[实用新型]一种基于USB接口自举加载程序电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自举加载程序电路，特别涉及一种基于USB接口自举加载程序电路。

背景技术

在工业控制领域，嵌入式系统通过选择程序自举模式对软件进行升级是非常便捷的常用手段，以往的自举加载程序模式的方式是直接设置微控制器的BOOT引脚电平或是按组合键开机进入自举加载程序模式，通过串口对闪存重新编程，但对于没有按键或者按键很少的设备，不能使用组合按键进入自举加载程序模式，使得每次程序升级都要拆开设备，直接设置印制板中微控制器的BOOT引脚，这样使得程序升级非常麻烦。假如将BOOT引脚直接引出到升级接口处，很可能造成设备错误的进入自举加载程序模式，导致设备程序的损坏。

此外，很多微控制器只支持UART串口对闪存重新编程，但IT行业高速发展的今天，大多数计算机不再配置速度较慢的RS-232串行接口，导致使用计算机对嵌入式系统升级程序成为非常麻烦的事情。

发明内容

为了克服程序升级麻烦，以及计算机没有RS-232串行接口的的问题，本实用新型提供了一种基于USB接口自举加载程序电路，具体技术方案是，一种基于USB接口自举加载程序电路，包括基于USB接口自举加载程序数据线和自举加载程序电路，其特征在于：所述的基于USB接口自举加载程序数据线由USB接口、电源变换电路、USB转串口电路、激活开关、程序下载输出接口、供电电缆、 数据线缆和激活开关组成，其连接为USB接口的+5V输出端通过供电电缆连接电源变换电路的+5V输入端、数据端D+和D-分别通过数据线缆双向连接USB转串口电路的D+和D-输入端、GND输出端连接程序下载输出接口的GND输入端并接地， 电源变换电路的+3.3V输出端分别连接程序下载输出接口的VCC输入端、激活开关及USB转串口电路，激活开关连接程序下载输出接口的时钟输出端CLK，USB转串口电路的TXD输出端正向连接程序下载输出接口的TXD输入端、RXD输出端通过电缆反向连接程序下载输出接口的RXD输入端；所述的自举加载程序电路安装在待下载程序的产品中，包括程序下载输入接口、D触发器、串口静电防护二极管和嵌入式微控制器，其连接为程序下载输入接口的VCC端分别连接D触发器的电源输入VCC端和数据输入D端、时钟输入CLK端连接D触发器的时钟输入CLK端同时还连接一电阻后连接D触发器接地、UART串口收发端RXD和TXD端分别与待下载程序的产品中嵌入式微控制器的UART收发端TXD和RXD端相连并连线中分别各连接一个串口静电防护二极管后接地、D触发器的数据输出Q端接至产品嵌入式微控制器的BOOT输入端, 产品嵌入式微控制器的GND端与程序下载输入接口GND端相连并接地；系统连接为计算机与基于USB接口自举加载程序数据线的USB接口对接，基于USB接口自举加载程序数据线的程序下载输出接口通过电缆与待下载程序的产品中自举加载程序电路的程序下载输入接口对接。

基于USB接口自举加载程序电路通过如下步骤来实现程序的自举加载：

a）               首先将基于USB接口自举加载程序数据线USB接口与计算机连接，所连接的计算机要提前安装驱动程序；

b）              计算机通过USB接口给基于USB接口自举加载程序数据线提供+5V电源，+5V电源经过电源变换电路调整成+3.3V电压提供给USB转串口电路以及程序下载接口；

c）               USB转串口电路通电以后，计算机驱动程序对USB转串口电路进行初始化设置，使USB转串口电路可以实现USB与UART双向数据变换传输；

d）         将基于USB接口自举加载程序数据线的程序下载输出接口与产品的程序下载输入接口连接；使得基于USB接口自举加载程序数据线上的UART串口收发数据端口与嵌入式微处理器的串口收发端相连；USB接口自举加载程序数据线上的电源给D触发器供电，并将D触发器的数据输入端置为高电平；

e）         按动基于USB接口自举加载程序数据线激活开关1-3，程序下载输出接口的时钟线上产生一个脉冲信号，该脉冲信号经过程序下载输出接口输入到自举加载程序电路中的D触发器时钟输入端。D触发器收到时钟脉冲后将数据输入端的高电平锁存，使得数据输出端置为高电平，即嵌入式微控制器BOOT脚被置高；

f）         给产品加电，使得嵌入式微控制器上电启动，由于此时BOOT引脚被置为高电平，因此嵌入式微控制器直接进入自举加载程序模式；