HC908ファミリのマイクロコントローラ用のデバッガ

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HC908ファミリーのマイコン用デバッガ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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最近、ロシア市場には、ピン数が 8 ～ 28 の DIP および SOIC パッケージのシングルチップマイクロコントローラ (MC) が多数あります。このような MC は安価で、2,7 ～ 6 V の拡張された電源電圧範囲を備えており、水晶振動子を使用せずにクロックを計測できます。これらはアマチュアの設計でうまく使用されています。しかし、MK 上のデバイスをデバッグするためのツールは、ソフトウェアだけでなくハードウェアも実際のシステムの動作をシミュレートし、すべての入力信号に反応して出力信号を生成することができますが、ほとんどの場合、アマチュアが使用するには複雑すぎて高価すぎます。 HC908 ファミリの XNUMX ビット MC では、このような特性を持つデバッガを独自に作成できます。

Motorola 製 MC ファミリ HC908 の主な特性を表に示します。 1.

HC908ファミリのマイクロコントローラ用のデバッガ

ハードウェアデバッガを簡単に実装できる機能は、内部構成に関係なく、このファミリのすべての MCU が XNUMX つの重要な機能を備えているという事実に基づいています。まず、内蔵プログラムメモリは FLASH テクノロジを使用して作られており、再プログラム可能です。 FLASH ROM モジュールには、メモリセル自体に加えて、昇圧電圧コンバータがあり、追加の外部電圧源を MK に接続せずに ROM の消去とプログラムを行うことができます。

第 1 に、特別なデバッグモードが提供され、製造中に MK のメモリに保存されたデバッグモニタプログラムが起動されます。単線双方向通信回線を介して外部機器と情報をやりとりするためのドライバと、この回線を介してパーソナルコンピュータ(PC)などから受信したXNUMXつのコマンドを実行するためのサブルーチンが含まれています。これらのコマンドを使用すると、MK のメモリ内のすべての情報を読み取ったり書き込んだり、任意のアドレスからプログラムを実行して実行したりすることが可能です [XNUMX]。

デバッグコマンドを使用すると、次のことを行うカスタム PC ソフトウェアを作成できます。

MK の RAM に FLASH ROM の消去/プログラミング用のプログラムをロードする。
MC アプリケーション (開発済み) プログラムの FLASH メモリへのロード。
指定されたアドレスからリアルタイムで実行するアプリケーションプログラムを起動し、目的のチェックポイントで停止します。
チェックポイントで停止した後、MK のレジスタとメモリセルの状態を PC に転送します。

HC908ファミリのマイクロコントローラ用のデバッガ

これらすべてにより、HC2 ファミリのマイクロコントローラの内部リソースのみを使用して、リアルタイムプログラマおよびデバッガ [908] を作成することが可能になります。 PCとのインターフェースボードを作成し、WinlDE統合開発環境、CASM08マクロアセンブラ、ICS08ソフトウェアとインサーキットシミュレータ、DEBUG08インサーキットリアルタイムデバッガ、PROG08を含むソフトウェアパッケージを使用するだけで十分です。プログラマー。このパッケージはウェブサイトでご覧いただけますICS08インサーキットシミュレータのシェルプログラムとして。無料かつ制限なく配布されています。

インターフェイスボードは 908 つの機能を実行します。MK をデバッグモードに移行し、MK の双方向単線インターフェイスの信号を PC シリアルポートの標準信号に変換します。 HCXNUMX ファミリのメンバーをデバッグモードにするには、次の手順を実行します。

割り込み入力 IRQ とリセット RST を昇圧電源 UTST = 8,5 V に接続します。
表に示されているポートの行にあります。 2、ロジック信号の組み合わせを設定します: PTx1=1、PTx2=0、PTx5=1。 RTxZ 行 - ログ。水晶振動子の周波数が 0 MHz の場合は 4,9152、つまり対数です。 1 MHz の場合は 9,8304。 MK モデル KX の場合、RTxZ の状態は常にログです。 0 ですが、RK と RF の場合は問題ありません。これらの MK は常に 9,8304 MHz のクロック周波数で動作します。モデル GR および GP は PTx4 = 0 に設定され、周波数 32,768 kHz の水晶発振子を使用する場合、ログが IRQ 入力に供給されます。 0、RTxXNUMX の状態は関係ありません。
5V の電源電圧を印加してから数十ミリ秒以内は、MK リセット入力 (RST) をログ状態に保ちます。 0. 次に、電圧を UTST まで上げます。

その結果、MK はデバッグモードに入ります。その後、ライン PTx1 ～ PTx4 の信号レベルは任意の順序で変更できます。ただし、RST 入力の UTST 電圧は 8,5 V のままにする必要があります。IRQ 入力はデバッグ中に変化する可能性があり、それを Low に設定した結果、割り込み要求が生成されます。このピンのロジック High 電圧は UTST まで駆動できます。デバッグ処理中の入出力ライン RTx5 では、MK と PC の間で 9600 ボーの速度で双方向の情報交換が行われます。

インターフェースボードの図を図に示します。 XNUMX個のチップのみが含まれています。

（クリックして拡大）

XS1 ソケットは PC の COM ポートプラグに接続されます。 XP1 プラグは、デバッグ対象 (ターゲット) のマイクロコントローラーシステムに接続するために使用されます。後者の基板には、相手コネクタを設ける必要があり、その接点は表に従って MC の出力に接続されます。 3.

HC908ファミリのマイクロコントローラ用のデバッガ

チップ DD3 は、RS-232 インターフェイスの信号レベルを TTL ロジックレベルに変換し、その逆も行います。トライステートバッファエレメント DD4.1 および DD4.2 は、RS-5 の特徴として、双方向 MK ライン (PTx232) を 145407 つの単方向ライン (TXD および RXD) に変換します。図に示されている MC3 の代わりに、ピン配列が異なる ADM202E や ADM232L など、機能的に類似した他のデバイスを DDXNUMX として使用できます。

レベル変換ステージに加えて、これらの各マイクロ回路には +10 および -10 V の電圧源が組み込まれています。最初の回路は、分圧器 R7R10 を使用して +8,5 V の電圧を取得するために使用されます。内蔵電源は約2mAです。このような電流に耐えるために、使用されるマイクロ回路のパスポートデータに示されている容量よりも小さい容量のコンデンサC4〜C7を使用することはお勧めできません。

DTR 信号は、DD3 チップバッファおよび DD4.3 要素を介してトランジスタ VT5 のベースに入り、トランジスタ VT2 および VT3 のキーを制御します。トランジスタ VT2 は電圧 +5 V と VT3 - UTST を切り替えます。

通話中の DTR ログ。図１に示すように、トランジスタＶＴ２およびＶＴ３が閉じられ、コンデンサＣ１が放電される。このとき、MK の RST 入力にリセット信号 (log. 1) を加えました。 DTR からログの状態への移行に伴い。 2 になり、トランジスタ VT3 のキーを開くと、コンデンサ C1 の充電が開始されます。 C0 の電圧が DD0 チップの動作閾値に達すると、出力にログが設定されます。 2. これにより、MK の RST 入力の信号が同じ状態に遷移し、電圧レベルが 1 V に増加します。その結果、MK はデバッグモードに入ります。要素 DD1 は、PC とデバッグ対象のデバイス (後者 - RST_IN ライン経由) からのリセット信号を論理的に要約し、内部リセット信号が生成されたときに MK がデバッグモードに再び入ることを保証します。

MK をデバッグモードに移行するために必要な PTx1 ～ PTx4 ラインの論理レベルの組み合わせは、DD5 マイクロ回路を使用して作成されます。トランジスタ VT2 のキーが閉じると、その要素の出力がアクティブになります。 MC をデバッグモードに切り替えた後、出力は XNUMX 番目の状態になるため、さらにターゲットボード上の MC ポートの指定されたラインを開発者の裁量で使用できます。

ターゲットシステムからの割り込み要求信号IRQ_INは、要素DD2.4の入力に供給され、トランジスタVT4のスイッチを介して戻される。このソリューションは、MC がデバッグモードに入った瞬間に IRQ ラインに必要な電圧レベルを提供し、電圧上昇によるソースの損傷の危険なしに、デバッグ中に外部割り込み要求の信号を「スキップ」できます。

ジャンパ X1 および X2 は、ライン PTx1 ～ PTx4 のレベルを MK のクロック周波数と一致させるように機能します。ジャンパ X1 は、周波数 908 kHz の水晶振動子を備えた MK HC32,768GR / GP を使用する場合に設定されます。 X2 ジャンパの位置によって、RTxZ ラインの信号レベルが決まります。これは、周波数 9,8304 または 4,9152 MHz の水晶共振器を使用してデバッグモードで動作するように MC を構成するために必要です。

ターゲットシステムのMKの動作クロック周波数が規定の周波数と異なる場合でも、デバッグ中に任意の周波数の外部信号OSC1を印加することが可能です。このために、要素 DD2.1 および DD2.1 のジェネレーターが使用されます。

チップDD4、DD5 MS74NS125は、国内の対応するKR1554LP8に置き換えることができます。

文学

Remizevich T. 組み込みアプリケーション用のマイクロコントローラー。 Motorola の HC05 および HC08 ファミリへの一般的なアプローチから。 - M.: ドデカ、2000年。
Kobakhidze Sh. 初心者向けのマイクロコントローラー。それだけではありません... MK でデバイスを開発およびデバッグするためのツール。 - ラジオ、2000 年、第 4 号、p. 22、23。

著者: D.パンフィロフ、T.レミゼヴィッチ、A.アルヒポフ

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