基于ch340g與stc104w的高速自動下載器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及上下位機(jī)通訊設(shè)備，尤其是涉及一種實(shí)現(xiàn)了對單片機(jī)高速自動下載的基于CH340G與STC104W的高速自動下載器。
【背景技術(shù)】
[0002]在單片機(jī)的開發(fā)過程中，由于單片機(jī)的通訊方式多數(shù)為串口下載接口，而當(dāng)前的上位機(jī)的通訊接口均為USB2.0、USB3.0接口，因此無法將上下位直接連接下載。傳統(tǒng)方法是使用PL2303集成電路實(shí)現(xiàn)USB信號與串口電平的轉(zhuǎn)換下載，但PL2303的下載速度偏慢，大約在2400kps到9600kps之間，且集成電路生產(chǎn)廠家繁多，穩(wěn)定性差強(qiáng)人意。同時在串口下載過程中，集成電路需要冷啟動下載，這就要求在電路中需要附加手動冷啟動按鈕，每一次下載均需要手動通斷集成電路電源一次，降低了調(diào)試效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種通訊速率高、自動化程度高、生產(chǎn)成本低的高速自動下載器。
[0004]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種高速自動下載器，包括自動下載控制單元，自動下載控制單元由微控制集成電路U2 (STC104W )、第1-第5電阻Rl—R5、第I電容Cl，第2電容C2、按鈕式開關(guān)S1、場效應(yīng)管Ql和開關(guān)管Q2組成，特征是:還包括USB連接接口和USB電平裝換單元，其中:USB電平裝換單元由采用USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3 (CH340G)、第3-第7電容C3 — C7、晶振X1、連接上位機(jī)的通訊插座元件Pl組成。
[0006]USB連接接口采用USB-B型工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)接口，具有高抗干性，高連接強(qiáng)度等特點(diǎn)，USB電平裝換單元采用CH340高速轉(zhuǎn)換集成電路，用于實(shí)現(xiàn)USB通訊電平轉(zhuǎn)換為串口通訊電平(經(jīng)實(shí)際測試可以穩(wěn)定運(yùn)行在串口通訊的上限速率)，自動下載電路的控制部分采用STC104W微控制集成電路，執(zhí)行部分采用P溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管。當(dāng)上位機(jī)發(fā)送通訊請求時，控制集成電路能夠檢測到通訊請求，在對通訊請求分析后對執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制信號，自動切斷下位機(jī)集成電路，由此完成整個自動通訊過程。
[0007]本實(shí)用新型是用于上位機(jī)(如PC)與下位機(jī)(如單片機(jī))通訊，本實(shí)用新型不僅能夠?qū)崿F(xiàn)上下位機(jī)的高速可靠通訊，同時實(shí)現(xiàn)了整個通訊過程的自動化，從而大大提高了調(diào)試的效率。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面通過附圖及【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0010]一種高速自動下載器，包括USB連接接口 Ul、USB電平裝換單元、自動下載控制單元，其中:
[0011 ] USB連接接口 Ul的電源端I腳與保險絲Fl串聯(lián)后接電源UVCC，USB連接接口 Ul的接地端0、4腳均接地；
[0012]USB電平裝換單元由采用USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3 (CH340G)、第3-第7電容C3 — C7、晶振X1、連接上位機(jī)的通訊插座元件Pl組成，USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3的UD+數(shù)據(jù)端5腳和UD-數(shù)據(jù)端6腳分別接USB連接接口 Ul的D+數(shù)據(jù)端3腳和D-數(shù)據(jù)端2腳，USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3的串行數(shù)據(jù)輸出端2腳接通訊插座元件Pl的I號腳，以便接上位機(jī)的RXD端，USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3的串行數(shù)據(jù)輸入端3腳接通訊插座元件Pl的2號腳，以便接上位機(jī)的TXD端；晶振Xl的兩端分別接在USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3的時鐘端7、8腳，第6電容C6串聯(lián)在USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3的時鐘端7腳和地之間，第7電容C7串聯(lián)在USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3的時鐘端8腳和地之間，USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3的電源端16腳、第3電容C3 —端、第4電容C4 一端的公共端接電源UVCC，USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3的電源端4腳與第5電容C5串聯(lián)后接地，USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3的接地端I腳接地；
[0013]自動下載控制單元由微控制集成電路U2 (STC15F104W)、第1-第5電阻Rl—R5、第I電容Cl，第2電容C2、按鈕式開關(guān)S1、場效應(yīng)管Ql和三極管Q2組成，微控制集成電路U2的下載指示端8腳與USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3的下載指示端14腳連接，微控制集成電路U2的數(shù)據(jù)端7腳與第5電阻R5串聯(lián)后接三極管Q2的基極，微控制集成電路U2的數(shù)據(jù)端7腳與第4電阻R4串聯(lián)后接三極管Q2的發(fā)射極，三極管Q2的集電極接場效應(yīng)管Ql的柵極，場效應(yīng)管Ql的源極接上位機(jī)的供電接口 P2的正極I腳，上位機(jī)的供電接口 P2的負(fù)極I腳接地，場效應(yīng)管Ql的漏極接電源UVCC，按鈕式開關(guān)SI —端和第2電阻R2 —端的公共端接場效應(yīng)管Ql的柵極，按鈕式開關(guān)SI的另一端與第I電阻Rl串聯(lián)后接電源UVCC，第2電阻R2的另一端接地，第I電容Cl為極性電容，第I電容Cl的正極接電源UVCC，第I電容Cl的負(fù)極接地，第2電容C2并聯(lián)在電源UVCC和地之間。
[0014]USB連接接口 Ul通過USB連接線連接上位機(jī)的USB接口，上位機(jī)USB信號UD+, UD-通過USB連接接口 Ul接入USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3(CH340G)，由USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3(CH340G)將上位機(jī)的USB電平轉(zhuǎn)換為串口電平。其中Xl:12M晶振為CH340G提供精確的震蕩頻率，C5:0.0luF獨(dú)石電容防止集成電路發(fā)生震蕩。
[0015]在通訊過程中，上位機(jī)首先USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3發(fā)出下載信號，USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3在接收到上位機(jī)的信號后，在USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3的RTS端發(fā)出下載指示信號，微控制集成電路U2 (STC15F104W)能夠快速檢測到RTS信號，在內(nèi)部程序的引導(dǎo)下在P3.2 口發(fā)出低電平，三極管Q2的基極耦合低電平，Q2的集電極獲得高電平耦合到場效應(yīng)管Ql的柵極，場效應(yīng)管Ql為P型增強(qiáng)型M0SFET，柵極與源極之間零偏，場效應(yīng)管Ql將截止，從而實(shí)現(xiàn)對上位機(jī)電源的切斷，切斷時間約1ms，之后P3.2 口恢復(fù)高電平狀態(tài)，場效應(yīng)管Ql導(dǎo)通，上位機(jī)恢復(fù)供電，至此完成自動冷啟動過程。
【主權(quán)項】
1.一種高速自動下載器，包括自動下載控制單元，自動下載控制單元由微控制集成電路U2、第1-第5電阻Rl—R5、第I電容Cl，第2電容C2、按鈕式開關(guān)S1、場效應(yīng)管Ql和開關(guān)管Q2組成，其特征在于:還包括USB連接接口和USB電平裝換單元，其中: USB連接接口 Ul的電源端I腳與保險絲Fl串聯(lián)后接電源UVCC，USB連接接口 Ul的接地端O、4腳均接地； USB電平裝換單元由采用USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3、第3-第7電容C3 — C7、晶振X1、連接上位機(jī)的通訊插座元件Pl組成，USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3的UD+數(shù)據(jù)端5腳和UD-數(shù)據(jù)端6腳分別接USB連接接口 Ul的D+數(shù)據(jù)端3腳和D-數(shù)據(jù)端2腳，USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3的串行數(shù)據(jù)輸出端2腳接通訊插座元件Pl的I號腳，以便接上位機(jī)的RXD端，USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3的串行數(shù)據(jù)輸入端3腳接通訊插座元件Pl的2號腳，以便接上位機(jī)的TXD端；晶振Xl的兩端分別接在USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3的時鐘端7、8腳，第6電容C6串聯(lián)在USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3的時鐘端7腳和地之間，第7電容C7串聯(lián)在USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3的時鐘端8腳和地之間，USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3的電源端16腳、第3電容C3 —端、第4電容C4 一端的公共端接電源UVCC，USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3的電源端4腳與第5電容C5串聯(lián)后接地，USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3的接地端I腳接地。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高速自動下載器，它包括自動下載控制單元，自動下載控制單元由微控制集成電路U2（STC104W）、第1-第5電阻R1—R5、第1電容C1，第2電容C2、按鈕式開關(guān)S1、場效應(yīng)管Q1和開關(guān)管Q2組成，特征是：還包括USB連接接口和USB電平裝換單元，其中：USB電平裝換單元由采用USB高速轉(zhuǎn)串口集成電路U3（CH340G）、第3-第7電容C3—C7、晶振X1、連接上位機(jī)的通訊插座元件P1組成。本實(shí)用新型是用于上位機(jī)（如PC）與下位機(jī)（如單片機(jī)）通訊，本實(shí)用新型不僅能夠?qū)崿F(xiàn)上下位機(jī)的高速可靠通訊，同時實(shí)現(xiàn)了整個通訊過程的自動化，從而大大提高了調(diào)試的效率。是用于上位機(jī)（如PC）與下位機(jī)（如單片機(jī)）通訊。
【IPC分類】G06F13/38
【公開號】CN204856478
【申請?zhí)枴緾N201520571950
【發(fā)明人】舒展, 王鷹
【申請人】江西技師學(xué)院
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月3日