基于ch340g与stc104w的高速自动下载器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及上下位机通讯设备，尤其是涉及一种实现了对单片机高速自动下载的基于CH340G与STC104W的高速自动下载器。
【背景技术】
[0002]在单片机的开发过程中，由于单片机的通讯方式多数为串口下载接口，而当前的上位机的通讯接口均为USB2.0、USB3.0接口，因此无法将上下位直接连接下载。传统方法是使用PL2303集成电路实现USB信号与串口电平的转换下载，但PL2303的下载速度偏慢，大约在2400kps到9600kps之间，且集成电路生产厂家繁多，稳定性差强人意。同时在串口下载过程中，集成电路需要冷启动下载，这就要求在电路中需要附加手动冷启动按钮，每一次下载均需要手动通断集成电路电源一次，降低了调试效率。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种通讯速率高、自动化程度高、生产成本低的高速自动下载器。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:
[0005]—种高速自动下载器，包括自动下载控制单元，自动下载控制单元由微控制集成电路U2 (STC104W )、第1-第5电阻Rl—R5、第I电容Cl，第2电容C2、按钮式开关S1、场效应管Ql和开关管Q2组成，特征是:还包括USB连接接口和USB电平装换单元，其中:USB电平装换单元由采用USB高速转串口集成电路U3 (CH340G)、第3-第7电容C3 — C7、晶振X1、连接上位机的通讯插座元件Pl组成。
[0006]USB连接接口采用USB-B型工业级标准接口，具有高抗干性，高连接强度等特点，USB电平装换单元采用CH340高速转换集成电路，用于实现USB通讯电平转换为串口通讯电平(经实际测试可以稳定运行在串口通讯的上限速率)，自动下载电路的控制部分采用STC104W微控制集成电路，执行部分采用P沟道增强型场效应管。当上位机发送通讯请求时，控制集成电路能够检测到通讯请求，在对通讯请求分析后对执行机构发出控制信号，自动切断下位机集成电路，由此完成整个自动通讯过程。
[0007]本实用新型是用于上位机(如PC)与下位机(如单片机)通讯，本实用新型不仅能够实现上下位机的高速可靠通讯，同时实现了整个通讯过程的自动化，从而大大提高了调试的效率。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型的电路原理图。
【具体实施方式】
[0009]下面通过附图及【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。
[0010]一种高速自动下载器，包括USB连接接口 Ul、USB电平装换单元、自动下载控制单元，其中:
[0011 ] USB连接接口 Ul的电源端I脚与保险丝Fl串联后接电源UVCC，USB连接接口 Ul的接地端0、4脚均接地；
[0012]USB电平装换单元由采用USB高速转串口集成电路U3 (CH340G)、第3-第7电容C3 — C7、晶振X1、连接上位机的通讯插座元件Pl组成，USB高速转串口集成电路U3的UD+数据端5脚和UD-数据端6脚分别接USB连接接口 Ul的D+数据端3脚和D-数据端2脚，USB高速转串口集成电路U3的串行数据输出端2脚接通讯插座元件Pl的I号脚，以便接上位机的RXD端，USB高速转串口集成电路U3的串行数据输入端3脚接通讯插座元件Pl的2号脚，以便接上位机的TXD端；晶振Xl的两端分别接在USB高速转串口集成电路U3的时钟端7、8脚，第6电容C6串联在USB高速转串口集成电路U3的时钟端7脚和地之间，第7电容C7串联在USB高速转串口集成电路U3的时钟端8脚和地之间，USB高速转串口集成电路U3的电源端16脚、第3电容C3 —端、第4电容C4 一端的公共端接电源UVCC，USB高速转串口集成电路U3的电源端4脚与第5电容C5串联后接地，USB高速转串口集成电路U3的接地端I脚接地；
[0013]自动下载控制单元由微控制集成电路U2 (STC15F104W)、第1-第5电阻Rl—R5、第I电容Cl，第2电容C2、按钮式开关S1、场效应管Ql和三极管Q2组成，微控制集成电路U2的下载指示端8脚与USB高速转串口集成电路U3的下载指示端14脚连接，微控制集成电路U2的数据端7脚与第5电阻R5串联后接三极管Q2的基极，微控制集成电路U2的数据端7脚与第4电阻R4串联后接三极管Q2的发射极，三极管Q2的集电极接场效应管Ql的栅极，场效应管Ql的源极接上位机的供电接口 P2的正极I脚，上位机的供电接口 P2的负极I脚接地，场效应管Ql的漏极接电源UVCC，按钮式开关SI —端和第2电阻R2 —端的公共端接场效应管Ql的栅极，按钮式开关SI的另一端与第I电阻Rl串联后接电源UVCC，第2电阻R2的另一端接地，第I电容Cl为极性电容，第I电容Cl的正极接电源UVCC，第I电容Cl的负极接地，第2电容C2并联在电源UVCC和地之间。
[0014]USB连接接口 Ul通过USB连接线连接上位机的USB接口，上位机USB信号UD+, UD-通过USB连接接口 Ul接入USB高速转串口集成电路U3(CH340G)，由USB高速转串口集成电路U3(CH340G)将上位机的USB电平转换为串口电平。其中Xl:12M晶振为CH340G提供精确的震荡频率，C5:0.0luF独石电容防止集成电路发生震荡。
[0015]在通讯过程中，上位机首先USB高速转串口集成电路U3发出下载信号，USB高速转串口集成电路U3在接收到上位机的信号后，在USB高速转串口集成电路U3的RTS端发出下载指示信号，微控制集成电路U2 (STC15F104W)能够快速检测到RTS信号，在内部程序的引导下在P3.2 口发出低电平，三极管Q2的基极耦合低电平，Q2的集电极获得高电平耦合到场效应管Ql的栅极，场效应管Ql为P型增强型M0SFET，栅极与源极之间零偏，场效应管Ql将截止，从而实现对上位机电源的切断，切断时间约1ms，之后P3.2 口恢复高电平状态，场效应管Ql导通，上位机恢复供电，至此完成自动冷启动过程。
【主权项】
1.一种高速自动下载器，包括自动下载控制单元，自动下载控制单元由微控制集成电路U2、第1-第5电阻Rl—R5、第I电容Cl，第2电容C2、按钮式开关S1、场效应管Ql和开关管Q2组成，其特征在于:还包括USB连接接口和USB电平装换单元，其中: USB连接接口 Ul的电源端I脚与保险丝Fl串联后接电源UVCC，USB连接接口 Ul的接地端O、4脚均接地； USB电平装换单元由采用USB高速转串口集成电路U3、第3-第7电容C3 — C7、晶振X1、连接上位机的通讯插座元件Pl组成，USB高速转串口集成电路U3的UD+数据端5脚和UD-数据端6脚分别接USB连接接口 Ul的D+数据端3脚和D-数据端2脚，USB高速转串口集成电路U3的串行数据输出端2脚接通讯插座元件Pl的I号脚，以便接上位机的RXD端，USB高速转串口集成电路U3的串行数据输入端3脚接通讯插座元件Pl的2号脚，以便接上位机的TXD端；晶振Xl的两端分别接在USB高速转串口集成电路U3的时钟端7、8脚，第6电容C6串联在USB高速转串口集成电路U3的时钟端7脚和地之间，第7电容C7串联在USB高速转串口集成电路U3的时钟端8脚和地之间，USB高速转串口集成电路U3的电源端16脚、第3电容C3 —端、第4电容C4 一端的公共端接电源UVCC，USB高速转串口集成电路U3的电源端4脚与第5电容C5串联后接地，USB高速转串口集成电路U3的接地端I脚接地。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高速自动下载器，它包括自动下载控制单元，自动下载控制单元由微控制集成电路U2（STC104W）、第1-第5电阻R1—R5、第1电容C1，第2电容C2、按钮式开关S1、场效应管Q1和开关管Q2组成，特征是：还包括USB连接接口和USB电平装换单元，其中：USB电平装换单元由采用USB高速转串口集成电路U3（CH340G）、第3-第7电容C3—C7、晶振X1、连接上位机的通讯插座元件P1组成。本实用新型是用于上位机（如PC）与下位机（如单片机）通讯，本实用新型不仅能够实现上下位机的高速可靠通讯，同时实现了整个通讯过程的自动化，从而大大提高了调试的效率。是用于上位机（如PC）与下位机（如单片机）通讯。
【IPC分类】G06F13/38
【公开号】CN204856478
【申请号】CN201520571950
【发明人】舒展, 王鹰
【申请人】江西技师学院
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月3日