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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Universeller Programmierer UNIPROG. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Mikrocontroller Durch den Anschluss des Uniprog-Programmierers an einen IBM-kompatiblen Computer über einen Druckeranschluss können Sie Daten nicht nur in herkömmliche ROM- oder Mikrocontroller-Programmspeicher, sondern auch in PLM-Chips (Programmable Logic Array) eingeben. Die Software (genannt Uniprog Plus) basiert auf einem offenen Architekturprinzip. Wenn Sie die Sprache C kennen und die integrierten Funktionen des Uniprog Plus-Kernels nutzen, können Sie ihn durch Ihre eigenen Programmier- oder Testmodule ergänzen. PRINZIP DIAGRAMM DES PROGRAMMIERERS Da das Gerät aus einer Vielzahl identischer Bauteile besteht, verzichten wir auf die Darstellung des gesamten Schaltplans. Wir beschränken uns darauf, nur die Schaltkreise und die Funktionsweise der Hauptblöcke sowie die Reihenfolge ihrer Interaktion untereinander zu beschreiben. Uniprog wird an den LPT1-Druckeranschluss des Computers angeschlossen. Die für die Programmierung erforderlichen Daten werden in den Geräteregisterblock eingegeben, der auf den Mikroschaltungen KR580VV55A erstellt wurde. Alle Ports dieser Chips (mit Ausnahme eines, auf den weiter unten eingegangen wird) sind für die Ausgabe konfiguriert. Die Ausgänge einiger Register sind mit den Steuereingängen des Multifunktionsschalters verbunden, andere mit ähnlichen Eingängen von Konstantspannungsquellen. Die Ausgänge des Schalters und der Quellen werden in der erforderlichen Reihenfolge mit den Ausgängen der programmierbaren Mikroschaltung verbunden. Somit ist es möglich, auf der Grundlage von Computerbefehlen an diesen Pins jede für die Programmierung erforderliche Folge von Spannungspegeln zu bilden. Das schematische Diagramm der Verbindungseinheit zwischen dem Registerblock und dem Computer ist in Abb. 1 dargestellt (die Positionsbezeichnungen der Elemente in diesem und den folgenden Diagrammen sind konventionell). Um die erforderliche Reihenfolge des Datenaustauschs sicherzustellen, werden viele LPT1-Schaltkreise nicht standardmäßig verwendet. Die Ausnahme bildet DATAt-DATA8, über das Codes vom Computer über den DD2-Treiber an den Datenbus des Registerblocks (DO-D7-Schaltung) gesendet werden. Auf welchen Port und auf welche KR580VV55A-Mikroschaltung diese Informationen geschrieben werden, hängt von dem Code ab, der zuvor in das DD5-Adressregister eingegeben wurde. Die Ausgänge der beiden niederwertigen Bits dieses Registers sind mit den Eingängen AO und A1 der Mikroschaltungen KR580VV55A verbunden, und jedes der höheren Bits ist mit dem CS-Eingang eines von ihnen verbunden. Das Schreibsignal an DD5 wird über den AUTOFD-Schaltkreis und an die KR580VV55A-Ports über den IN IT-Schaltkreis geliefert.
Die für die Eingabe konfigurierten Eingänge des KR580VV55A-Ports sind mit dem Datenbus der programmierbaren Mikroschaltung verbunden, wodurch Sie den darin geschriebenen Code lesen und mit dem erforderlichen vergleichen können. Die Schaltkreise DATA1 – DATA8 sind unidirektional und können nicht zum Lesen verwendet werden. Daher liest der Computer das ausgegebene Byte unter dem Einfluss des SLCTIN-Signals an den Registerblock-Datenbus. in zwei Stufen von vier Hüben. Über den vom STROBE-Signal gesteuerten DD1-Multiplexer werden sie abwechselnd mit den Schaltkreisen SLCT, PE, ACKNLG und BUSY verbunden, über die der Computer normalerweise Druckerstatussignale empfängt. Auf ähnliche Weise können Sie über das Pufferelement DD6 den Zustand der acht niederwertigen Bits des Adressbusses der programmierbaren Mikroschaltung lesen. Dies kann erforderlich sein, wenn es über einen 16-Bit-Datenbus oder einen gemultiplexten Adress-/Datenbus verfügt. Der Betrieb von DD6 wird durch das Schreiben einer logischen 0 in das zweite Bit von DD5 aktiviert. Ein Multifunktionsschalter besteht aus zwei Arten von Knoten. Zur Steuerung des Datenbusses einer programmierbaren Mikroschaltung sind acht Schalter entsprechend der in Abb. 2 dargestellten Schaltung aufgebaut. Wenn am Eingang von UPR1 ein Nullpegel anliegt, wird abhängig vom Signal von UPR2 vom Ausgang des Schalters eine Spannung eines der logischen TTL-Pegel an das entsprechende Bit des Datenbusses angelegt. Wenn jedoch eine logische 1 an die Eingänge von UPR2 und UPR1 angelegt wird, wird der Schaltkreis über den geöffneten Transistor VT1 mit einer programmierbaren Konstantspannungsquelle E verbunden. Die Diode V02 schließt bei einem Wert von E, der kleiner als die Versorgungsspannung von +5 V ist , schützt den Transistor VT1 vor Stromfluss in die entgegengesetzte Richtung. Die Diode VD1 wiederum schützt den Lesekreis vor Spannungen über 5 V. Das Gerät verwendet einen leistungsstarken Transistor KT973A, der einen Impulsstrom von bis zu 1 A durchlassen kann, der beispielsweise zum Programmieren von Mikroschaltungen des K556 erforderlich ist. K1556-Serie.
Um den Adressbus und die meisten anderen Pins eines programmierbaren Chips anzusteuern, sind keine so großen Ströme erforderlich. Daher ist ihr Vermittlungsknoten (insgesamt gibt es 20 solcher Knoten) etwas einfacher (Abb. 2, b). Wenn gleichzeitig Spannungen mit einem logischen Pegel von 1 an die Eingänge von UPR2 und UPR0 angelegt werden, öffnen sowohl VT1 als auch der interne Ausgangstransistor des Elements D1.2, aber der Widerstand R3 begrenzt den Strom und verhindert eine Beschädigung der Transistoren. Leseschaltungen mit den Elementen VD1 und R4 sind nur in den Schaltern der acht niedrigsten Bits des Adressbusses verfügbar. Vier programmierbare El-E4-Spannungsquellen werden gemäß der in Abb. gezeigten Schaltung zusammengebaut. 3. Die Spannung E1 wird über die Schalter an die Adress- und Datenbusse angelegt; die anderen drei können an alle anderen Pins der programmierbaren Mikroschaltung angelegt werden, einschließlich des Power-Pins.
Der nicht standardmäßig enthaltene Digital-Analog-Wandler (DAC) auf dem DD2-Chip wird durch den vom Registerblock kommenden Code gesteuert. Das UPR2-Signal schaltet den DAC ein und aus. und UPR1 verbindet den Kondensator C1 mit seinem Ausgang. Bereitstellung eines sanften Anstiegs der Ausgangsspannung nach dem Einschalten des DAC oder einer abrupten Änderung des Codes (manchmal ist dies für eine korrekte Programmierung erforderlich). Die Quelle der Referenzspannung (Referenzspannung) und der Versorgungsspannung an den Zenerdioden VD1 und VD2 ist allen DACs gemeinsam. Die Spannung vom DAC wird dem Quellausgang über einen Leistungsverstärker zugeführt, der aus dem Operationsverstärker DA1 und den Transistoren VT1–VT3 besteht. Letztere müssen eine Grenzfrequenz von mindestens 20 MHz haben, was für die normale Funktion der Rückkopplung (und damit die Stabilität der Ausgangsspannung) unter variablen Lastbedingungen erforderlich ist, die bei der Arbeit mit einigen Mikroschaltungen auftreten. Zum Beispiel die Werte des von den PROM-Chips der K556-Serie verbrauchten Stroms. unterscheiden sich erheblich beim Lesen von Zellen, in die die Codes OxFF und 0x00 geschrieben sind. Die Geräteplatine bietet Montageplätze für Panels für programmierbare Mikroschaltungen der Serien K556, K1556, 27xx, 28xx, 29xx, 8748 und 8749, 8x5x sowie K155REZ. Die Kontaktpads werden in der erforderlichen Reihenfolge mit den Ausgängen von Schaltern und programmierbaren Spannungsquellen verbunden. Es gibt auch einen Quarzresonator, der an die Panels der Mikrocontroller angeschlossen ist, für die eine Programmierung erforderlich ist. Einige oben nicht erwähnte Mikroschaltungen können auch in vorhandenen Schalttafeln „platziert“ werden. Sinnvoller ist es jedoch, einen speziell dafür vorgesehenen Stecker zu verwenden, an den alle erforderlichen Schaltkreise angeschlossen werden. Sie können eine Platine mit einem Panel für jede Mikroschaltung verbinden, beispielsweise in einem PLCC-Gehäuse. SOFTWARE Das mit dem Gerät gelieferte Softwarepaket Uniprog Plus ist ein Programmiersystem für eine Vielzahl von ROM-, PLM- usw. Chips. Es handelt sich um ein offenes System: Funktionen, die für die Wartung von Chips eines bestimmten Typs verantwortlich sind, werden durch extern ladbare Module implementiert. Für jeden von ihnen werden alle im entsprechenden Modul vorgesehenen Vorgänge zum Einstellen der Programmiermodi und zur eigentlichen Programmierung sowie eine Reihe von Steuervorgängen ausgeführt. Derzeit enthält Uniprog Plus die folgenden Module: ROM.ED – ROM-Editor; PAL.ED – PLM-Editor; 27XX.PRG - Programmier-UV-ROM der Serien 27xx, 573, K573; 2728.ADT - automatische Erkennung des Mikroschaltungstyps der Serien 27xx, 28xx, 29xx; RTXX.PRG - Programmier-PROM mit Schmelzbrücken Serie K556, KR556; 1556X.PRG - Programmierung der PLM-Serie K1556; RT1 .PRG - Programmierung der PLA-Serie K556: VE4X.PRG – Programmierung von Mikrocontrollern der 874x-Serie; VE51 .PRG - Programmierung von Mikrocontrollern der Serien 875x, KR1816, KR1830. 89xx; 28XX.PRG - Programmierung von FLASH-Speicherchips der Serien 28xx, 29xx; TEST.PRG – Testen der Programmierplatine. Programmiermodule für R!S-Mikrocontroller, serielle (Bit-)PROMs und Test-RAM-Chips sind in der Entwicklung. Uniprog Plus enthält das Softwarepaket Uniprog Developer's Kit (wird weiter unten ausführlicher besprochen), mit dem Sie selbstständig neue Programmiermodule erstellen können. Darüber hinaus können beliebige benutzerdefinierte Konverterprogramme an Uniprog Plus angeschlossen werden, die verschiedene Formen der ROM-Bilddarstellung in die für die Programmierung erforderliche Form konvertieren. Die Bildschirmversion des Programms Uniprog Plus führt die folgenden Operationen aus:
Die Programmversion, deren Parameter in der DOS-Befehlszeile eingestellt werden, führt die gleichen Funktionen wie die Bildschirmversion aus, mit Ausnahme der interaktiven Funktion (Anzeigen und Bearbeiten von Daten) und der Änderung des Programmierpuffers. Dies kann nützlich sein, wenn Sie ständig mit demselben ROM-Typ arbeiten, sodass Sie die mühsamen Vorgänge der manuellen Einstellung der Modi bei jedem Start des Programms umgehen können. UNIPROG-ENTWICKLERKIT Wie oben erwähnt, hat der Benutzer die Möglichkeit, eigene Module zum Programmieren und Testen von Mikroschaltungen zu erstellen und mit Uniprog Plus zu verbinden, Daten für die Programmierung zu bearbeiten, den Typ der Mikroschaltung und Konfigurationsdateien automatisch zu erkennen. Dabei hilft ihm das Uniprog Developer's Kit. Eine detaillierte Beschreibung aller Funktionen dieses Pakets würde zu viel Platz beanspruchen. Daher werden wir uns nur ganz kurz mit den allgemeinen Grundsätzen befassen. In Abb. Abbildung 4 zeigt das Zusammenspiel des Uniprog Plus-Programmkerns mit vom Benutzer vorbereiteten Modulen. Im Kernel befinden sich die Hauptschnittstellen, die mit externen (relativ dazu) Modulen und Datendateien interagieren, sowie andere unveränderliche Teile des Programms, die dessen Funktionsfähigkeit gewährleisten.
Das Modul „Programmierung“ – das eigentliche Programm zum Schreiben von Daten auf den Chip, Lesen, Vergleichen usw. – implementiert die entsprechenden Zeitdiagramme unter Berücksichtigung aller möglichen Parameter dieser Prozesse. Der Benutzer kann sein eigenes Modul für die von ihm benötigte Mikroschaltung entwickeln, ohne sich mit dem spezifischen Gerät des Programmierers auseinanderzusetzen und nur die logischen Konzepte des Datenbusses, des Adressbusses und der Steuersignale zu verwenden. Um dies zu erreichen, verfügt der Uniprog Plus-Kern über eine Reihe von Standardfunktionen, auf die von jedem Modul aus zugegriffen werden kann. Das Modul „Editor“ wird verwendet, um auf dem Bildschirm den Inhalt des Programmierpuffers mit Daten anzuzeigen, die in das ROM geschrieben oder daraus gelesen werden sollen. Meistens genügen der dem Programmierer beiliegende Binäreditor für ROMs mit linearer Struktur und der PLM-Editor für logische Matrizen. Wenn Sie jedoch ein ROM-Image in ungewöhnlicher Form auf dem Bildschirm erstellen möchten, müssen Sie einen eigenen Editor schreiben. Diese Aufgabe ist schwierig, aber machbar. Das Uniprog Developer's Kit bietet diese Möglichkeit. Dem Benutzer steht auch das Modul „Auto-Erkennung“ zur Verfügung, das aus vielen Gründen vom Modul „Programmierung“ getrennt ist. Und im Modul „Hinweis“ können Sie Referenzdaten zu Modulen Ihres eigenen Designs platzieren. Die Informationen, die zur Verbindung aller Module mit dem Programmkern erforderlich sind und sich auf bestimmte Arten programmierbarer Mikroschaltungen beziehen, befinden sich in der Konfigurationsdatei, die der Benutzer ergänzen und bearbeiten kann. Eine zusätzliche Konfigurationsdatei zeichnet automatisch Daten über die während der Arbeit damit vorgenommenen Programmeinstellungen auf. Der ROM-Typ wird vom Benutzer manuell festgelegt oder über das Modul „Auto-Erkennung“ ermittelt. Anschließend wählt das Programm die Module „Editor“ und „Programmierung“ aus, die für die Arbeit mit diesem ROM-Typ erforderlich sind, und übergibt ihnen die erforderlichen Parameter aus der Konfigurationsdatei. Der „Editor“ zeigt über den Uniprog Plus-Kernel das ROM-Bild auf dem Monitorbildschirm an und ermöglicht Ihnen die Bearbeitung mit Tastatur und Maus. Das Modul „Programmierung“ steuert den Programmierer über den Kern und stellt sicher, dass alle notwendigen Operationen ausgeführt werden. Abschließend ist festzuhalten, dass sich das Uniprog Plus-Programm rasant weiterentwickelt, sowohl in Richtung einer Erhöhung der Anzahl der mitgelieferten Programmiermodule als auch in Richtung einer Vereinfachung ihrer unabhängigen Entwicklung aufgrund der „Intellektualisierung“ des Uniprog Developer's Kit Paket. Autor: A. Zharov, Moskau
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