本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種調(diào)試下載設(shè)備及調(diào)試下載裝置。

背景技術(shù)：

JTAG(Joint Test Action Group聯(lián)合測(cè)試工作組)是一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試協(xié)議，主要用于芯片內(nèi)部測(cè)試?，F(xiàn)在多數(shù)的電子器件都支持JTAG協(xié)議，如DSP和FPGA器件等。標(biāo)準(zhǔn)的JTAG接口是4線：TMS、TCK、TDI、TDO，分別為模式選擇，時(shí)鐘，數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出。

對(duì)支持JTAG協(xié)議的器件的程序加載與在線調(diào)試，現(xiàn)有普遍且通用的方案是使用USB轉(zhuǎn)JTAG調(diào)試器。調(diào)試器的USB接口與PC的USB接口對(duì)接，調(diào)試器的JTAG接口與器件所在的電路板上的JTAG接口對(duì)接。利用調(diào)試器將USB接口轉(zhuǎn)為JTAG接口，使開發(fā)人員可以使用PC端軟件對(duì)器件進(jìn)行程序加載或在線調(diào)試。在許多對(duì)器件的調(diào)試環(huán)境中，開發(fā)人員都需要使用USB轉(zhuǎn)UART串口用于PC端與被調(diào)試設(shè)備的數(shù)據(jù)通信。根據(jù)這類需求，現(xiàn)有的種類的調(diào)試下載裝置提供了UART串口。

上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的調(diào)試下載裝置存在以下描述的缺陷中的一點(diǎn)或幾點(diǎn)：

只具備JTAG接口或UART串口中的一種，串口不支持ISP接口下載方式。

只能支持固定電平的JTAG接口，對(duì)于同一器件的接口電平發(fā)生變化時(shí)，無法做到自適應(yīng)的匹配。

能夠匹配的器件種類較為單一，對(duì)于DSP、FPGA、ARM處理器和單片機(jī)等多種器件無法做到普遍的兼容性。

由于USB接口的供電電源為5V，而調(diào)試下載裝置板上芯片的供電電壓，與JTAG接口，UART串口的管腳電平多為3.3V或其他電壓值，現(xiàn)有的技術(shù)方案中普遍需要單獨(dú)的電源轉(zhuǎn)換芯片，占用PCB與外形尺寸，同時(shí)占用整體 成本。

調(diào)試器的JTAG接口能夠支持的工作頻率較低，以JTAG接口中的TCK時(shí)鐘信號(hào)的工作頻率為準(zhǔn)，無法達(dá)到30Mhz的工作頻率。

在數(shù)據(jù)通路上需要使用兩個(gè)或兩個(gè)以上器件才能完成USB與JTAG接口，USB與UART串口之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致調(diào)試器的PCB板卡體積與調(diào)試下載裝置的體積大，生產(chǎn)成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種調(diào)試下載設(shè)備，以至少解決上述技術(shù)問題之一。

一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種調(diào)試下載設(shè)備，其包括：

接口轉(zhuǎn)換芯片，所述接口轉(zhuǎn)換芯片至少包括USB接口、A通道和B通道；

與所述接口轉(zhuǎn)換芯片的USB接口相連接的USB連接器；

與所述接口轉(zhuǎn)換芯片的A通道相連接的JTAG針連接器；

與所述接口轉(zhuǎn)換芯片的B通道相連接的UART針連接器。

本實(shí)施例的調(diào)試下載設(shè)備通過將接口轉(zhuǎn)換芯片的A通道與JTAG針連接器相連接，將接口轉(zhuǎn)換芯片的B通道與UART針連接器相連接，并且將接口轉(zhuǎn)換芯片的USB接口與USB連接器相連接的實(shí)現(xiàn)了同一調(diào)試下載設(shè)備既能進(jìn)行USB協(xié)議與JTAG協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，又能進(jìn)行USB協(xié)議與UART協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換的功能。

在一些實(shí)施例中，接口轉(zhuǎn)換芯片還包括SPI接口，調(diào)試下載設(shè)備還包括與所述接口轉(zhuǎn)換芯片的SPI接口相連接的配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。

在一些實(shí)施例中，調(diào)試下載設(shè)備還包括與所述接口轉(zhuǎn)換芯片的USB接口相連接的靜電釋放保護(hù)器。

在一些實(shí)施例中，調(diào)試下載設(shè)備還包括電平轉(zhuǎn)換芯片，所述接口轉(zhuǎn)換芯片的A通道通過所述電平轉(zhuǎn)換芯片與所述JTAG針連接器相連接。

在一些實(shí)施例中，調(diào)試下載設(shè)備還包括與所述接口轉(zhuǎn)換芯片的A通道連接的數(shù)據(jù)交互指示燈和與所述接口轉(zhuǎn)換芯片連接的電源指示燈。

在一些實(shí)施例中，所述JTAG針連接器和/或所述UART/ISP針連接器為六針連接器。

在一些實(shí)施例中，接口轉(zhuǎn)換芯片的型號(hào)為FT2232D。

另一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種調(diào)試下載裝置，其包括：

集成有本實(shí)用新型任一項(xiàng)實(shí)施例所述的調(diào)試下載設(shè)備的電路板；和

調(diào)試下載裝置殼體；

所述電路板安裝在所述調(diào)試下載裝置殼體中。

在一些實(shí)施例中，所述電路板的長(zhǎng)度取值范圍為23mm-26mm，所述電路板的寬度取值范圍為14mm-17mm。

在一些實(shí)施例中，所述調(diào)試下載裝置殼體的長(zhǎng)度取值范圍為24mm-28mm，所述調(diào)試下載裝置殼體的寬度的取值范圍為18mm-22mm，所述調(diào)試下載裝置殼體的高度的取值范圍為6mm-10mm。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型的調(diào)試下載設(shè)備一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的調(diào)試下載設(shè)備中的接口轉(zhuǎn)換芯片一實(shí)施例的電路連接示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的調(diào)試下載設(shè)備中的電壓轉(zhuǎn)換芯片一實(shí)施例的電路連接示意圖；

圖4為本實(shí)用新型的調(diào)試下載設(shè)備中的USB連接器一實(shí)施例的電路連接示意圖；

圖5為本實(shí)用新型的調(diào)試下載設(shè)備中的JTAG針連接器一實(shí)施例的電路連接示意圖；

圖6為本實(shí)用新型的調(diào)試下載設(shè)備中的UART針連接器一實(shí)施例的電路連接示意圖；

圖7為本實(shí)用新型的調(diào)試下載設(shè)備中的配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器一實(shí)施例的電路連接示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”，不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

如圖1所示，本實(shí)用新型的一實(shí)施例的調(diào)試下載設(shè)備，其包括：

接口轉(zhuǎn)換芯片，所述接口轉(zhuǎn)換芯片至少包括USB接口、A通道和B通道；

與所述接口轉(zhuǎn)換芯片的USB接口相連接的USB連接器；

與所述接口轉(zhuǎn)換芯片的A通道相連接的JTAG針連接器；

與所述接口轉(zhuǎn)換芯片的B通道相連接的UART針連接器。

本實(shí)施例的調(diào)試下載設(shè)備通過將接口轉(zhuǎn)換芯片的A通道與JTAG針連接器相連接，將接口轉(zhuǎn)換芯片的B通道與UART針連接器相連接，并且將接口轉(zhuǎn)換芯片的USB接口與USB連接器相連接的實(shí)現(xiàn)了同一調(diào)試下載設(shè)備既能進(jìn)行USB協(xié)議與JTAG協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，又能進(jìn)行USB協(xié)議與UART協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換的功能。

在一些實(shí)施例中，接口轉(zhuǎn)換芯片可以采用型號(hào)為FT2232D的USB接口轉(zhuǎn)換芯片。使用該型號(hào)的接口轉(zhuǎn)換芯片在數(shù)據(jù)通路上只需經(jīng)過一片即可實(shí)現(xiàn)USB接口對(duì)JTAG接口與UART串口的轉(zhuǎn)換。

在一些實(shí)施例中，接口轉(zhuǎn)換芯片還包括SPI接口。本實(shí)施例的調(diào)試下載設(shè)備還包括與所述接口轉(zhuǎn)換芯片的SPI接口相連接的配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。

在本實(shí)施例中，對(duì)接口轉(zhuǎn)換芯片的配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在PCB板上的配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器EEPROM中，接口轉(zhuǎn)換芯片與配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器EEPROM之間通過接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D自帶的標(biāo)準(zhǔn)SPI接口連接。調(diào)試下載設(shè)備的供電電源采用USB接口供電的方式，在PCB板上使用電源芯片將USB輸入的5V電源轉(zhuǎn)換為3.3V電源，接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D在上電之后會(huì)自動(dòng)把配置數(shù)據(jù)從EEPROM中讀取出來進(jìn)行配置。

應(yīng)用中通過相匹配的PC端軟件快速地將配置數(shù)據(jù)寫入配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器EEPROM中。將本實(shí)用新型所述的調(diào)試下載設(shè)備的USB接口與PC的USB接口對(duì)接，在PC上打開相匹配的PC端軟件，該軟件會(huì)自動(dòng)執(zhí)行通過USB端口向調(diào)試下載設(shè)備寫入配置數(shù)據(jù)。在調(diào)試下載設(shè)備內(nèi)部，配置數(shù)據(jù)是通過FT2232D芯片的USB接口轉(zhuǎn)換至專門連接EEPROM的SPI接口，從而完成向EEPROM的數(shù)據(jù)寫入的。完成配置數(shù)據(jù)的寫入之后，PC即可識(shí)別調(diào)試下載設(shè)備。將調(diào)試下載設(shè)備的JTAG接口與UART串口接至被調(diào)試器件所在的硬件電路的接插件，即可開始調(diào)試與下載工作。

在一些實(shí)施例中，調(diào)試下載設(shè)備還包括與所述接口轉(zhuǎn)換芯片的USB接口相連接的靜電釋放保護(hù)器。本實(shí)施例中靜電釋放保護(hù)器的使用一方面避免了靜電對(duì)調(diào)試下載設(shè)備的損傷，另一方面避免了調(diào)試下載設(shè)備工作過程中來自靜電的干擾。

在一些實(shí)施例中，調(diào)試下載設(shè)備還包括電平轉(zhuǎn)換芯片，所述接口轉(zhuǎn)換芯片的A通道通過所述電平轉(zhuǎn)換芯片與所述JTAG針連接器相連接。本實(shí)施例中采用型號(hào)為SN74AVC4T774的電平轉(zhuǎn)換芯片實(shí)現(xiàn)JTAG接口電平對(duì)參考電平的自適應(yīng)匹配。

如圖2和圖3所示，為本實(shí)用新型一實(shí)施例中接口轉(zhuǎn)換芯片連接關(guān)系的示意圖。本實(shí)施例中接口轉(zhuǎn)換芯片采用型號(hào)為FT2232D的芯片。接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D至少包括了A通道和B通道。其中，A通道作為JTAG接口通過TCK、TDI、TDO、TMS四根信號(hào)線連接至IO電平轉(zhuǎn)換芯片SN74AVC4T774。將電平轉(zhuǎn)換芯片的一個(gè)電平配置管腳連接至3.3V電源，將電平轉(zhuǎn)換芯片SN74AVC4T774的另一個(gè)電平配置管腳連接至外接參考電平VREF管腳。本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了JTAG接口IO電平對(duì)VREF參考電平的自適應(yīng)匹配。

接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D芯片的B通道可配置為標(biāo)準(zhǔn)串口，將TX、RX、 TRS、DTR四跟信號(hào)線引出以用于連接的UART針連接器。

如圖4所示，在一些實(shí)施例中還包括與接口轉(zhuǎn)換芯片連接的靜電釋放保護(hù)器。本實(shí)施例中的靜電釋放保護(hù)器型號(hào)為TPD2E2U06DRLR。USB采用的是USB-A-S-F-B-TH，MINI-USB接插件與FT2232D芯片的USB接口相連接。USB靜電釋放保護(hù)器以并聯(lián)方式接入U(xiǎn)SB接口的FT2232D芯片的DM，DP兩路信號(hào)。

如圖5所示，本實(shí)施例中JTAG針連接器采用六針連接器。JTAG針連接器通過TCK、TDI、TDO、TMS四根信號(hào)線連接至IO電平轉(zhuǎn)換芯片SN74AVC4T774的一端。

如圖6所示，本實(shí)施例中UART/ISP針連接器采用六針連接器。UART/ISP針連接器通過TX、RX、TRS、DTR四跟信號(hào)線連接至接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D芯片的B通道。

如圖2所示，USB的5V電源可通過接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D芯片內(nèi)部轉(zhuǎn)換為3.3V電壓，通過3V3OUT管腳輸出。為PCB板上其它需要3.3V供電的芯片管腳供電。省去了單獨(dú)的電源芯片，進(jìn)一步的縮減了PCB板的空間與整體成本。電路中還包括電源指示燈與數(shù)據(jù)交互指示燈。

如圖7所示，配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器EEPROM與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的特定SPI接口相連。配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器型號(hào)為93LC56BT。配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器93LC56BT的引腳CS、DI、CLK分別與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的EECS、EEDATA、EECLK引腳一對(duì)一的連接。

另一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種調(diào)試下載裝置，其包括：

集成有本實(shí)用新型任一項(xiàng)實(shí)施例所述的調(diào)試下載設(shè)備的電路板和調(diào)試下載裝置殼體；所述電路板安裝在所述調(diào)試下載裝置殼體中。

本實(shí)用新型的上述實(shí)施例的這種簡(jiǎn)化的硬件方案極大的減少了PCB布局所需的空間，減小調(diào)試下載設(shè)備的體積。對(duì)調(diào)試下載設(shè)備的PCB板的外觀尺寸可以減小至：24.6mm*15.5mm，其中長(zhǎng)度可以設(shè)置為23mm-26mm之間的任意值，寬度可以設(shè)置為14mm-17mm之間的任意值。對(duì)于調(diào)試下載設(shè)備的外殼體積的外觀尺寸可以減小至：26mm*20mm*8mm，其中長(zhǎng)度可以設(shè)置為24mm-28mm之間的任意值，寬度可以設(shè)置為18mm-22mm之間的任意值，高 度可以設(shè)置為6mm-10mm之間的任意值。

本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)USB-JTAG，USB-UART/ISP接口轉(zhuǎn)換的技術(shù)原理說明如下：

接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D一端為標(biāo)準(zhǔn)USB 2.0接口，另一端具有兩個(gè)可配置的IO通道。將A通道配置為JTAG接口，B通道配置為UART接口，即可實(shí)現(xiàn)單芯片完成USB-JTAG,USB-UART接口轉(zhuǎn)換。對(duì)FT2232D的配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在PCB板上的EEPROM中。接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D與EEPROM之間通過接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D自帶的標(biāo)準(zhǔn)SPI接口連接。調(diào)試下載設(shè)備的供電電源采用普通的USB接口供電的方式。在PCB板上使用接口轉(zhuǎn)換芯片將USB輸入的5V電源轉(zhuǎn)換為3.3V電源。接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D在上電之后會(huì)自動(dòng)把配置數(shù)據(jù)從EEPROM中讀取出來進(jìn)行配置。

本實(shí)用新型還涉及需要寫入EEPROM的配置數(shù)據(jù)與用于快速向EEPROM寫入配置數(shù)據(jù)的PC端軟件。將本實(shí)用新型所述的調(diào)試下載裝置USB接口與PC的USB接口對(duì)接，在PC上打開本實(shí)用新型方案中包含的PC端軟件，該軟件會(huì)自動(dòng)執(zhí)行通過USB端口向調(diào)試下載裝置寫入本實(shí)用新型方案中包含的配置數(shù)據(jù)，在調(diào)試下載裝置內(nèi)部。數(shù)據(jù)是通過FT2232D芯片的USB接口轉(zhuǎn)換至專門連接EEPROM的SPI接口，從而完成向EEPROM的數(shù)據(jù)寫入。完成上述步驟之后，PC即可識(shí)別調(diào)試下載裝置設(shè)備，將調(diào)試下載裝置的JTAG接口與UART串口接至被調(diào)試器件所在的硬件電路的接插件，即可開始調(diào)試與下載工作。

利用FT2232D芯片的高性能特性，JTAG接口可支持30Mhz的TCK時(shí)鐘工作頻率，使調(diào)試下載設(shè)備的性能相比現(xiàn)有的方案有了很大提升。

經(jīng)過FT2232D芯片轉(zhuǎn)換的JTAG接口，符合標(biāo)準(zhǔn)JTAG接口協(xié)議，可適配于任意的滿足標(biāo)準(zhǔn)JTAG接口的器件的調(diào)試下載，滿足普遍廣泛的兼容性。另外，在電路中還加入了對(duì)JTAG接口的IO電平轉(zhuǎn)換芯片，使用外部的VREF參考電平作為JTAG接口的IO電平，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)具有不同接口電平的器件的自適應(yīng)兼容。

由于本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案包含的器件數(shù)量少，使得所述的調(diào)試下載裝置的整體生產(chǎn)成本較現(xiàn)有方案更低。

需要說明的是，對(duì)于前述的各方法實(shí)施例，為了簡(jiǎn)單描述，故將其都表 述為一系列的動(dòng)作合并，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知悉，本公開并不受所描述的動(dòng)作順序的限制，因?yàn)橐罁?jù)本公開，某些步驟可以采用其他順序或者同時(shí)進(jìn)行。其次，本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該知悉，說明書中所描述的實(shí)施例均屬于優(yōu)選實(shí)施例，所涉及的動(dòng)作和模塊并不一定是本公開所必須的。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。