HC908 제품군 마이크로컨트롤러용 디버거

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HC908 제품군의 마이크로컨트롤러용 디버거. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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최근 러시아 시장에는 핀 수가 8~28개인 DIP 및 SOIC 패키지의 단일 칩 마이크로컨트롤러(MC)가 많이 있습니다. 이러한 MCU는 저렴하고 2,7~6V의 확장된 공급 전압 범위를 갖습니다. 석영 공진기를 사용하지 않고도 시계를 측정할 수 있습니다. 그들은 아마추어 디자인에 성공적으로 사용되었습니다. 그러나 소프트웨어뿐만 아니라 하드웨어의 실제 시스템 작동을 시뮬레이션하고 모든 입력 신호에 응답하고 출력 신호를 생성할 수 있는 마이크로 컨트롤러의 장치 디버깅 도구는 대부분의 경우 아마추어 실습에서 사용하기에는 너무 복잡하고 비용이 많이 듭니다. NS908 제품군의 XNUMX비트 마이크로컨트롤러의 경우 이러한 속성을 가진 디버거를 독립적으로 만들 수 있습니다.

Motorola가 생산한 HC908 MK 제품군의 주요 특징은 표에 나와 있습니다. 1.

HC908 제품군 마이크로컨트롤러용 디버거

단순히 하드웨어 디버거를 구현할 수 있는 가능성은 내부 구성에 관계없이 이 제품군의 모든 MK에 두 가지 중요한 기능이 있다는 사실에 기반합니다. 첫째, 내장된 프로그램 메모리는 FLASH 기술을 사용하여 만들어졌으며 다중 프로그래밍이 가능합니다. FLASH RPOM 모듈에는 메모리 셀 자체 외에도 추가 외부 전압 소스를 MK에 연결하지 않고도 RPOM을 지우고 프로그래밍할 수 있는 승압 전압 변환기가 있습니다.

둘째, MK의 메모리에 저장된 디버깅 모니터 프로그램이 제조 과정에서 활성화되는 특수 디버깅 모드가 제공됩니다. 여기에는 단선 양방향 통신 회선을 통해 외부 장치와 정보를 교환하기 위한 드라이버와 이 회선을 통해 수신된 1개 명령(예: PC)을 실행하기 위한 루틴이 포함되어 있습니다. 이러한 명령을 사용하면 MK 메모리에 있는 모든 정보를 읽거나 쓸 수 있을 뿐만 아니라 모든 주소에서 실행할 프로그램을 시작할 수 있습니다 [XNUMX].

디버깅 명령을 사용하면 다음을 수행하는 사용자 정의 PC 소프트웨어를 만들 수 있습니다.

FLASH ROM을 소거/프로그래밍하기 위한 프로그램을 MK의 RAM에 로딩하는 단계;
MC 애플리케이션(개발된) 프로그램의 FLASH-메모리로 로딩;
원하는 제어 지점에서 정지하면서 주어진 주소에서 실시간으로 실행하기 위한 응용 프로그램을 시작하는 단계;
체크 포인트에서 정지한 후 MK의 레지스터 및 메모리 셀 상태를 PC로 전송합니다.

HC908 제품군 마이크로컨트롤러용 디버거

이 모든 기능을 통해 HC2 마이크로 컨트롤러 제품군의 내부 리소스만 사용하여 실시간 프로그래머 및 디버거[908]를 만들 수 있습니다. PC로 인터페이스 보드를 만들고 WinlDE 통합 개발 환경, CASM08 매크로 어셈블러, ICS08 소프트웨어 및 회로 내 시뮬레이터, DEBUG08 회로 내 실시간 디버거 및 PROG08을 포함하는 소프트웨어 패키지를 사용하면 충분합니다. 프로그램 제작자. 이 패키지는 웹사이트에서 찾을 수 있습니다. ICS08 인서킷 시뮬레이터용 소프트웨어 셸로 사용됩니다. 제한 없이 무료로 배포됩니다.

인터페이스 보드는 두 가지 기능을 수행합니다. 즉, MK를 디버그 모드로 전환하고 MK의 양방향 단일 와이어 인터페이스의 신호를 PC 직렬 포트의 표준 신호로 변환합니다. HC908 제품군의 구성원을 디버그 모드로 전환하려면 다음을 수행해야 합니다.

IRQ 인터럽트 및 RST 재설정 입력을 과전압 소스 UTST = 8,5V에 연결합니다.
표에 표시된 포트 라인에 있습니다. 2, 논리 신호의 조합을 설정합니다: PTx1=1, PTx2=0, PTx5=1. RTxZ 라인에서 - 로그하십시오. 석영 공진기의 주파수가 0MHz인 경우 4,9152이거나 로그입니다. 1MHz인 경우 9,8304입니다. MC 모델 KX의 경우 RTxZ 상태는 항상 로그입니다. 0이지만 RK 및 RF의 경우에는 중요하지 않습니다. 이 MCU는 항상 9,8304MHz의 클록 주파수에서 작동합니다. GR 및 GP 모델의 경우 PTx4=0으로 설정되며, 주파수 32,768kHz의 석영 공진기를 사용하는 경우 IRQ 입력에 로그가 적용됩니다. 0이고 RTxZ의 상태는 무관합니다.
5V 공급 전압이 인가된 순간부터 수십 ms 이내에 MK 리셋 입력(RST)을 로그 상태로 유지하십시오. 0. 그런 다음 전압을 UTST로 높입니다.

결과적으로 MK는 디버그 모드로 들어갑니다. 그 후에는 PTx1-PTx4 라인의 신호 레벨을 순서에 관계없이 변경할 수 있습니다. 그러나 RST 입력의 UTST 전압은 8,5V로 변경되지 않아야 합니다. IRQ 입력에서는 디버깅 중에 신호가 변경될 수 있으며 여기에서 로직 레벨을 낮게 설정한 결과 인터럽트 요청이 생성됩니다. 이 핀의 로직 하이 전압을 UTST로 높일 수 있습니다. 디버깅 프로세스 동안 PTx5 입/출력 라인을 통해 MK와 PC 간에 9600 Baud의 속도로 양방향 정보 교환이 발생합니다.

인터페이스 보드의 다이어그램이 그림에 나와 있습니다. XNUMX개의 칩만 들어 있습니다.

(확대하려면 클릭하십시오)

XS1 소켓은 PC COM 포트 플러그에 연결됩니다. XP1 플러그는 디버깅 중인 마이크로컨트롤러 시스템(대상)에 연결하는 데 사용됩니다. 후자의 보드에는 대응 커넥터가 있어야 하며 그 접점은 표에 따라 MK 단자에 연결됩니다. 삼.

HC908 제품군 마이크로컨트롤러용 디버거

DD3 칩은 RS-232 인터페이스의 신호 레벨을 TTL 논리 레벨로 변환하거나 그 반대로 변환합니다. 4.1상태 버퍼 요소 DD4.2 및 DD5는 양방향 MK 라인(PTx232)을 RS-145407의 특성인 두 개의 단방향 MK 라인(TXD 및 RXD)으로 변환합니다. 다이어그램에 표시된 MC3 대신 핀아웃이 다른 ADM202E 또는 ADM232L과 같이 기능적으로 유사한 다른 장치를 DDXNUMX으로 사용할 수 있습니다.

레벨 변환 단계 외에도 각 미세 회로에는 +10 및 -10V의 전압 소스가 내장되어 있습니다. 첫 번째는 R7R10 분배기를 사용하여 +8,5V의 전압을 얻는 데 사용됩니다. 내장 소스는 약 2mA입니다. 이러한 전류를 견디기 위해서는 사용된 미세 회로의 데이터 시트에 지정된 용량보다 작은 용량의 커패시터 C4 - C7을 사용하지 않는 것이 좋습니다.

DD3 칩과 DD4.3 요소의 버퍼를 통한 DTR 신호는 트랜지스터 VT5 및 VT2의 스위치를 제어하는 트랜지스터 VT3의 베이스에 공급됩니다. 트랜지스터 VT2는 전압 +5V 및 VT3 - UTST를 전환합니다.

DTR 라인에 로그가 있습니다. 도 1에서 트랜지스터 VT2 및 VT3은 닫히고 커패시터 C1은 방전된다. 이때 MC의 RST 입력에는 Reset 신호(log.0)가 인가됩니다. DTR이 로그 상태로 전환됩니다. 0이고 트랜지스터 VT2의 키를 열면 커패시터 C1 충전이 시작됩니다. C1의 전압이 DD1 마이크로 회로의 트리거 임계값에 도달하면 해당 출력에 로그가 설정됩니다. 1. 이로 인해 MC의 RST 입력 신호가 전압 레벨이 8,5V로 증가된 동일한 상태로 전환됩니다. 결과적으로 MK는 디버그 모드로 들어갑니다. 요소 DD2.3은 PC와 디버깅 중인 장치(후자는 RST_IN 라인을 통해)에서 나오는 재설정 신호를 논리적으로 합산하여 내부 재설정 신호가 생성될 때 MK가 디버깅 모드로 다시 들어가도록 합니다.

MK를 디버깅 모드로 전환하는 데 필요한 PTx1-PTx4 라인의 논리 레벨 조합은 DD5 마이크로 회로를 사용하여 생성됩니다. 트랜지스터 VT2에서 키가 닫히면 해당 요소의 출력이 활성화됩니다. MK가 디버깅 모드로 전환되면 출력이 세 번째 상태로 전환되므로 개발자의 재량에 따라 대상 보드에 지정된 MK 포트의 추가 라인을 사용할 수 있습니다.

대상 시스템의 인터럽트 요청 신호 IRQ_IN은 요소 DD2.4의 입력으로 전송되고 트랜지스터 VT4의 스위치를 통해 다시 반환됩니다. 이 솔루션은 MC가 디버깅 모드에 들어가는 순간 IRQ 라인에 필요한 전압 레벨을 보장하고 디버깅 프로세스 중에 전압 증가로 인해 소스가 손상될 위험 없이 외부 인터럽트 요청 신호를 "통과"할 수 있도록 해줍니다.

점퍼 X1 및 X2는 PTx1-PTx4 라인의 레벨을 MK의 클럭 주파수와 일치시키는 데 사용됩니다. 점퍼 X1은 908kHz 주파수의 석영 공진기와 함께 HC32,768GR/GP MK를 사용할 때 설치됩니다. 점퍼 X2의 위치는 9,8304 또는 4,9152MHz 주파수의 석영 공진기를 사용하여 디버깅 모드에서 작동하도록 MK를 구성하는 데 필요한 RTxXNUMX 라인의 신호 레벨을 결정합니다.

대상 시스템 마이크로 컨트롤러의 작동 클록 주파수가 지정된 것과 다른 경우 디버깅 중에 필요한 주파수의 외부 신호 OSC1을 적용할 수 있습니다. 이를 위해 DD2.1 및 DD2.1 요소를 기반으로 한 생성기가 사용됩니다.

칩 DD4, DD5 MS74NS125는 국내 대응 제품 KR1554LP8로 교체할 수 있습니다.

문학

임베디드 애플리케이션을 위한 Remizevich T. 마이크로컨트롤러. Motorola의 HC05 및 HC08 제품군에 대한 일반적인 접근 방식. -M .: DODEKA, 2000.
Kobakhidze Sh. 초보자를 위한 마이크로컨트롤러. 뿐만 아니라... MK에서 장치를 개발하고 디버깅하는 도구입니다. - 라디오, 2000, No. 4, p. 22, 23.

저자: D.Panfilov, T.Remizevich, A.Arkhipov

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