一種多接口軟體調試工具的製作方法

2023-05-12 15:53:46

專利名稱：一種多接口軟體調試工具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及調試設備技術領域，特別涉及一種多接口軟體調試工具。
背景技術：
在智能系統的開發過程中，如果主板上的CPU配置軟體還不夠完善，就需要技術人員通過計算機或者其他軟體調試工具對CPU的運行程序進行配置和調試。目前的軟體調試工具接口種類比較單一，大都只配置一種接口，通過串口或並口實現對晶片的調試控制。 在實際使用過程中，由於智能系統廠商配置不盡相同，智能系統提供的通訊接口以及調試軟體所用的計算機接口類型也會有所不同，這樣就制約了軟體調試工具的使用範圍，給調試測試帶來了一定的局限性。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題在於解決現有軟體調試工具接口單一、使用不方便的問題，提供了一種多接口軟體調試工具，通過綜合多種類型的接口，並配以簡單的信號處理電路，從而實現了計算機對待調試電路板上各種接口的調試功能。為解決本實用新型的技術問題，本實用新型公開一種多接口軟體調試工具，包括串口調試單元和並口調試單元，在所述串口調試單元中包括用於連接計算機的串口、用於連接待調試電路板的串口調試接口、以及連接在所述串口和所述串口調試接口之間的電平轉換電路；在所述並口調試單元中包括用於連接計算機的並口、用於連接待調試電路板的 I2C總線調試接口以及用於連接所述並口與所述I2C總線調試接口之間的反相器電路。進一步，所述串口為DB9公頭串口或DB9母頭串口，所述串口的數據接收管腳和數據發送管腳分別與電平轉換電路的發送輸出端和接收輸入端連接，所述串口的接地管腳與串口調試單元的地連接。進一步，所述串口與所述電平轉換電路之間包括一配置電路，所述配置電路包括 female配置電路和male配置電路，當所述串口為DB9公頭串口時，選擇male配置電路上的三個電阻進行導通，當所述串口為DB9母頭串口時，選擇female配置電路上的三個電阻進行導通。進一步，所述串口調試接口包括電源管腳、接地管腳、數據發送管腳和數據接收管腳，所述電源管腳和接地管腳分別與串口調試單元中的電源和地對應連接，所述數據發送管腳和數據接收管腳分別與電平轉換電路的發送輸入端和接收輸出端連接。進一步，所述串口調試接口包括兩路，一路4腳調試接口 C0N4，一路5腳調試接口 C0N5，所述C0N4與所述C0N5的電源管腳、接地管腳、數據接收管腳和數據發送管腳相互連
ο進一步，所述串口調試單元中還包括電源指示燈電路，所述電源指示燈電路與串口調試單元的電源連接。進一步，在所述並口調試單元中，選取所述並口的兩對輸入輸出管腳分別作為時鐘信號發送端、數據信號發送端、時鐘信號接收端和數據信號接收端，時鐘信號接收端和時鐘信號發送端通過所述反相器電路與所述1 總線調試接口的SCL管腳對應連接，數據信號接收端和數據信號發送端通過所述反相器電路與1 總線調試接口的SDA管腳對應連接。進一步，所述並口的時鐘信號發送端和數據信號發送端發送的時鐘信號或數據信號經過所述反相器電路一次反相後分別輸出到所述1 總線調試接口的SCL管腳和SDA管腳；所述1 總線調試接口的SCL管腳發送的時鐘信號經過所述反相器電路一次反相輸出到所述並口的時鐘信號接收端，所述1 總線調試接口的SDA管腳發送的數據信號經過所述反相器電路兩次反相輸出到所述並口的數據信號接收端。進一步，所述I2C總線調試接口還包括電源管腳和接地管腳，所述電源管腳串聯一上拉電阻後與並口調試單元的電源連接。進一步，所述反相器電路採用集成晶片實現，包括輸入端和輸出端，其中，所述輸出端有數據傳輸的管腳均串聯一上拉電阻後與並口調試單元的電源連接。與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果本實用新型的軟體調試工具電路接口簡單，功能強大，可以分別通過並口和串口對待調試電路板上的整機狀態進行讀寫操作和模擬調試控制，使用起來方便靈活，並口串口合二為一的設計方式有效降低了調試成本，提高軟體調試工具的通用性，擴大了其適用領域。

圖1是本實用新型所提出的軟體調試工具中串口調試單元的一種實施例的電路原理圖；圖2是本實用新型所提出的軟體調試工具中並口調試單元的一種實施例的電路原理圖；圖3是本實用新型所提數的軟體調試工具的外觀示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。本實用新型的軟體調試工具為了擴大工具的功能和適用領域，在該工具內部的電路板上同時設計了串口調試單元和並口調試單元。在串口調試單元中設置有用於連接計算機的串口、用於連接待調試電路板的串口調試接口、以及連接在串口和串口調試接口之間的電平轉換電路。在需要對電子產品的系統軟體進行串口調試時，可以將工具的串口與計算機的串口相連接，工具的串口調試接口與待調試電路板相連接，進而通過待調試晶片的 UART接口與串口調試接口連接，實現計算機對待調試晶片的地址進行操作，將調試信息寫入到與待調試晶片相連的內存或Flash中或者將電子產品在調試過程中產生的列印信息通過CPU的UART接口傳輸到計算機，並通過計算機的列印軟體輸出到屏幕上。在並口調試單元中設置有用於連接計算機的並口、用於連接待調試電路板的1 總線調試接口以及用於連接所述並口與所述1 總線調試接口之間的反相器電路。在所述並口的多路輸入輸出管腳中根據信號流向選取兩對輸入輸出管腳分別作為SCL和SDA的雙向通訊埠，一對通過反相電路和驅動門電路連接到1 總線調試接口的SCL管腳，另一對通過反相電路和驅動門電路連接到1 總線調試接口的SDA管腳。在需要對電子產品的系統軟體進行並口調試時，可以將工具的並口與計算機的並口相連接，工具的1 總線調試接口與待調試電路板相連接，進而通過1 總線與待調試晶片的1 管腳相連接，實現待調試晶片與計算機之間的並口調試。圖1是本實用新型所提出的軟體調試工具中串口調試單元的一種實施例的電路原理圖，包括串口調試接口 COM、C0N5,電平轉換電路MAX3221CUE，female配置電路，male 配置電路和串口 Jl。所述電平轉換電路MAX3221CUE可以採用一顆專門的集成晶片實現，也可以採用電晶體配合直流電源搭建實現，以實現計算機和主板之間的TTL電平信號的轉換傳輸。本實施例為簡化電路結構起見，以採用集成晶片的設計方式為例進行說明。具體的，電平轉換電路包括與串口 Jl連接的發送輸出端TlOUT和接收輸入端RlIN以及與串口調試接口 C0N4 或C0N5連接的發送輸入端TlIN和接收輸出端R10UT。串口 Jl為DB9公頭串口或DB9母頭串口，為了兼容二者的串口通信，在電平轉換電路MAX3221CUE和串口 Jl之間設計了配置電路，比如圖1中的male配置電路和female 配置電路，通過選擇不同配置電路導通不同的數據通道實現DB9公頭和DB9母頭的對應引腳與電平轉換電路MAX3221CUE的對應引腳相互連通，從而實現待調試主板與調試工具之間信號的準確傳輸，達到提供調試工具通用性的設計目的。具體的，使用DB9公頭通信時， 選擇male配置電路，即將male配置電路中的R1、R3和R5電阻導通，female配置電路中的 R2、R4和R6斷開，其中，DB9公頭的接地端(管腳5)通過電阻Rl導通後接地，接收信號端 RXD_PC (管腳2)通過電阻R3導通後與電平轉換電路MAX3221CUE的發送輸出端TlOUT連接，發送信號端TXD_PC (管腳3)通過導通電阻R5導通後與電平轉換電路MAX3221CUE的接收輸入端RlIN連接。使用DB9母頭通信時，選擇female配置電路，即將female配置電路中的R2、R4和R6電阻導通，male配置電路中的R1、R3和R5斷開，其中，DB9母頭的接地端 (管腳5)通過電阻R2導通後接地，接收信號端RXD_PC (管腳2)通過電阻R4導通後與電平轉換電路MAX3221CUE的發送輸出端TlOUT連接，發送信號端TXD_PC (管腳3)通過導通電阻R6導通後與電平轉換電路MAX3221CUE的接收輸入端RlIN連接。為了適用不同智能系統廠商對串口調試系統的不同配置，本調試工具設計了兩路串口調試接口，4腳串口調試接口 C0N4和5腳串口調試接口 C0N5，參見圖1，C0N4和C0N5 都包括電源管腳、接地管腳、數據發送管腳和數據接收管腳，C0N5還包括一閒置管腳。具體的，C0N4引腳1與C0N5的引腳2相互連通，為電源管腳VCC，C0N4的引腳2與C0N5的引腳 3相互連通，為數據發送管腳TXD，C0N4的引腳3與C0N5的引腳4相互連通，為數據接收管腳RXD，C0N4的引腳4與C0N5的引腳5相互連通，為接地管腳GND，C0N5的引腳1閒置懸空。其中，C0N4和C0N5的電源管腳VCC和接地管腳GND分別與串口調試單元中的電源和地對應連接，數據發送管腳T)(D和數據接收管腳RXD分別與電平轉換電路MAX3221CUE的發送輸入端TlIN和接收輸出端RlOUT連接。此外，為了能夠直觀地顯示串口調試單元的導通性，在本實施例的調試工具的串口調試單元中還設置有電源指示燈電路，如圖1所示，包括1個電解電容CE1，一個電阻R13 和一個指示燈LED1。指示燈LEDl的一端接地，另一端串聯一個電阻R13與直流電源端VCC 相連。電解電容CEl —端接地，另一端與直流電源VCC相連，用於對引入的直流電源進行濾波處理。圖1中的電容Cl也是用來對引入的直流電源進行濾波處理，電阻RlO和電阻Rll 為阻抗匹配電阻，用來調節電平轉換電路MAX322ICUE與串口調試接口 COM、C0N5之間的阻抗平衡。圖2是本實用新型所提出的軟體調試工具中並口調試單元的一種實施例的電路原理圖，包括並口 J2、I2C總線調試接口 J3和反相器電路SN74HC05。將I2C總線調試接口 J3連接到待調試電路板的1 總線端，將並口 J2連接到計算機的並行接口，即可實現計算機對待調式電路板的在線1 總線仿真調試。由於1 總線信號在通信過程中，數據是雙向傳輸的，因此，需要在所述並口 J2的多路輸入輸出管腳中根據信號流向選取兩對輸入輸出管腳分別作為SCL和SDA的雙向通訊埠。具體的，選取並口 J2的兩對輸入輸出管腳分別作為時鐘信號發送端、數據信號發送端、時鐘信號接收端和數據信號接收端，將時鐘信號接收端和時鐘信號發送端通過反相器電路SN74HC05與所述1 總線調試接口的SCL管腳對應連接，將數據信號接收端和數據信號發送端通過所述反相器電路SN74HC05與1 總線調試接口的SDA管腳對應連接。本實施例採用與計算機的並口插座相配套插接的25針並行插頭來設計工具上的並口 J2。考慮到計算機的25針並口的針腳定義為1腳選通(STROBE低電平);2、腳數據位(DATA(TDATA7) ；10 腳確認(ACK 低電平)；11 腳忙(BUSY) ；12 腳缺紙(PE) ；13 腳 選擇(SEL) ； 14腳自動換行(AUTOFD低電平)；15腳錯誤觀點(ERROR低電平)；16腳初始化(INITIA低電平)；17腳選擇輸入(SEL IN低電平)；18 25腳地線(GND)。結合併口管腳的數據流向，本實施例選擇並口 J2的9，11，15，17腳作為所述的兩對輸入輸出管腳，分別與I2C總線調試接口 J3的SCL和SDA管腳對應連接。反相器電路SN74HC05可以採用一顆專門的集成晶片實現，也可以採用直接在傳輸線上串聯反相器實現，其主要作用是實現計算機和主板之間的TTL電平信號的轉換傳輸以及對信號數據的簡單加密。本實施例簡單起見，採用集成晶片的反相器電路SN74HC05。 具體的，反相器電路SN74HC05包括Al、6輸入端和Yl、6輸出端，Al輸入端對應Yl輸出端，Α2輸入端對應Υ2輸出端，A3輸入端對應TO輸出端，Α4輸入端對應W輸出端，Α5輸入端對應TO輸出端，Α6輸入端對應Υ6輸出端，對應輸入端和輸出端之間串聯有一路反相器。具體來講，並口 J2的兩個輸出管腳9，17分別與反相器電路SN74HC05的Α4輸入端(即9腳)和Al (即1腳)輸入端對應連接，通過反相器電路SN74HC05對來自計算機的總線時鐘信號和數據信號進行取反和電平轉換處理後，從反相器電路SN74HC05的W輸出端 (即8腳)和Yl輸出端(S卩2腳)輸出，再將W輸出端和Yl輸出端對應連接到I2C總線調試接口 J3的SCL管腳(S卩2腳)和SDA管腳(S卩3腳)，完成計算機到待調試電路板的I2C總線通信。為了保持總線信號高低電平時序的正確性，在待調試電路板的CPU程序中增加有取反程序，對接收到的總線時鐘信號和數據信號進行反相處理，以實現總線數據的正確接收。將反相器電路SN74HC05的W輸出端(S卩8腳)與A5輸入端(即11腳)對接，從A5 輸入端輸入的信號反相後從TO輸出端(即10腳)輸出，再將TO輸出端與並口 J2的11腳對應連接，即可實現待調試電路板上時鐘信號到計算機的傳輸。將反相器電路SN74HC05的Yl輸出端(即2腳)與A2輸入端(即3腳)對接，從A2輸入端輸入的信號反相後將成輸出端Y2輸出，輸出端Y2又與輸入端A3對接，從輸入端A3輸入的信號反相後從TO輸出端輸出，再將Y3輸出端與並口 J2的15腳對應連接，即可實現待調試電路板上數據信號到計算機的傳輸。由上可知，時鐘信號從1 總線調試接口 J3的SCL管腳傳輸到並口 J2的11腳經過了反相器電路SN74HC05的一次反相，數據信號從1 總線調試接口 J3的SDA管腳傳輸到並口 J2的15腳經過了反相器電路SN74HC05的兩次反相。相應地，在計算機的接收程序中，對接受到的時鐘信號需要做反相處理，而對接受到的數據信號不做反相處理，即可實現待調試電路板的總線信號到計算機的準確傳輸。另外，為了保證反相器電路SN74HC05進行電平轉換時有足夠的高電平電壓，在反相器電路SN74HC05有數據傳輸的輸出端(Y1 Y5)均串聯一個上拉電阻(對應R8、R15、R16、 R9、R7)與並口調試單元中的電源D3V3連接。1 總線接口的電源管腳串聯一個電阻R14也與並口調試單元中的電源D3V3連接，該電源D3V3又與反相器電路SN74HC05的電源端VDD 連接。圖2中的電容C7和CE2用來對引入的直流電源進行濾波處理。圖3所示是本實用新型所提出的軟體調試工具的外觀示意圖。所示的軟體調試工具設計成長方形小板的形狀，包括電路板，DB25並口，DB9串口，串口調試接口 C0N4，串口調試接口 C0N5，1 總線調試接口 J3。其中，DB9串口可以是DB9公頭串口，也可以是DB9母頭串口。通過串口線或並口線將DB9串口或DB25並口與計算機進行連接，將串口調試接口 C0N4,串口調試接口 C0N5或1 總線接口 J3與待調試電路板進行連接，即分別通過串口和並口對待調試電路板上的整機狀態進行讀寫操作和模擬調試控制。以上舉較佳實施例，對本實用新型的目的、技術方案和優點進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內，本實用新型所主張的權利範圍應以實用新型申請範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
權利要求1.一種多接口軟體調試工具，其特徵在於，包括串口調試單元和並口調試單元，在所述串口調試單元中包括用於連接計算機的串口、用於連接待調試電路板的串口調試接口、以及連接在所述串口和所述串口調試接口之間的電平轉換電路；在所述並口調試單元中包括用於連接計算機的並口、用於連接待調試電路板的1 總線調試接口以及用於連接所述並口與所述I2C總線調試接口之間的反相器電路。
2.根據權利要求1所述的軟體調試工具，其特徵在於，所述串口為DB9公頭串口或DB9 母頭串口，所述串口的數據接收管腳和數據發送管腳分別與電平轉換電路的發送輸出端和接收輸入端連接，所述串口的接地管腳與串口調試單元的地連接。
3.根據權利要求2所述的軟體調試工具，其特徵在於，所述串口與所述電平轉換電路之間包括一配置電路，所述配置電路包括female配置電路和male配置電路，當所述串口為 DB9公頭串口時，選擇male配置電路上的三個電阻進行導通，當所述串口為DB9母頭串口時，選擇female配置電路上的三個電阻進行導通。
4.根據權利要求1所述的軟體調試工具，其特徵在於，所述串口調試接口包括電源管腳、接地管腳、數據發送管腳和數據接收管腳，所述電源管腳和接地管腳分別與串口調試單元中的電源和地對應連接，所述數據發送管腳和數據接收管腳分別與電平轉換電路的發送輸入端和接收輸出端連接。
5.根據權利要求3所述的軟體調試工具，其特徵在於，所述串口調試接口包括兩路，一路4腳調試接口 C0N4，一路5腳調試接口 C0N5，所述C0N4與所述C0N5的電源管腳、接地管腳、數據接收管腳和數據發送管腳相互連通。
6.根據權利要求1所述的軟體調試工具，其特徵在於，所述串口調試單元中還包括電源指示燈電路，所述電源指示燈電路與串口調試單元的電源連接。
7.根據權利要求1所述的軟體調試工具，其特徵在於，在所述並口調試單元中，選取所述並口的兩對輸入輸出管腳分別作為時鐘信號發送端、數據信號發送端、時鐘信號接收端和數據信號接收端，時鐘信號接收端和時鐘信號發送端通過所述反相器電路與所述1 總線調試接口的SCL管腳對應連接，數據信號接收端和數據信號發送端通過所述反相器電路與1 總線調試接口的SDA管腳對應連接。
8.根據權利要求7所述的軟體調試工具，其特徵在於，所述並口的時鐘信號發送端和數據信號發送端發送的時鐘信號或數據信號經過所述反相器電路一次反相後分別輸出到所述1 總線調試接口的SCL管腳和SDA管腳；所述1 總線調試接口的SCL管腳發送的時鐘信號經過所述反相器電路一次反相輸出到所述並口的時鐘信號接收端，所述1 總線調試接口的SDA管腳發送的數據信號經過所述反相器電路兩次反相輸出到所述並口的數據信號接收端。
9.根據權利要求7所述的軟體調試工具，其特徵在於，所述1 總線調試接口還包括電源管腳和接地管腳，所述電源管腳串聯一上拉電阻後與並口調試單元的電源連接。
10.根據權利要求1所述的軟體調試工具，其特徵在於，所述反相器電路採用集成晶片實現，包括輸入端和輸出端，其中，所述輸出端有數據傳輸的管腳均串聯一上拉電阻後與並口調試單元的電源連接。
專利摘要本實用新型公開一種多接口軟體調試工具，包括串口調試單元和並口調試單元，在所述串口調試單元中包括用於連接計算機的串口、用於連接待調試電路板的串口調試接口、以及連接在所述串口和所述串口調試接口之間的電平轉換電路；在所述並口調試單元中包括用於連接計算機的並口、用於連接待調試電路板的I2C總線調試接口以及用於連接所述並口與所述I2C總線調試接口之間的反相器電路。本實用新型的軟體調試工具電路接口簡單，功能強大，可以分別通過並口和串口對待調試電路板上的整機狀態進行讀寫操作和模擬調試控制，使用起來方便靈活，並口串口合二為一的設計方式有效降低了調試成本，提高軟體調試工具的通用性，擴大了其適用領域。
文檔編號G06F11/36GK202110533SQ20112019173
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月9日 優先權日2011年6月9日
發明者胡上 申請人:深圳市同洲電子股份有限公司