一种基于磁隔离技术的dsp仿真器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于磁隔离技术的DSP仿真器，特别涉及一种用于PC上位机对包含TI公司DSP、ARM和MP430单片机的目标板进行仿真调试与程序下载的隔离性JTAG仿真器。
【背景技术】
[0002]JTAG:JTAG是英文“Joint Test Act1n Group(联合测试行为组织)”的词头字母的简写，主要应用于:电路的边界扫描测试和可编程芯片的在线系统编程。标准JTAG接口主要包括:
[0003]TCK——测试时钟输入；
[0004]TDI——测试数据输入，数据通过TDI输入JTAG口 ；
[0005]TDO——测试数据输出，数据通过TDO从JTAG口输出；
[0006]TMS——测试模式选择，TMS用来设置JTAG 口处于某种特定的测试模式。
[0007]TRST——测试复位，输入引脚，低电平有效。
[0008]TI公司的14-Pin JTAG接口在标准的JTAG基础上添加了一些TI公司私有的引脚:
[0009]PD(Vcc)--目标板上电检测输入；
[0010]TCK_Ret——TCK时钟返回输入；
[0011]EMUO——模式选择输入I;
[0012]EMUl——模式选择输入2。
[0013]DSP:Digital Signal Processor，数字信号处理器，一类用于高速数字运算的处理器。
[0014]磁隔离:是基于芯片级变压器的隔离技术。iCoupler磁耦隔离器是基于芯片尺寸变压器的磁親合器，与传统光親合器中米用的发光二极管(LED)和光电二极管不同，iCoupler磁隔离技术通过采用晶圆级工艺直接在片上制作变压器。iCoupler磁隔离可以在低成本条件下实现多通道及其他功能集成。
[0015]PC上位机通过USB接口芯片与仿真器相连接，仿真器与目标板相连接，由于目标板可能处于电磁干扰比较严重情况，目标板带有大量静电荷，由于仿真器与目标板相连，两者共地，因此设备上的静电可能通过JTAG电缆传递到PC上位机的USB接口芯片，并将USB接口芯片烧坏，使目标板不能继续仿真或程序烧写。
[0016]带有DSP芯片的目标板，会大量应用于变频器、光伏逆变器等电力电子装置中，这些装置在调试过程中，主回路上的高电压有可能通过目标板传递到仿真器，进而将与JTAG仿真共地链接的上位机的USB接口芯片过压击穿，使目标板不能继续仿真或程序烧写。
[0017]在使用早期型号DSP芯片的目标板，PD(Vcc)—一目标板上电检测输入引脚会接入5V电源，因此还会将仿真器中的3.3V电源供电的CPLD复杂可编程逻辑器件芯片的10过压击穿，损坏仿真器。【实用新型内容】
[0018]本实用新型的目的是设计出一种基于磁隔离技术的DSP仿真器，解决USB接口芯片、磁隔离芯片和CPLD复杂可编程逻辑器件易烧毁和损坏的问题。
[0019]本实用新型的技术解决方案是:
[0020]一种基于磁隔离技术的DSP仿真器，包括PC上位机、USB接口芯片、CPLD复杂可编程逻辑器件、磁隔离芯片、隔离电源模块、JTAG接口和TVS稳压电路，PC上位机、USB接口芯片、CPLD复杂可编程逻辑器件、磁隔离芯片和JTAG接口依次相连，隔离电源模块对磁隔离芯片供电，TVS稳压电路对JTAG接口上的目标板上电信号进行稳压。
[0021]隔离电压为3000VDC的隔离电源模块对磁隔离芯片供电。
[0022]USB接口芯片与PC上位机进行通信，USB接口芯片接收PC上位机发送过来封装的USB数据流信号并输出宏指令信号给CPLD复杂可编程逻辑器件，CPLD复杂可编程逻辑器件输出控制信号到JTAG接口。
[0023]隔离电压为2500Vrms的磁隔离芯片将CPLD复杂可编程逻辑器件输出的JTAG信号与JTAG接口输出到目标板之间的JTAG信号隔离。
[0024]通过稳压值为3.3V的TVS稳压电路对JTAG接口上的目标板上电信号进行稳压。
[0025]本实用新型的有益效果是该仿真器可以对TI的DSP芯片、ARM芯片和MP430单片机进行仿真和程序下载，对目标板JTAG信号支持2500V的隔离电压，可以起到对上位机的隔离保护作用，可广泛用于上述芯片的应用场合，特别是针对高压电力自动化设备控制系统中上述芯片的仿真调试，具有安全可靠、使用便捷的特点。
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型一种基于磁隔离技术的DSP仿真器系统框图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。
[0028]实施例如图1所示，选择一种基于磁隔离技术的DSP仿真器，主要包括:
[0029]USB接口芯片，用于将上位机与该隔离仿真器中的CPLD复杂可编程逻辑器件芯片相连，本实施例上位机采用PC上位机。举例假设目标芯片为某TI DSP芯片，上位机将CCS编程软件产生的目标下载文件串行数据流，通过USB接口芯片将其转换为8位的并行数据流，该8位并行数据流为最终产生DSP控制信号的宏指令。可采用型号为FT2232HIL的USB接口芯片。
[0030]CPLD复杂可编程逻辑器件即CPLD芯片，通过在CPLD复杂可编程逻辑器件中预设特定的解析协议，将8位的并行数据流转换为1信号，该信号即为DSP JTAG接口控制信号。本实施例选用型号为X2C32AVQ44的CPLD芯片。
[0031]基于磁隔离技术的数字隔离器为磁隔离芯片，磁隔离芯片可根据不同JTAG接口的输入输出属性，将CPLD芯片输出的JTAG信号与输出到目标板之间的JTAG信号隔离，合理选择磁隔离的数字隔离器，其隔离电压可达2500Vrms。本实施例选用型号为ADUM1400CRWZ的磁隔离芯片。
[0032]隔离电源模块，将USB接口芯片输入电压经过隔离后，再对磁隔离芯片供电，合理选择隔离电源模块，输出隔离电压可达3000VDC。本实施例选用型号为IB0503XT-1WR2的隔离电源模块。
[0033]TVS稳压电路采用TVS稳压管，TVS稳压管将JTAG接口的目标板上电信号进行稳压，并限制在3.3V，防止此信号将磁隔离芯片的1 口过压损坏。此处设置TVS稳压管还考虑到在早期如TMS320F2812芯片应用时，标准14 pin JTAG接口的第5 pin为目标板上电检测输入PD信号，该信号通常会接入5V电源，容易将仿真器中CPLD芯片3.3V供电的1口过压击穿，从而损坏仿真器。添加TVS稳压管可防止仿真器在目标板供电时刻被损坏。
【主权项】
1.一种基于磁隔离技术的DSP仿真器，其特征在于:包括PC上位机、USB接口芯片、CPLD复杂可编程逻辑器件、磁隔离芯片、隔离电源模块、JTAG接口和TVS稳压电路，PC上位机、USB接口芯片、CPLD复杂可编程逻辑器件、磁隔离芯片和JTAG接口依次相连，隔离电源模块对磁隔离芯片供电，TVS稳压电路对JTAG接口上的目标板上电信号进行稳压。2.根据权利要求1所述的一种基于磁隔离技术的DSP仿真器，其特征在于:隔离电压为3000VDC的隔离电源模块对磁隔离芯片供电。3.根据权利要求1所述的一种基于磁隔离技术的DSP仿真器，其特征在于:USB接口芯片与PC上位机进行通信，USB接口芯片接收PC上位机发送过来封装的USB数据流信号并输出宏指令信号给CPLD复杂可编程逻辑器件，CPLD复杂可编程逻辑器件输出控制信号到JTAG接□ O4.根据权利要求1所述的一种基于磁隔离技术的DSP仿真器，其特征在于:隔离电压为2500Vrms的磁隔离芯片将CPLD复杂可编程逻辑器件输出的JTAG信号与JTAG接口输出到目标板之间的JTAG信号隔呙。5.根据权利要求1所述的一种基于磁隔离技术的DSP仿真器，其特征在于:通过稳压值为3.3V的TVS稳压电路对JTAG接口上的目标板上电信号进行稳压。
【专利摘要】本实用新型提供一种基于磁隔离技术的DSP仿真器，包括PC上位机、USB接口芯片、CPLD复杂可编程逻辑器件、磁隔离芯片、隔离电源模块、JTAG接口和TVS稳压电路，PC上位机、USB接口芯片、CPLD复杂可编程逻辑器件、磁隔离芯片和JTAG接口依次相连，隔离电源模块对磁隔离芯片供电，TVS稳压电路对JTAG接口上的目标板上电信号进行稳压；实现对TI的DSP芯片、ARM芯片和MP430单片机进行仿真和程序下载，对目标板JTAG信号支持2500V的隔离电压，起到对上位机的隔离保护作用，特别是针对高压电力自动化设备控制系统中上述芯片的仿真调试，具有安全可靠、使用便捷的特点。
【IPC分类】G05B17/02
【公开号】CN205375034
【申请号】CN201620126874
【发明人】郭巍, 杨婷, 王磊, 邱亮
【申请人】中国能建集团装备有限公司南京技术中心
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2016年2月18日