部重置信号来让IAP单片机重置，如此可以让IAP的接口只需四条信号线使用即可。另一个传统下载器没有的部份是无线转串口接口27的部份，可以外加无线模块以无线方式把RX、TX、RST信号传输到IAP单片机的主板上，而单片机的主板上也必须有一个无线转串口模块把无线信号还原成RX、TX、RST信号，如此即可取代IAP接口上的电纜線。至於无线转串口接口27的实际外观，则可以视实际使用的模块接口而定，一般常见有排针加插座方式，可以不需焊接即可加上模块较为方便。因为原来USB转串口12只接收一个RX信号为输入，而IAP接口23跟无线转串口接口27都有RX信号(RX1,RX2)因此必须有及闸26来把两个RX信号转成一个(RX)送到USB转串口芯片22。因为RX为低电平作用，没有信号传输时为高电平，因此无论是来自IAP接口23的RX1信号或来自无线转串口接口27的RX2信号都能送到USB转串口芯片22上。一般无线与有线使用上为二择一使用，不会IAP单片机上外加有无线转串口模块传输却又把有线的IAP接口接上，因此不会有无线跟有线的RX1、RX2信号同时作用产生干扰现象。

Claims (1)

1.一种编程下载器，其特徵在於，所述编程下载器包括：

一个USB转串口芯片；

一个USB接口；

一个3端子稳压管；

一个IAP接口；

一个模拟切换开关；

一个无线转串口接口；

一个二输入及闸；

USB转串口芯片与USB接口的5V、地线、DP、DM信号连接；

3端子稳压管，连接USB接口的5V，产生系统其他元件所需电压，若其他元件都使用5V，则本元件可省略，直接由USB接口5V供电；

IAP接口有来自USB转串口芯片的TX信号、接到及闸的RX1信号及地线，电源供应来自3端子稳压管输出或USB接口5V再经过模拟切换开关控制後，再送到IAP接口上，模拟切换开关控制IAP电源的控制信号来自USB转串口芯片的RST信号；

无线转串口接口，电源来自3端子稳压管或USB接口5V，连接到USB转串口芯片的TX、RST信号及接到及闸的RX2信号，作用系将RX2、TX、RST经由可外加的无线转串口模块转换成无线信号，当无须要无线功能时此接口即可不接外加的无线转串口模块；

二输入及闸，输入端接IAP接口的RX1及无线转串口接口的RX2，输出RX接到USB转串口芯片。