Средства разработки и отладки. Архитектура и принципы построения

EVDN404 - отладочная плата, содержащая в своём составе ИС драйвера затвора IXDN404 с предусмотренным местом под установку силового MOSFET-а. Отличительной особенностью драйверов является высокая динамическая нагрузочная способность и высокая скорость переключения емкостной нагрузки. 
 

5 Программаторы

     Особую  группу средств разработки составляют программаторы. По функциональным возможностям программаторы условно можно разделить на следующие группы:

• специализированные программаторы для микросхем памяти (EPROM, EEPROM, FLASH);
• специализированные программаторы для микросхем памяти и внутренней памяти отдельных семейств микроконтроллеров;
• универсальные программаторы микросхем памяти, внутренней памяти микроконтроллеров, микросхем программируемой логики (PLD).

Основные функциональные возможности современных программаторов:

• тестовая колодка с нулевым усилием (ZIF- socket), обеспечивающая многократный надежный контакт с программируемой микросхемой в корпусе DIP;
• для программирования микросхем с корпусами, отличными от DIP, программаторы снабжаются специальными адаптерами под соответствующий тип корпуса;
• возможность обновления ПО для расширения количества программируемых микросхем;
• программная установка параметров программирования: Vccp, Vvpp;
• самотестирование при включении питания;
• тестирование правильности установки микросхем;
• проверка качества контакта по всем выводам программируемой микросхемы;
• защита всех выводов микросхемы от перенапряжения и статического электричества.

     Компания "Терраэлектроника" представляет программаторы фирм "Elnec" (Словакия) и "Фитон" (г. Москва), удовлетворяющих  всем требованиям, предъявляемые к  современным программаторам. Среди  новейших приборов можно выделить: BeeProg - универсальный сверхбыстрый программатор с интерфейсом USB и функцией ISP. Поддерживает более 11200 устройств, имеет функцию тестирования логических микросхем и статической RAM. MEMProg - универсальный программатор микросхем памяти (более 5300 программируемых устройств): EPROM (серии 27xxx, 27Cxxx), EEPROM (серии 28xxx, 28Cxxx, 27EExxx ), Flash EPROM (серии 28Fxxx, 29Cxxx, 29Fxxx, 29BVxxx, 29LVxxx, 29Wxxx, 49Fxxx), Serial EEPROM (серии AT17Сххх, 24Cxxx, 24Fxxx, 25Cxxx, 59Cxxx, 85xxx, 93Cxxx), конфигурационной памяти PROM серии 17xxx, энергонезависимой памяти NV RAM (серий Dallas DSxxx, SGS/INMOS MKxxx, Simtek STKxxx, Xicor 2xxx, ZMD U63x). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6 Структурная схема программатора-отладчика

     Структурная схема программатора-отладчика на примере микроконтроллера Microchip серии PIC16F представлена на рис.1.

     Рисунок 1. Структурная схема программатора-отладчика.

     Схема состоит из следующих блоков:

• разъём интерфейса RS232 необходим для соединения модуля программатора с компьютером. Через него осуществляется связь модуля с компьютером, обеспечивая тем самым передачу данных с компьютера в демонстрационное устройство, и наоборот.
• блок преобразования уровней сигналов необходим для совместимости логических уровней ТТЛ и логических уровней RS232 интерфейса. Работает в двух направлениях: от компьютера к модулю программатора и наоборот от модуля к компьютеру.
• микроконтроллер PIC16F876 предназначен для обеспечения последовательной связи между компьютером и микроконтроллером, находящимся в отлаживаемой плате, а так же его внутрисхемного программирования по протоколу ICSP.
• схема тактирования необходима для выполнения инструкций микроконтроллера и работе периферийных модулей.
• блок преобразования напряжения из 5В в 13,5В используется для получения напряжения программирования микроконтроллера в демонстрационной плате.
• блок формирования напряжения управления режимом работы контроллера демонстрационного устройства предназначен для своевременной подачи необходимого напряжения на вход MCLR/Vpp микроконтроллера в демонстрационном устройстве. Напряжение в 0В переводит микроконтроллер в режим сброса. Напряжение в 5В переводит микроконтроллер в нормальный режим работы. Напряжение в 13,5В переводит микроконтроллер в режим программирования.
• блок индикации режима работы. Этот блок выполняет функцию индикации режима работы программатора-отладчика.
• блок преобразования уровней сигналов необходим для совместимости логических уровней ТТЛ и логических уровней RS232 интерфейса. Работает в двух направлениях: от компьютера к модулю программатора и наоборот от модуля к компьютеру.
• разъём к отлаживаемой схеме предназначен для соединения платы модуля программатора с демонстрационным устройством.

7 О выборе средств  разработки

     Следует добавить несколько слов по поводу выбора между средствами разработки зарубежных и отечественных производителей. При небольших различиях в своих функциональных возможностях первые, как правило, дороже, но сопровождаются очень подробными описаниями и примерами. Однако при приобретении отечественных изделий разработчикам становятся доступны русскоязычная техническая документация, а при необходимости - консультации и пояснения производителей.Можно обобщить отличительные особенности средств разработки, предлагаемые вниманию разработчиков компанией "Терраэлектроника":

• перспективность использования на российском рынке;
• поддержка возможно большего количества устанавливаемых приборов;
• разнообразие встроенных интерфейсов (RS-232, IEEE1284/LPT, USB) и дополнительных компонентов, расширяющих функциональные возможности;
• наличие на плате поля для макетирования и контактов для непосредственного подключения к выводам прибора;
• возможность подключения дополнительных модулей;
• хорошее соотношение высокой функциональности к цене;
• наличие демонстрационных программ и примеров использования;
• универсальное питание (питание от внешнего источника, интерфейсов ПК, батареи; наличие встроенных регуляторов напряжения).

Литература

1. Яценков В.С. Микроконтроллеры MicroCHIP. — Горячая Линия – Телеком, 2007. — 280с.
2. Шагурин И.И.Современные микроконтроллеры и микропроцессоры Motorola. — Горячая Линия - Телеком, 2004. — 952 с.
3. Ручкин В.Н. Микропроцессорные системы и микроконтроллеры. —ТехБук, 2007. — 320с.
4. М.И.Хофманн.Микроконтроллеры для начинающих. — БХВ-Петербург,2010. — 310с.
5. М.А.Мазиди.Микроконтроллеры PIC и встроенные системы. — МК-Пресс, Корона-Принт, 2009. — 784с.
6. А.В.Белов. Создаем устройства на микроконтроллерах — Наука и техника,2007. — 290с.