[实用新型]一种基于FPGA的MCU仿真器系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电路控制领域，具体涉及一种基于FPGA的MCU仿真器系统。

背景技术

为了软件调试的需要，快速找出软件的问题，一般需要硬件仿真器来辅助。由于产品更新换代的加快，MCU软件程序也需要快速更新，与量产芯片的方式不同，仿真器内包含许多特殊的控制逻辑，不容易量产，所以一般使用FPGA作为仿真器来模拟MCU的运算，并控制MCU的各项动作及读出寄存器的内容，以便快速查错。

目前FPGA器件大部分是低压器件，而且端口基本上是数字逻辑的，无模拟器件。而大部分MCU端口输入输出的供电电压都高于FPGA端口电压，从而产生了高低压差异，而较高电压直接进入FPGA端口的话可能由于FPGA端口耐压问题而损坏FPGA端口。另外，MCU仿真器的端口一般具有上拉或下拉电阻功能，而这是FPGA所不能提供的。

实用新型内容

针对上述技术的不足，本实用新型的主要目的在于，提供一种接口转换模块，利用通用器件实现电平转换，且可以通过该接口电路，实现FPGA仿真器端口的高低压电平转换及输入上拉、下拉的功能控制。

为实现前述目的，本实用新型公开了一种基于FPGA的MCU仿真器系统，包括：

FPGA模块，用于进行MCU内核模拟、寄存器读取控制及逻辑控制；

通信控制模块，与FPGA模块相连接，用于与PC端软件进行通讯读写控制；

仿真程序存储模块，与FPGA模块相连接，用于存储需要调试的软件；

其特征在于：在FPGA模块与仿真器接口之间还设置接口转换模块，所述接口转换模块包括一接口转换电路，所述接口转换电路包括输入单元、输入控制单元、输出单元，其中：

输入单元及输入控制单元分别包括输入端、使能控制端及输出端，其输入端共同连接于FPGA的第一输出端口，其使能控制端分别连接于FPGA的第二输出端口、第三输出端口，其输出端共同与仿真器接口相连，且输出电压与仿真器接口供电电压相同；

输出单元包括输入端和输出端，其输入端与仿真器接口相连，输出端与FPGA的一输入端口相连，输出电压与FPGA供电电压相同。

输入单元的使能控制端输入为高电平时，该单元工作，仿真器接口输出FPGA第一输出端口的值；使能控制端输入为低电平时，该单元关闭；

输入控制单元用于控制仿真器接口输入上拉、下拉模式，使能控制端输入为高电平时，该单元工作，当FPGA的第一输出端口为高电平时，仿真器接口输入上拉，当FPGA的第一输出端口为低电平时，仿真器接口输入下拉；使能控制端输入为低电平时，该单元关闭。

优选地，所述仿真程序存储模块包括Flash或RAM。

优选地，所述输入单元包括一三态缓冲器。

优选地，所述输入控制单元包括一三态缓冲器且串联一电阻。

优选地，所述输出单元包括一缓冲器。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型公开的一种基于FPGA的MCU仿真器系统，能够实现FPGA仿真器端口的高低压电平转换及输入上拉、下拉的功能控制。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提出的一种基于FPGA的MCU仿真器系统示意图；

图2是本实用新型一实施例提出的一种基于FPGA的MCU仿真器的IO转换方法示意图；

图3是本实用新型一实施例提出的一种基于FPGA的MCU仿真器的IO转换方法示例图。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案实用新型人经长期研究和大量实践，得以提出本实用新型的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

如图1所示为本实用新型提供的一种基于FPGA的MCU仿真器系统示意图，主要由FPGA模块、通信控制模块、仿真程序存储模块及接口转换模块构成，具体包括：

FPGA模块，用于进行MCU内核模拟、寄存器读取控制及逻辑控制；

通信控制模块，可通过USB与FPGA模块相连接，用于与PC端软件进行通讯读写控制；

仿真程序存储模块，与FPGA模块相连接，用于存储需要调试的软件，可以为Flash或RAM；

在FPGA模块与仿真器接口之间设置接口转换模块，所述接口转换模块采用基于FPGA的MCU仿真器的IO转换方法实现，用于接口电平转换及保护。

所述接口转换模块包括一接口转换电路，所述接口转换电路包括输入单元、输入控制单元、输出单元，其中：