一種基于磁隔離技術(shù)的dsp仿真器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變壓器電力制造領(lǐng)域，尤其涉及一種基于磁隔離技術(shù)的DSP仿真器。
【背景技術(shù)】
[0002]JTAG:JTAG是英文“Joint Test Act1n Group(聯(lián)合測(cè)試行為組織)”的詞頭字母的簡(jiǎn)寫(xiě)，主要應(yīng)用于:電路的邊界掃描測(cè)試和可編程芯片的在線系統(tǒng)編程。標(biāo)準(zhǔn)JTAG接口主要包括:
[0003]TCK——測(cè)試時(shí)鐘輸入；
[0004]TDI——測(cè)試數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)通過(guò)TDI輸入JTAG口 ；
[0005]TD0——測(cè)試數(shù)據(jù)輸出，數(shù)據(jù)通過(guò)TD0從JTAG口輸出；
[0006]TMS——測(cè)試模式選擇，TMS用來(lái)設(shè)置JTAG 口處于某種特定的測(cè)試模式。
[0007]TRST——測(cè)試復(fù)位，輸入引腳，低電平有效。
[0008]TI公司的14-Pin JTAG接口在標(biāo)準(zhǔn)的JTAG基礎(chǔ)上添加了一些ΤΙ公司私有的引腳:
[0009]PD(Vcc)--目標(biāo)板上電檢測(cè)輸入；
[0010]TCK_Ret——TCK時(shí)鐘返回輸入；
[0011]EMU0——模式選擇輸入1;
[0012]EMU1——模式選擇輸入2。
[0013]DSP:Digital Signal Processor，數(shù)字信號(hào)處理器，一類(lèi)用于高速數(shù)字運(yùn)算的處理器。
[0014]磁隔離:是基于芯片級(jí)變壓器的隔離技術(shù)。iCoupler磁耦隔離器是基于芯片尺寸變壓器的磁親合器，與傳統(tǒng)光親合器中米用的發(fā)光二極管(LED)和光電二極管不同，iCoupler磁隔離技術(shù)通過(guò)采用晶圓級(jí)工藝直接在片上制作變壓器。iCoupler磁隔離可以在低成本條件下實(shí)現(xiàn)多通道及其他功能集成。
[0015]上位機(jī)PC通過(guò)USB接口與仿真器相連接，仿真器與目標(biāo)板相連接，由于目標(biāo)板可能處于電磁干擾比較嚴(yán)重情況，目標(biāo)板可能帶有大量靜電荷，由于仿真器與目標(biāo)板相連，兩者共地，因此設(shè)備上的靜電可能通過(guò)JTAG電纜傳遞到上位機(jī)的USB接口，并將上位機(jī)USB燒壞，使目標(biāo)板不能繼續(xù)仿真或程序燒寫(xiě)。
[0016]帶有DSP芯片的目標(biāo)板，會(huì)大量應(yīng)用于變頻器、光伏逆變器等電力電子裝置中，這些裝置在調(diào)試過(guò)程中，主回路上的高電壓有可能通過(guò)目標(biāo)板傳遞到JTAG仿真器，進(jìn)而將與JTAG仿真共地鏈接的上位機(jī)的USB接口過(guò)壓擊穿，使目標(biāo)板不能繼續(xù)仿真或程序燒寫(xiě)。
[0017]在使用早期型號(hào)DSP芯片的目標(biāo)板，HKVcc)——目標(biāo)板上電檢測(cè)輸入引腳會(huì)接入5V電源，因此會(huì)將仿真器中的3.3V電源供電的CPLD芯片的10過(guò)壓擊穿，損壞仿真器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本發(fā)明的目的就是針對(duì)以上技術(shù)問(wèn)題，設(shè)計(jì)出一種基于磁隔離技術(shù)的DSP仿真器，用于上位機(jī)對(duì)包含TI公司DSP、ARM和MP430單片機(jī)的目標(biāo)板進(jìn)行仿真調(diào)試與程序下載的隔離性JTAG仿真器。
[0019]本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題主要通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決:
[0020]一種基于磁隔離技術(shù)的DSP仿真器，包括USB接口芯片、復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD、基于磁隔離技術(shù)的數(shù)字隔離器、隔離電源模塊、JTAG連接器以及TVS穩(wěn)壓電路組成，其特征在于上位機(jī)與USB芯片相連，USB芯片與CPLD芯片相連，CPLD芯片通過(guò)數(shù)字隔離器與JTAG接口相連。
[0021]進(jìn)一步，本發(fā)明DSP仿真器通過(guò)隔離電源模塊將USB輸入電壓經(jīng)過(guò)隔離后，再向磁隔離芯片供電，合理選擇隔離電源模塊，輸出隔離電壓可達(dá)3000VDC。
[0022]進(jìn)一步，本發(fā)明DSP仿真器通過(guò)USB接口芯片與上位機(jī)軟件進(jìn)行通信，USB接口芯片將上位機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的、經(jīng)過(guò)封裝的USB串行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為宏指令輸出給CPLD，在CPLD中按照預(yù)設(shè)的解析協(xié)議，解析宏指令產(chǎn)生JTAG控制信號(hào)。
[0023]進(jìn)一步，本發(fā)明DSP仿真器通過(guò)基于磁隔離技術(shù)的數(shù)字隔離器將CPLD輸出的JTAG信號(hào)與輸出到目標(biāo)板之間的JTAG信號(hào)隔離，合理選擇磁隔離的數(shù)字隔離器，其隔離電壓可達(dá)2500Vrmso
[0024]進(jìn)一步，本發(fā)明DSP仿真器通過(guò)TVS穩(wěn)壓電壓降JTAG接口的目標(biāo)板上電信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)壓，并限制在3.3V，防止此信號(hào)將磁隔離芯片的10 口過(guò)壓損壞。
[0025]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明設(shè)計(jì)的隔離型仿真器可以對(duì)TI的DSP芯片、ARM芯片和MP430單片機(jī)進(jìn)行仿真和程序下載，對(duì)目標(biāo)板JTAG信號(hào)支持2500V的隔離電壓，可以起到對(duì)上位PC機(jī)的隔離保護(hù)作用，可廣泛用于上述芯片的應(yīng)用場(chǎng)合，特別是針對(duì)高壓電力自動(dòng)化設(shè)備控制系統(tǒng)中上述芯片的仿真調(diào)試，具有安全可靠、使用便捷的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是本發(fā)明基于磁隔離技術(shù)的DSP仿真器系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖1，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。
[0028]一種基于磁隔離技術(shù)的DSP仿真器，主要包括:
[0029]USB接口芯片，用于將上位機(jī)與該隔離仿真器中的復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD芯片相連。舉例假設(shè)目標(biāo)芯片為某TI DSP芯片，上位機(jī)將CCS編程軟件產(chǎn)生的目標(biāo)下載文件串行數(shù)據(jù)流，通過(guò)USB接口芯片將其轉(zhuǎn)換為8位的并行數(shù)據(jù)流，該8位并行數(shù)據(jù)流為最終產(chǎn)生DSP控制信號(hào)的宏指令。可采用型號(hào)為FT2232HIL的USB接口芯片。
[0030]復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD，通過(guò)在CPLD芯片中預(yù)設(shè)特定的解析協(xié)議，將8位的并行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為10信號(hào)，該信號(hào)即為DSP JTAG接口控制信號(hào)?？刹捎眯吞?hào)為X2C32AVQ44的CPLD芯片。
[0031]基于磁隔離技術(shù)的數(shù)字隔離器，數(shù)字隔離器可根據(jù)不同JTAG接口的輸入輸出屬性，將CPLD輸出的JTAG信號(hào)與輸出到目標(biāo)板之間的JTAG信號(hào)隔離，合理選擇磁隔離的數(shù)字隔離器，其隔離電壓可達(dá)2500Vrms。可采用型號(hào)為ADUM1400CRWZ的磁隔離芯片。
[0032]隔離電源模塊，將USB輸入電壓經(jīng)過(guò)隔離后，再向磁隔離芯片供電，合理選擇隔離電源模塊，輸出隔離電壓可達(dá)3000VDC?？刹捎眯吞?hào)為IB0503XT-1WR2的隔離電源模塊。
[0033]TVS穩(wěn)壓管將JTAG接口的目標(biāo)板上電信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)壓，并限制在3.3V，防止此信號(hào)將磁隔離芯片的10口，過(guò)壓損壞。此處設(shè)置TVS管還考慮到在早期如TMS320F2812芯片應(yīng)用時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)14pin JTAG接口的第5pin為目標(biāo)板上電檢測(cè)輸入信號(hào)，該信號(hào)通常會(huì)接入5V電源，容易將仿真器中CPLD芯片3.3V供電的10口過(guò)壓擊穿，從而損壞仿真器。添加TVS穩(wěn)壓管可防止仿真器在目標(biāo)板上電時(shí)刻損壞。
[0034]本實(shí)施例只是本發(fā)明示例的實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，在本發(fā)明公開(kāi)了應(yīng)用方法和原理的基礎(chǔ)上，很容易做出各種類(lèi)型的改進(jìn)或變形，而不僅限于本發(fā)明上述【具體實(shí)施方式】所描述的方法或結(jié)構(gòu)，因此前面描述的方式只是優(yōu)選方案，而并不具有限制性的意義，凡是依本發(fā)明所作的等效變化與修改，都在本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)的范圍保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于磁隔離技術(shù)的DSP仿真器，包括USB芯片、復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD芯片、基于磁隔離技術(shù)的數(shù)字隔離器、隔離電源模塊、JTAG連接器以及TVS穩(wěn)壓電路組成，其特征在于:上位機(jī)與USB芯片相連，USB芯片與CPLD芯片相連，CPLD芯片通過(guò)數(shù)字隔離器與JTAG連接器其接口相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁隔離技術(shù)的DSP仿真器，其特征在于:所述DSP仿真器通過(guò)隔離電源模塊向磁隔離芯片供電，其隔離電壓為3000VDC。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁隔離技術(shù)的DSP仿真器，其特征在于:所述DSP仿真器通過(guò)USB芯片與上位機(jī)軟件進(jìn)行通信，USB芯片將上位機(jī)發(fā)送指令過(guò)來(lái)、經(jīng)過(guò)封裝的USB串行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為宏指令輸出給CPLD，CPLD則用來(lái)讀取USB芯片輸出的宏指令，解析宏指令產(chǎn)生JTAG控制信號(hào)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁隔離技術(shù)的DSP仿真器，其特征在于:所述DSP仿真器通過(guò)基于磁隔離技術(shù)的數(shù)字隔離器將CPLD輸出的JTAG信號(hào)與輸出到目標(biāo)板之間的JTAG信號(hào)隔離，其隔離電壓為2500Vrms。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁隔離技術(shù)的DSP仿真器，其特征在于:所述DSP仿真器通過(guò)TVS穩(wěn)壓電壓降JTAG接口的目標(biāo)板上電信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)壓，并限制在3.3V，防止此信號(hào)將磁隔離芯片的10 口過(guò)壓損壞。
【專利摘要】本發(fā)明涉及變壓器電力制造領(lǐng)域，尤其涉及一種基于磁隔離技術(shù)的DSP仿真器。包括USB芯片、復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD芯片、基于磁隔離技術(shù)的數(shù)字隔離器、隔離電源模塊、JTAG連接器以及TVS穩(wěn)壓電路組成，其特征在于：上位機(jī)與USB芯片相連，USB芯片與CPLD芯片相連，CPLD芯片通過(guò)數(shù)字隔離器與JTAG連接器其接口相連。本發(fā)明設(shè)計(jì)的隔離型仿真器可以對(duì)TI的DSP芯片、ARM芯片和MP430單片機(jī)進(jìn)行仿真和程序下載，對(duì)目標(biāo)板JTAG信號(hào)支持2500V的隔離電壓，可以起到對(duì)上位PC機(jī)的隔離保護(hù)作用，可廣泛用于上述芯片的應(yīng)用場(chǎng)合，特別是針對(duì)高壓電力自動(dòng)化設(shè)備控制系統(tǒng)中上述芯片的仿真調(diào)試，具有安全可靠、使用便捷的特點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】G05B17/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105487404
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510847143
【發(fā)明人】郭巍, 駱皓, 曹陽(yáng), 朱劍峰, 朱泓, 詹熙, 周紅永
【申請(qǐng)人】江蘇宏寶電子有限公司, 南京工程學(xué)院
【公開(kāi)日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年11月28日