基于USB接口的编程器的设计参考.docVIP

目 录 引言 1 1 ATMEIL AT89系列编程器的设计 2 1.1系统设计方案论证 2 1.2硬件结构框图 2 2 电路模块分析 3 2.1电源部分 3 2.1.1 MC34063芯片介绍 5 2.2 串行数据传输电路 6 2.2.1 PL2303芯片介绍 7 2.3主控部分电路 8 2.4 编程器的特点介绍 11 3 系统软件设计 12 3.1 上位机软件设计 12 3.1.1 VC简介 12 3.1.2上位机软件主流程框图 12 3.1.3 通信初始化 13 3.2下位机软件设计 14 3.2.1下位机软件主流程框图 14 3.2.2 擦除 14 3.2.3 读操作 15 3.2.4 写操作 15 3.2.7 软件部分原代码及解释 16 4.系统调试 23 4.1 硬件制作与调试 23 4.2 软件调试 26 4.2.1 软件调试方法： 26 4.2.2 调试的原则： 27 4.2.3串口调试助手简介 27 4.2.4串口通信调试 28 结 论 30 谢 辞 31 参考文献 32 附 录1 系统硬件原理图 33 附 录2：编程器下位机程序代码 34 [2]型DC-DC[2、3] 图1-1 总体硬件框图 该编程器使用了主控CPU（Master Control MCU）来配和计算机软件对目标单片机（Target MCU）进行编程操作（烧写单片机）。 该设备使用的仍然是计算机的USB端口的+5V供电。由于AT89C1051、AT89C2051、AT89C405、AT89C51、AT89C52它们进行编程操作时，必须向这些芯片的1脚提供一个+12V的编程电压，这样才能使这些芯片进行正常的编程操作，所以电路中加入了一个+5V转+12V的电路，来提供AT89C1051、AT89C2051、AT89C4051、AT89C51、AT89C52这些芯片的编程电压。 在该设备与计算机通信采用串行方式进行通信，与单片机进行数据交换时同样要经过一个双向的RS232/TTL电平转换电路的电路，传统是采用9针式的RS232接口和芯片MAX232实现的，而这里是采用USB接口和芯片PL2303HX来实现。 在目标单片机中，为了实现数据通信的同步，它采用主控CPU提供了外部时钟（如图2-7所示），在接下来的小节里将对此进行详细的介绍。 2 电路模块分析 接下来将详细介绍该编程器的各个电路组成部分，其中包括编程器的电源部分、串行数据传输电路、主控部分电路。 2.1电源部分 该设计采用计算机的USB端口进行供电。该供电电路采用了滤波单元，如下图2-1所示： 图2-1 电源滤波电路 实践证明，加入滤波电容C1（103） 、C2（104）后，电源的曲线明显平滑很多，如下图2-2、2-3所示 图2-2 加入该滤波电路前 图2-3加入滤波电路后 另外，为了提供AT89C2051、AT89C405、AT89C51、AT89C52这些芯片的+12V编程电压，这里还加入了一个+5V到+12V的DC-DC变换电路。这个电路有一个开关电源模块MC34063组成。 2.1.1 MC34063芯片介绍 MC34063是一单片双极型线形集成电路，片内包含温度补偿带隙基准源、一个占空比周期控制器、驱动器和大电流输出开关，输出开关电流能达到1.5A，它能够使用最少的外接元件构成升压变换器、降压变换器和电源反向器。 MC34063具有下列特点： 宽电压工作范围,能在3.0V到40V内进行工作 内部具有短路电流限制功能 静态工作电流很低，能达到nA级 输出开关电流可达到1.5A（无外接扩流电路） 输出电压可调 工作振荡频率从100Hz到100KHz 可构成升压变换器、降压变换器和电源反向器 接下来再介绍这个由MC34063构成的DC-DC升压变换器的工作原理，下图2-4给出的是MC34063的框图： 图2-4 MC34063内部结构图 它的典型DC-DC升压应用电路图2-5如下： 图2-5 MC34063DC-DC升压应用电路图 这里采用的元件参数是+5V变换+12V所设计的，它是一个BOOST[2]拓扑结构的DC-DC变换器[3]，内部框图所表示的电路解释如下： 该电路是一个典型的开关电源[2,3]，振荡器通过恒流源对外接CT（3脚）上的定时电容不断充电和放电，以产生振荡波形。充电和放电电流都是恒定的，所以振荡频率仅取决于电容的容量。与门的C输入端在振荡对外充电是为高电平，D输入端在比较器的输入电平低于阈值电平时为高电平。当C和D输入端都变成高电平时，触发器被设置为高电平，输出开关管导通。反之，在振荡放电期间，C输入端为低电平，触发器被复位，使输出开关管处于关闭状态。 电流限制SI检测端（5脚）通过检测连接在VCC +5V和5脚之间上的电阻的压降来完成功能。