HC908 系列微控制器的调试器

NS908 系列微控制器的调试器。无线电电子电气工程百科全书

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最近，俄罗斯市场出现了许多采用 DIP 和 SOIC 封装的单片微控制器 (MC)，引脚数从 8 到 28。此类 MC 价格低廉，电源电压范围扩展至 2,7 ... 6 V，并且可以无需使用石英谐振器即可计时。它们成功地用于业余设计。然而，用于调试微控制器上的设备的工具不仅能够模拟软件，而且能够模拟真实系统的硬件操作，响应所有输入信号并生成输出信号，在大多数情况下对于业余实践来说过于复杂和昂贵。对于NS908系列的八位微控制器，可以独立制作具有这种特性的调试器。

表中给出了摩托罗拉生产的 HC908 系列 MK 的主要特性。 1.

HC908 系列微控制器的调试器

简单实现硬件调试器的可能性基于以下事实：该系列的所有 MK，无论内部配置如何，都具有两个重要功能。首先，内置程序存储器采用FLASH技术制成，并且可重新编程。在FLASH ROM模块中，除了实际的存储单元之外，还有一个升压电压转换器，它允许您擦除和编程ROM，而无需将额外的外部电压源连接到MK。

其次，提供了一种特殊的调试模式，在该模式下，MK在制造时存储在存储器中的调试监控程序被激活。它包含一个用于通过单线双向通信线路与外部设备交换信息的驱动程序，以及用于执行通过该线路（例如从个人计算机（PC））接收到的六个命令的例程。借助这些命令，可以读取 MK 内存中的所有信息，或将其写入其中，以及从任何地址运行程序以执行[1]。

使用调试命令，您可以创建执行以下操作的自定义 PC 软件：

将用于擦除/编程 FLASH ROM 的程序加载到 MK 的 RAM 中；
加载到 MC 应用（开发）程序的闪存中；
启动应用程序从给定地址实时执行，并在所需控制点停止；
在检查点停止后，将 MK 的寄存器和存储单元的状态传输到 PC。

HC908 系列微控制器的调试器

所有这些都允许您仅使用 HC2 系列微控制器的内部资源来创建实时编程器和调试器 [908]。只需用PC制作一个接口板即可，使用的软件包包括WinlDE集成开发环境、CASM08宏汇编器、ICS08软件和在线仿真器、DEBUG08在线实时调试器和PROG08程序员。这个包可以在网站上找到作为 ICS08 在线模拟器的软件外壳。它是免费且没有限制的。

该接口板完成两个功能：提供MK到调试模式的转换，并将MK双向单线接口的信号转换为PC串口的标准信号。要将 HC908 系列的任何成员置于调试模式，请执行以下操作：

将中断输入 IRQ 和复位 RST 连接到升高的电压源 UTST = 8,5 V；
在表中所示的端口线上。 2、设置逻辑信号组合：PTx1=1、PTx2=0、PTx5=1。在 RTxZ 行上 - 日志。如果石英谐振器的频率为 0 MHz 或 log，则为 4,9152。如果是 1 MHz，则为 9,8304。对于 MC 型号 KX，RTxZ 的状态始终为日志。 0，但对于 RK 和 RF 来说并不重要。这些 MCU 始终以 9,8304 MHz 的时钟频率运行。 GR 和 GP 型号设置为 PTx4 = 0，当使用频率为 32,768 kHz 的石英谐振器时，会将日志馈送到 IRQ 输入。 0，RTxZ的状态无所谓；
在施加 5 V 电源电压后的几十毫秒内，将 MK 复位输入 (RST) 保持在日志状态。 0. 然后将其上的电压增加到UTST。

结果，MK 将进入调试模式。此后，PTx1-PTx4 线上的信号电平可以按任意顺序更改。然而，RST 输入处的 UTST 电压必须保持在 8,5 V 不变。在 IRQ 输入处，信号可能在调试期间发生变化，并且由于将此处的逻辑电平设置为低电平，因此会生成中断请求。该引脚上的逻辑高电压可升高至 UTST。调试过程中，通过PTx5输入输出线，MK与PC机以9600波特率进行双向信息交换。

接口板示意图如图所示。它只包含五个芯片。

（点击放大）

XS1 插座连接至 PC COM 端口插头。 XP1 插头用于连接到正在调试的微控制器系统（目标）。在后者的板上，必须提供一个配合连接器，其触点按照表连接到 MC 的输出。 3.

HC908 系列微控制器的调试器

DD3 芯片将 RS-232 接口的信号电平转换为 TTL 逻辑电平，然后再转换回来。三态缓冲器元件DD4.1和DD4.2将双向MK线(PTx5)转换成两个单向线(TXD和RXD)，这是RS-232的特性。除了图中所示的 MC145407 之外，还可以使用其他功能类似的器件作为 DD3，例如 ADM202E 或 ADM232L，它们的引脚排列不同。

除了电平转换级之外，每个微电路还内置有 +10 和 -10 V 电压源。第一个微电路用于使用 R7R10 分压器获得 +8,5 V 电压。内置电源约为 2 mA。为了使其能够承受这样的电流，不建议使用容量小于所用微电路数据表中指定容量的电容器C4-C7。

DTR信号经过DD3芯片缓冲器和DD4.3元件进入晶体管VT5的基极，控制晶体管VT2和VT3上的按键。晶体管 VT2 切换电压 +5 V，VT3 切换电压 - UTST。

同时上线DTR日志。如图1所示，晶体管VT2和VT3截止，电容器C1放电。此时，复位信号（log.0）被施加到MC的RST输入。随着DTR转变为日志状态。 0 并打开晶体管 VT2 上的按键开始对电容器 C1 充电。当C1上的电压达到DD1微电路的触发阈值时，将在其输出处设置日志。 1. 这将导致 MC RST 输入处的信号转变为相同状态，电压电平增加至 8,5 V。结果，MK 将进入调试模式。 Element DD2.3 在逻辑上汇总了来自 PC 和正在调试的设备（后者通过 RST_IN 线）的复位信号，这确保了在生成内部复位信号时 MK 重新进入调试模式。

使 MK 进入调试模式所需的 PTx1-PTx4 线上的逻辑电平组合是使用 DD5 微电路创建的。当按键闭合晶体管 VT2 时，其元件的输出被激活。 MK切换到调试模式后，输出进入第三状态，因此开发人员可以自行决定使用目标板上进一步指定的MK端口线。

来自目标系统的中断请求信号IRQ_IN被馈送到元件DD2.4的输入，并通过晶体管VT4上的开关返回。该解决方案在 MC 进入调试模式时在 IRQ 线上提供所需的电压电平，并允许您在调试期间“跳过”外部中断请求的信号，而不会因电压升高而损坏其源。

跳线 X1 和 X2 用于使 PTx1-PTx4 线上的电平与 MK 的时钟频率一致。当使用 MK HC1GR / GP 和频率为 908 kHz 的石英谐振器时，设置跳线 X32,768。 X2 跳线的位置决定了 RTxZ 线上的信号电平，这对于配置 MC 以使用频率为 9,8304 或 4,9152 MHz 的石英谐振器在调试模式下工作是必要的。

如果目标系统MK的工作时钟频率与指定的不同，则可以在调试期间应用所需频率的外部信号OSC1。为此，使用基于元件 DD2.1 和 DD2.1 的发生器。

芯片DD4、DD5 MS74NS125可替换为国内同行KR1554LP8。

文学

Remizevich T. 用于嵌入式应用的微控制器。从一般方法到摩托罗拉 HC05 和 HC08 系列。 - M.：DODEKA，2000。
Kobakhidze Sh. 适合初学者的微控制器。不仅...用于在 MK 上开发和调试设备的工具。 - 广播，2000 年，第 4 期，第 22 页23、XNUMX。

作者：D.Panfilov、T.Remizevich、A.Arkhipov

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