手持式usb编程器支持U盘模式

shangdawei · 发表于 2017-4-10 00:28:08

本实用新型提供的手持式USB编程器，包括单片机，用于使单片机和外界进行数据交换的USB总线信号收发电路；与单片机进行数据交换的存储器，用于存储所要烧写的程序及作为U盘的数据存储器；与单片机连接的编程接口电路，用于连接编程器器件；与单片机连接的编程实时显示电路，用于显示当前编程进度；与单片机连接的拨码电路，用于选择编程或U盘模式。方便携带、操作简单，可进行并行、串行编程，并具有大容量存储功能。

说明
手持式USB编程器

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种用于单片机嵌入式系统的串行编程、并行编程装置，该装置还具备USB存储功能，具体地说，涉及一种手持式USB编程器。

背景技术

[0002] 对于单片机嵌入式系统，产品在使用过程中发现功能、性能不满足要求，或因用户

要求需增加功能时，一般需现场进行软件升级。目前升级的方法有三种：第一种方法是携带

PC机或笔记本电脑、编程器等设备去用户使用现场，取下嵌入式系统的存储器，将其插入编

程器的插座中，现场烧录、更新软件；第二种方法是用PC机或笔记本电脑通过嵌入式系统

的串行接口对其进行编程下载操作；第三种方法是先用PC机或笔记本电脑、编程器将更改

后的软件烧录到存储器中，然后携带该存储器芯片去用户使用现场，更换现有芯片。

[0003] 以上方法存在的问题是，现场烧录软件时必须配备PC机或笔记本电脑、编程器等

设备，携带不便，非专业人员不易操作；一般企业不能做到让每个维护人员都配备笔记本电

脑和编程器；维护人员携带已经烧录好的芯片去现场更换时，及时性难以保证，更换芯片时

容易造成电路损坏。

发明内容

[0004] 本实用新型的主要目的是提供一种方便携带、操作简单，可进行并行、串行编程，并具有大容量存储功能的手持式USB编程器。

[0005] 为实现上述目的，本实用新型提供的手持式USB编程器，包括单片机，用于使单片机和外界进行数据交换的USB总线信号收发电路；与单片机进行数据交换的存储器，用于存储所要烧写的程序及作为U盘的数据存储器；与单片机连接的编程接口电路，用于连接编程器器件；与单片机连接的编程实时显示电路，用于显示当前编程进度；与单片机连接的拨码电路，用于选择编程或U盘模式。

[0006] 更具体的方案是编程接口电路包括32脚IC插座、地址锁存芯片及四芯小条列连接器。编程实时电路包括锁存器件D4、数字显示器件DS1， DS2、光指示器件及限流保护电路。拨码电路包括四组拨码开关。USB总线信号收发电路包括USB总线接口芯片及USB接 □。

[0007] 本实用新型以上技术方案的优点将在对实施例的说明中逐一给出。附图说明

[0008] 图1是本实用新型的原理框图；

[0009] 图2是本实用新型的编程流程图；

[0010] 图3、图4、图5是本实用新型一个实施例的电原理图。

[0011] 以下结合实施例对本实用新型作进一步说明。具体实施方式

[0012] 参见图l，单片机通过USB总线信号收发电路与外界进行信息交换，通过编程接口电路进行编程，存储器用于存储需要烧制的程序等，编程实时显示电路用于给出编程进度，拨码电路用于在编程器和U盘功能间进行转换。

[0013] 参见图2、图3-图5，图3-图5是本实用新型一个实施例的电路图，因幅面问题，为表达清楚起见，将该电路图分为三部分，三部分的连接通过图3-图5中的A-A、B-B、C-C、 D-D、E-E实现。USB总线收发电路中的USB收发芯片D8采用CH375B，负责单片机和外部进行数据交换，外围器件电容C12， C13和晶体G2构成CH375B的外部时钟电路。电容C14是为了让CH375B更加稳定可靠地复位。CH375B采用5V供电时，电容C15和C16起退耦作用。电容C19，是对电源尖峰的过滤，以确保内部电路更可靠、稳定的工作。CH375B还可以提供一个复位信号，用于复位单片机，从而省了单片机的外围复位电路。

[0014] 存储电路由串行存储器D6和限流电阻R10-R12，R16-R18组成，由于串行存储器D6 工作电压为3. 3V，而单片机Dl的工作电压是5V，为了防止存储器D6损坏，采用电阻进行保护。存储器D6主要用于存储所要烧写的程序。

[0015] 单片机D1及外围电路由时钟电路，外扩RAM电路，枚举成功指示电路组成。单片机D1采用SST89E516，内部程序空间64K，可存储多种单片机和外围编程器件的协议。外扩 RAM用来设置缓冲区。由于存储器的写入是要先擦除后才能再写入，而擦除又是一个扇区一个扇区地擦除，所以单片机D1要先把内部不需要改动的数据先保存，再擦除，然后再把所要写入的数据和原来的数据进行恢复。所以，单片机D1的任务量非常繁重，而总线传输速度非常快，如果没有足够的缓冲区，根本来不及响应USB总线的数据，这里扩展了 32K的 RAM。枚举成功指示电路，由发光二极管V1和电阻R20组成，在实现U盘功能时，枚举成功后，点亮发光二极管Vl，低电平驱动。

[0016] 编程进度指示电路由锁存器件D4、数字显示器件DS1， DS2、光指示器件、限流保护电路R3-R9组成。锁存器件D4用于锁存所要显示的数字，数字显示器件DS1、DS2采用八段式数码管，用于显示当前编程进度，光指示器件采用发光二极管，指示当前的运行状态。三极管V2-V4用于对发光二极管和数码管的驱动。

[0017] 编程接口电路由32脚IC插座、地址锁存芯片D3、四芯小条列连接器组成。当进行串行编程时，使用四芯小条列连接编程器器件；当进行并口编程时，可将所要编程器件插入 IC插座。

[0018] 拨码电路由四组拨码开关组成，用来选择所要编程的程序文件夹或是U盘模式。当拨到U盘功能时，通过USB总线连接到PC机或笔记本电脑上，作为U盘使用。流程图如图2所示，接收并外理外部枚举命令，按要求返回相应的数据，成功枚举后，点亮指示灯。然后接收CBW命令，CBW命令中包括对存储芯片的读写擦除等各种命令。如果选择编程模式，拨码开关用于选择芯片类型，上电后进入编程操作状态，如果没有进入或是没有准备好，指示灯循环闪烁，开始编程时，数码管显示编程进度，编程结束校验正确后，点亮成功指示灯。