一種單片機系統(tǒng)的在線調(diào)試電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種單片機系統(tǒng)的在線調(diào)試電路。
【背景技術(shù)】
[0002]單片機在汽車電子、自動化等各個領(lǐng)域的應(yīng)用極為廣泛，基于在異常情況下單片機系統(tǒng)的安全考慮，均需要設(shè)計安全可靠的硬件看門狗電路。硬件看門狗是單片機系統(tǒng)一個非常重要的資源，它能夠有效的防止系統(tǒng)進入死循環(huán)或者程序跑飛，即使系統(tǒng)死鎖，也可以及時的自動恢復(fù)系統(tǒng)，因而看門狗電路的設(shè)計為系統(tǒng)提供了極高的可靠性和穩(wěn)定性。
[0003]但是在生產(chǎn)或在線調(diào)試時，很難產(chǎn)生看門狗電路所需要的喂狗信號，因此會導(dǎo)致單片機系統(tǒng)一直處于復(fù)位狀態(tài)，無法完成程序的在線刷寫調(diào)試等工作。如何在在線調(diào)試的狀態(tài)下關(guān)掉看門狗功能，而在正常工作狀態(tài)下啟用看門狗功能成為一大難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了克服以上技術(shù)的不足，提供了一種單片機系統(tǒng)的在線調(diào)試電路，該電路能夠?qū)崿F(xiàn)單片機最小系統(tǒng)下程序的在線刷寫或調(diào)試功能，而并不受制于外部硬件看門狗復(fù)位信號的影響，可以在外帶硬件看門狗電路的情況下進行正常的程序下載或在線調(diào)試，解決了單片機系統(tǒng)在生產(chǎn)或調(diào)試時的一大難點。
[0005 ]本發(fā)明克服其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種單片機系統(tǒng)的在線調(diào)試電路，包括單片機以及與單片機相連接的電源電路、時鐘電路、看門狗電路和調(diào)試接口電路;所述看門狗電路包括看門狗芯片IC0、模擬開關(guān)IC1、正極連接于看門狗芯片ICO的管腳I和負極連接于模擬開關(guān)ICl的管腳2的二極管D01、正極連接于看門狗芯片ICO的管腳I和負極連接于看門狗芯片ICO的管腳5的二極管D02、兩端分別連接于看門狗芯片ICO的管腳I和管腳4的電阻R01、一端連接電源和另一端連接于看門狗芯片I CO的管腳7的電阻R02、一端連接于看門狗芯片I CO的管腳4和另一端接地的電容CO 1、一端連接于看門狗芯片ICO的管腳I和另一端接地的電容C02，以及一端連接于模擬開關(guān)ICl的管腳4和另一端接地的電阻R03;所述看門狗芯片ICO的管腳6與單片機的1 口相連接、管腳7與單片機的RESET管腳相連接、管腳8與模擬開關(guān)ICl的管腳I相連接、管腳4和2接電源、管腳3接地；所述模擬開關(guān)ICl的管腳3接地、管腳5接電源；所述調(diào)試接口電路包括調(diào)試接口JTAG，調(diào)試接口 JTAG的管腳1、3、5、7、9、10、14均與單片機相連接，調(diào)試接口 JTAG的管腳11接電源，管腳2、4、6、12均接地，調(diào)試接口 JTAG的管腳13與模擬開關(guān)ICl的管腳4相連接。
[0006]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述單片機的型號為MPC5644A;看門狗芯片ICO的型號為SP705;模擬開關(guān)ICl的型號為MAX4706。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明單片機系統(tǒng)的在線調(diào)試電路，能夠?qū)崿F(xiàn)單片機最小系統(tǒng)下程序的在線刷寫或調(diào)試功能，而并不受制于外部硬件看門狗復(fù)位信號的影響，可以在外帶硬件看門狗電路的情況下進行正常的程序下載或在線調(diào)試，解決了單片機系統(tǒng)在生產(chǎn)或調(diào)試時的一大難點。通過14幀調(diào)試接口 JTAG中的管腳13觸發(fā)控制外部看門狗電路的復(fù)位輸出端信號，使得當(dāng)外部BDM調(diào)試器接入時禁止外部看門狗電路的復(fù)位功能，當(dāng)外部BDM調(diào)試器沒接入時啟動單片機的外部看門狗功能，實現(xiàn)了單片機系統(tǒng)帶外部看門狗的在線調(diào)試功能，從而提高了單片機系統(tǒng)的可靠性和產(chǎn)品的穩(wěn)定性，并給開發(fā)人員的調(diào)試工作提供了極大的方便。該電路適合用于有外部硬件看門狗電路的單片機系統(tǒng)在線調(diào)試和批量生產(chǎn)，從而可以提高生產(chǎn)效率，大大降低生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2為本發(fā)明看門狗芯片的原理示意圖。
[0010]圖3為本發(fā)明模擬開關(guān)的原理示意圖。
[0011 ]圖4為本發(fā)明調(diào)試接口電路的原理示意圖。
[0012]圖中，1、單片機，2、電源電路，3、時鐘電路，4、看門狗電路，5、調(diào)試接口電路。
【具體實施方式】
[0013]為了便于本領(lǐng)域人員更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明，下述僅是示例性的不限定本發(fā)明的保護范圍。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明的單片機系統(tǒng)的在線調(diào)試電路，包括MPC5644A單片機1、與單片機相連接為單片機系統(tǒng)提供電源的電源電路2、與單片機相連接為單片機系統(tǒng)提供時鐘的時鐘電路3、與單片機相連接為單片機系統(tǒng)提供安全保障的看門狗電路4以及與單片機相連接用于控制單片機進行程序刷寫或調(diào)試的調(diào)試接口電路5。
[0015]如圖2-4所示，所述看門狗電路4包括看門狗芯片ICO(其型號為SP705)、模擬開關(guān)ICl (其型號為MAX4706 )、正極連接于看門狗芯片I CO的管腳I和負極連接于模擬開關(guān)ICI的管腳2的二極管D01、正極連接于看門狗芯片ICO的管腳I和負極連接于看門狗芯片ICO的管腳5的二極管D02、兩端分別連接于看門狗芯片ICO的管腳I和管腳4的電阻R01、一端連接電源和另一端連接于看門狗芯片ICO的管腳7的電阻R02、一端連接于看門狗芯片ICO的管腳4和另一端接地的電容CO 1、一端連接于看門狗芯片I CO的管腳I和另一端接地的電容C02，以及一端連接于模擬開關(guān)ICl的管腳4和另一端接地的電阻R03。所述看門狗芯片ICO的管腳6與單片機I的1 口相連接、管腳7與單片機I的RESET管腳相連接、管腳8與模擬開關(guān)ICl的管腳I相連接、管腳4和2接電源、管腳3接地。所述模擬開關(guān)ICI的管腳3接地、管腳5接電源。所述調(diào)試接口電路5包括調(diào)試接口 JTAG，調(diào)試接口 JTAG的管腳1、3、5、7、9、1、14均與單片機I相連接，調(diào)試接口 JTAG的管腳11接電源，管腳2、4、6、12均接地，調(diào)試接口 JTAG的管腳13與模擬開關(guān)ICl的管腳4相連接。
[0016]連接于調(diào)試接口 JTAG的外部BDM調(diào)試器需要將管腳11和管腳13連接，以檢測單片機系統(tǒng)是否處于在線調(diào)試狀態(tài)。若電路中調(diào)試接口 JTAG的管腳13為高電平，則認為單片機系統(tǒng)處于在線調(diào)試狀態(tài);若電路中調(diào)試接口 JTAG的管腳13為低電平，則認為單片機系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)。
[0017]下面針對兩種情況下的具體工作過程分別進行分析:
I)當(dāng)單片機系統(tǒng)正常工作時，模擬開關(guān)MAX4706的管腳4處于低電平，此時觸發(fā)開關(guān)閉合，觸發(fā)模擬開關(guān)MAX4706的管腳I和管腳2接通，SWO和SWl接通，相對應(yīng)地看門狗芯片SP705的管腳8和二極管DOl的負極導(dǎo)通，此時看門狗電路4處于工作狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)上電，單片機I的1 口會定時向看門狗芯片SP705的管腳6(即WDI)提供喂狗信號，此時看門狗芯片SP705的管腳8(即WD0)和單片機I的復(fù)位信號都為高電平，單片機I不復(fù)位;當(dāng)程序異常或跑飛時，看門狗芯片SP705的管腳6(即WDI)內(nèi)收不到喂狗信號，看門狗芯片SP706內(nèi)部定時器溢出產(chǎn)生低電平并使管腳1(即MR)拉低，使得看門狗芯片SP705的復(fù)位管腳7輸出低電平，致使單片機I復(fù)位?？撮T狗電路4對于正常工作的單片機系統(tǒng)起到安全監(jiān)控作用，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。
[0018]2)當(dāng)單片機系統(tǒng)處于在線調(diào)試狀態(tài)時，模擬開關(guān)MAX4706的管腳4處于高電平，觸發(fā)模擬開關(guān)MAX4706的管腳I和管腳2斷開，SWO和SWl斷開，相對應(yīng)地看門狗芯片SP705的管腳8和二極管DOl的負極斷開，此時由于單片機系統(tǒng)處于在線調(diào)試狀態(tài)，無法定期向看門狗芯片SP705的管腳6(即WDI)產(chǎn)生喂狗信號，若看門狗芯片SP705的管腳6(即WDI)內(nèi)收不到喂狗信號，看門狗芯片SP706內(nèi)部定時器溢出產(chǎn)生低電平但無法致使管腳1(即MR)變?yōu)榈碗娖?，因為管腳8(即WD0)與管腳1(即WR)此時已斷開，看門狗芯片SP705的復(fù)位管腳7仍為高電平，單片機I不會引起復(fù)位。
[0019]以上僅描述了本發(fā)明的基本原理和優(yōu)選實施方式，本領(lǐng)域人員可以根據(jù)上述描述作出許多變化和改進，這些變化和改進應(yīng)該屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種單片機系統(tǒng)的在線調(diào)試電路，其特征在于: 包括單片機(I)以及與單片機相連接的電源電路(2)、時鐘電路(3)、看門狗電路(4)和調(diào)試接口電路(5); 所述看門狗電路(4)包括看門狗芯片ICO、模擬開關(guān)IC1、正極連接于看門狗芯片ICO的管腳I和負極連接于模擬開關(guān)ICl的管腳2的二極管D01、正極連接于看門狗芯片ICO的管腳I和負極連接于看門狗芯片ICO的管腳5的二極管D02、兩端分別連接于看門狗芯片ICO的管腳I和管腳4的電阻R01、一端連接電源和另一端連接于看門狗芯片ICO的管腳7的電阻R02、一端連接于看門狗芯片I CO的管腳4和另一端接地的電容CO 1、一端連接于看門狗芯片ICO的管腳I和另一端接地的電容C02，以及一端連接于模擬開關(guān)ICl的管腳4和另一端接地的電阻R03;所述看門狗芯片ICO的管腳6與單片機(I)的1口相連接、管腳7與單片機(I)的RESET管腳相連接、管腳8與模擬開關(guān)ICl的管腳I相連接、管腳4和2接電源、管腳3接地;所述模擬開關(guān)ICl的管腳3接地、管腳5接電源； 所述調(diào)試接口電路(5)包括調(diào)試接口 JTAG，調(diào)試接口 JTAG的管腳1、3、5、7、9、10、14均與單片機(I)相連接，調(diào)試接口 JTAG的管腳11接電源，管腳2、4、6、12均接地，調(diào)試接口 JTAG的管腳13與模擬開關(guān)ICl的管腳4相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單片機系統(tǒng)的在線調(diào)試電路，其特征在于:所述單片機(I)的型號為MPC5644A;看門狗芯片ICO的型號為SP705;模擬開關(guān)ICl的型號為MAX4706。
【專利摘要】本發(fā)明的單片機系統(tǒng)的在線調(diào)試電路，包括單片機、與單片機相連接為單片機系統(tǒng)提供電源的電源電路、與單片機相連接為單片機系統(tǒng)提供時鐘的時鐘電路、與單片機相連接為單片機系統(tǒng)提供安全保障的看門狗電路以及與單片機相連接用于控制單片機進行程序刷寫或調(diào)試的調(diào)試接口電路。本發(fā)明單片機系統(tǒng)的在線調(diào)試電路，能夠?qū)崿F(xiàn)單片機最小系統(tǒng)下程序的在線刷寫或調(diào)試功能，而并不受制于外部硬件看門狗復(fù)位信號的影響，可以在外帶硬件看門狗電路的情況下進行正常的程序下載或在線調(diào)試，解決了單片機系統(tǒng)在生產(chǎn)或調(diào)試時的一大難點。
【IPC分類】G06F9/445, G06F11/36
【公開號】CN105630567
【申請?zhí)枴緾N201610198365
【發(fā)明人】劉永春, 郭慶波, 劉海濤, 齊善東, 路志強, 李毅, 王秋花
【申請人】中國重汽集團濟南動力有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年4月1日