
前段時間,利用空余的時間做了個MSP430 USB型的仿真器,中途走了不少彎路,特將相關過程記下以備后用:
1、首先焊接TPS77301及其外圍。TPS77301是TI公司的穩壓芯片,用在仿真器上面的輸出電壓是3.6V,主要給USB芯片和處理器供電。可以將此芯片用其他更便宜的3.3V穩壓芯片代替,但是電壓的下降,會影響仿真器工作的穩定性。同時TPS77301是有上電復位輸出引腳,上電的時候會對處理器進行復位,這樣比其他不帶此功能的3.3V穩壓器要好。用萬用表測量其輸出腳的電壓為3.6V左右,呵呵,當然首先保證你的萬用表是好的,我原來用了一塊快沒電的萬用表,搞得測得電壓不對,懷疑是芯片壞了,就把它吹了再焊片新的結果還是一樣,最后才發現是萬用表沒電了,那個郁悶啊。。。。。
2、其次焊接TUSB3410VF及其相關外圍。TUSB3410VF是TI公司的一款USB轉串口芯片。焊接好后,可以發現系統找到了由TUSB3410VF產生的一個虛擬串口。本人在第一次焊接時,一次性把全部的芯片焊好,插上仿真器后發覺,電腦老是沒有發現新硬件,后來換了一塊電路板,只焊接這一個部分,發覺就好了,估計電路板制作的有問題。畢竟焊接都是一樣的東西。。。。
3、如果此時你有燒好程序的24LC128(存儲器,用于仿真器USB芯片的配置)。網上有說換成24LC32的話,目前證實也能使用,但是仿真器的固件是可升級的,隨著固件的升級,USB芯片的配置程序也會跟著同時更新,目前的容量夠用,并不代表以后固件升級后都可以使用,TI的官方圖紙上用的24LC128,所以最好用24LC128。但我在我們試驗室沒有找到那么大容量的,就只有幾片AT24C64,一查其數據手冊,發覺能在2.7-5.5寬電壓工作,呵呵。。。一陣竊喜,焊上后(我是從上一塊USB沒有識別的板子上拆下來的)果然可以用。此時電腦將串口識別為:MSP-FET430UIF-VCP(COM?)其中問號代表串口幾,由你自己的電腦識別決定,當然串口號可以依據自己的喜好來更改。
4、以上的工作代表你工作已經完成了一大步,接下來是焊接主控芯片(當然也可以全部焊上了)。
1)仿真器的主處理器:MSP430F1612,55K+256B FLASH,5K RAM,帶有AD和DA;
2)場效應管BSP123,此管子用于仿真器的燒熔絲加密的電路,此管子市面上假貨很多,假貨主要表現在柵極開啟電壓較高,而且管子導通后的內阻較大,因此會造成燒熔絲的時候失敗的現象。
3)10uF貼片鉭電容。用于仿真器處理器電源和AD參考電壓的穩壓濾波。
4)SN75240(靜電防護芯片,在測試的時候可以不焊接,以免出了問題,后面來拆比較的麻煩),此芯片用于對USB接口靜電防護,此芯片在實際使用中不可省略。因為發現仿真器所用的USB芯片對靜電比較敏感,網上也能看到經常有人提及此芯片損壞。同時USB接口另外一端連接是電腦,那么對靜電的防護就顯得非常重要了。
5)TPS76601D(TI公司的穩壓芯片)在仿真器里面主要用于對外供電,可以通過軟件的設置,使得仿真器的對外輸出電壓在1.8~3.6V之間可調;
6)47uF的貼片鉭電容。用于TPS76601對外供電的濾波。用料不足的話會造成目標板工作不穩定;
7)12M貼片晶振作為USB芯片的時鐘,8M晶振用于仿真器內部MCU的時鐘,晶振下面均可安裝墊片,使晶振工作穩定可靠(有源無源晶振均可使用)。;
8)4只AQY211。此元件屬于MOSFET繼電器,也有人叫光繼電器。主要用于燒熔絲電路的電壓切換和仿真器對外供電的控制(此芯片市場上假貨很多,而且假貨的價格不及真貨的1/4,假貨多為AQY212或其他類似功能的芯片打磨重新刻字而成,假貨主要表現為導通時的內阻較大,應用在仿真器上時,會造成仿真器對外供電的電壓過低。有人測量發現,真貨在500mA的電流下,本身的壓降損耗小于0.05V,而假貨在500mA的時候,壓降損耗能夠達到3V以上。本來仿真器對目標板的供電就僅僅在3V左右,如果在衰減個3V,電壓就沒了。貌似也有人將此器件換成三極管,雖然也能使用,但是壓降的問題也是不容忽視的)。
9)100uF貼片鉭電容,此電容用于燒熔絲升壓電路的濾波,此電容用料不足的話會造成燒熔絲操作的失敗;
10)電感的官方標稱值為470uH,可是在我們這邊的電子市場沒有那么大的電感賣,只有220uH,開始不知是否可用,所以就把實驗室一個好的仿真器的電感焊下把220uH換上,發現也可以使用,所以我的仿真器上的電感用的是220uH的,如果買不到那么大電感的同學也可以用小一點的。
5、接下是燒寫相關程序,這個東西網上一搜一大把。總的來說用另外的仿真器(USB和并口皆可)把fet430uif_eeprom.S43 程序燒寫到1612 芯片里,燒寫完成后,再重新插拔一下自制的仿真器,這樣的話1612運行程序以后USB_FET_EPROM.HEX 里的數據就自動燒寫到EEPROM 里了,當然也可以直接把USB_FET_EPROM.HEX 的數據直接燒寫到EEPROM 里(不過個人感覺前者方便好多)。接下來燒寫1612 的程序,因為網上給的程序都是些16進制代碼,我自己也不知道怎么放到IAR 里燒寫,所以就找了個軟件MspFet_16005_devel.zip 燒寫(得用并口430仿真器),這個很方便的,只要打開代碼,選擇芯片,點擊燒寫燒寫完校驗一下就可以了,程序就燒寫到1612 芯片里了,如果你確保校驗以后數據沒有錯誤就可以了。
6、如果以上所有步驟你都搞定,那么就可以如下現象:首先電腦會識別到串口MSP-FET430UIF-VCP(COM?),與此同時你會發現紅綠指示燈先是紅綠燈同時閃爍一下,然后,紅燈接著閃兩下(綠燈滅的),最后指示燈回到綠燈(紅燈滅的),代表仿真器自檢完畢(仿真器自檢的地方有:VF升壓電路, 76601調壓電路,各端口默認狀態),沒有問題。如果仿真器一直不能最終回到綠燈,代表焊接的器件還有問題。可以如下測試:測量原理圖的VF點,發現其有一個升壓到6.6V左右再回到3.6V的過程,再測量VCCT點,其有一個升壓到5V再回到3.3V的過程,如果沒有以上過程,請檢查相關的電路,包括分壓電阻(VCCR和VCCT 兩個采集點串了個1.5歐電阻(也可以用1歐或者0歐),為了過流保護)。當然還得看下你的閉環檢測電路是否完全焊接。我在焊接的時候就是少焊接了74LVC1G125和74LVC1G07,所以指示燈一直停在紅燈,且VCCR和VCCT 兩個測試點一直是5V無變化。后來在OURDEV網友huchunlei的指點下,才發現有些閉環檢測的相關電路沒有焊接,一焊上后,就發現指示燈最后停在了久違的綠色。OK,如果此時你的光耦繼電器沒有焊接(仿真器自檢不檢測光耦),那就趕快把光耦焊上,然后趕快找塊實驗板試驗一把。當然,如果過你的IAR版本較高,他會提示你升級,直接點升級即可,你會發現仿真器的固件在自動升級,然后就可以用了。呵呵。。。至此,一個自制的MSP430的USB型仿真器制作完畢。
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