詳細介紹MSP430開發工具及其特性
發布時間:2018-04-11 來源:電子說 責任編輯:lina
【導讀】在MCU項目開發過程中,始終有兩個設備緊密的聯係在一起,一個是仿真器,一個是編程器。仿真器,顧名思義就是模仿單片機的功能;編程器就是把程序編寫到單片機內部。
目前公司在MSP430開發工具方麵主要有仿真器、編程器、各類學習板、轉接板、適配器等。
一:仿真器、編程器
IAR和JTAG無法連接,是怎麼回事?這是客戶問的問題,在論壇中也很常見,FAE也有在問。我們就從這個問題開始講解吧。
MSP430無論是仿真還是燒寫程序,一般可以通過:JTAG、SBW、BSL接口進行。
1、JTAG是利用邊界掃描技術,在430內部有邏輯接口給JTAG使用,內部有若幹個寄存器連接到了430內部數據地址總線上,所以可以訪問到430的所有資源,包括全地址FLASH、RAM及各種寄存器。可以用於對430的仿真和編程,主要連接線有TMS、TCK、TDI、TDO,430還需要另兩條線路RST、TEST來啟動JTAG命令序列。
2、SBW是SPY-BI-WIRE,可以簡稱為兩線製JTAG,主要有SBWTCK(連接到JTAG接口的7腳TCK)與SBWTDIO(連接到JTAG接口的1腳TDO/TDI),該接口主要用於小於28腳的2係列單片機,因為28腳以內單片機的JTAG一般與IO口複用,為了給用於留有更多的IO資源,才推出SBW接口。SBW同JTAG一樣可以訪問到430內部的所有資源。
注:目前MSP430F5XX係列中也有SBW接口,原理同2係列的SBW。
3、BSL是TI在430出廠時預先固化到MCU內部的一段代碼,該代碼用戶不可讀寫,這有點類似與DSP的bootloader,但又與bootloader有明顯的區別,BSL隻能用於對MCU內部的FLASH訪問,不能對其他的資源訪問,所以隻能用作編程器接口。BSL通過UART協議與編程器連接通信。編程器可以發送不同的通信命令來對MCU的存儲器做不同的操作,可以把這種方式稱為BSL接口。
BSL代碼的啟動有些特殊,一般430複位啟動時PC指針指向FFFE複位向量,但可以通過特殊的啟動方式可以使MCU在啟動時讓PC指向BSL內部固化的程序。這種特殊的啟動方式一般是由RST引腳與TEST(或TCK)引腳做一個稍複雜的啟動邏輯後產生。BSL啟動後,就可以通過預先定義好的UART協議命令對MCU進行讀寫訪問了。
4、一般的MCU都有代碼加密功能,430是如何實現的呢?外部對430內部的代碼讀寫隻能通過上述的三種方式,隻要把這三種方式都堵上,430的程序不就安全了嗎?所以又引入了熔絲位,熔絲位隻存在於JTAG、SBW接口邏輯內。當熔絲燒斷時(物理破壞,且不可恢複)JTAG與SBW的訪問將被禁止,此時隻有BSL可以訪問。而通過BSL對MCU的訪問是需要32個字節的密碼,該密碼就是用戶代碼的中斷向量表。現在國內有些解密廠商宣傳能夠解密430,原理是通過切片剝離的方法把熔絲位連接上,再通過JTAG或SBW接口讀出目標代碼。而BSL則無破解的報告。
仿真器的型號一般支持JTAG、SBW接口,按照其與主機的連接方式分為UIF(USB接口,支持JTAG、SBW),PIF(並口,隻支持JTAG),EZ430(隻支持SBW模式,目前還不支持F5XX係列)。
編程器型號有GANG430(RS232串行接口,串口、1拖8,支持JTAG、SBW,不支持BSL),PRGS430-IIIA多功能編程器(支持JTAG、SBW、BSL),這些編程器都可以做離線燒寫,並且支持燒寫熔絲,即脫離計算機來對目標板燒寫,其中PRGS編程器還支持序列號燒寫方式。另還有專門的BSL編程器,隻支持BSL接口,不支持燒寫熔絲。
仿真器既然可以訪問到430內部的所有資源,當然也可以用做編程器使用,除了使用IAR用源代碼燒寫的方式外,還可以通過專業的軟件來編程,這類軟件有MSPFET、FET-PRO430等。
TI公司在JTAG、SBW、BSL方麵提供了API操作函數,可以利用該函數來設計我們的編程器和仿真器。目前仿真器的技術較複雜,而且是由IAR軟件來負責升級。編程器在出廠時事先已經編程了一段Monitor代碼,利用這段代碼可以實現在線升級,無論是GANG430編程器還是PRGS編程器均有此功能。

二:學習板、轉接板、適配器
1、學習板
為(wei)了(le)初(chu)學(xue)者(zhe)或(huo)在(zai)項(xiang)目(mu)開(kai)發(fa)初(chu)期(qi)為(wei)了(le)項(xiang)目(mu)認(ren)證(zheng)或(huo)可(ke)行(xing)性(xing)方(fang)案(an)分(fen)析(xi)而(er)設(she)計(ji)的(de)具(ju)有(you)一(yi)定(ding)功(gong)能(neng)的(de)工(gong)具(ju),其(qi)一(yi)般(ban)包(bao)括(kuo)一(yi)個(ge)單(dan)片(pian)機(ji)最(zui)小(xiao)係(xi)統(tong)及(ji)按(an)照(zhao)內(nei)部(bu)模(mo)塊(kuai)劃(hua)分(fen)的(de)功(gong)能(neng)器(qi)件(jian)。現(xian)公(gong)司(si)有(you)各(ge)種(zhong)學(xue)習(xi)板(ban),從(cong)F1係列到F5係列,並且可以根據用戶或某種功能需要定製學習板。學習板配套光盤中一般有實驗指導書、學習板參考器件手冊、PDF版本的原理圖及部分工具軟件資料。
2、轉接板
MSP430的管腳比較密集,而且大都是SMT工藝的,並沒有DIP封裝的,這樣就給初學者的調試工作帶來了麻煩,比如功耗測試、簡單的代碼測試等。為了幫助用戶盡快的設計自己的目標係統,而設計的具有直插封裝的轉接線路板,板上集成了430的最小係統,保留了所有的調試接口,並把所有的IO口連接到轉接針上。用戶隻要按照轉接針上的定義就可以配套在自己的目標係統中。轉接板上的MCU是固定焊接到線路板的,用戶不需要自己焊接,除非有損壞情況發生。
3、適配器
如果在轉接板上的芯片發生損壞,則需要用戶自己更換芯片,這無疑給用戶帶來困難。建議這種用戶可以選用適配器,適配器是帶有IC夾頭的轉接板,而且可以通用(具體查看相應的支持手冊)。同樣適配器板有一個最小係統,並且把所有的IO引出到了連接針上。由於該適配器價格昂貴,一般用在批量生產時燒寫芯片代碼使用。
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