PIC單片機在線調(diào)試中的一些問題
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1.1在線串行編程接口
帶有Flash閃速存儲器的PIC單片機產(chǎn)品一般都具有在線串行編程功能,只需要5根引線就可以把程序下載到單片機的Flash程序存儲器中。這5根線的排列順序是MCLR/Vpp、Vdd、Vss、PD(或PGD)和PC(或PGC),圖1是PIC單片機在線串行編程接口圖。
圖1PIC單片機在線串行編程接口
1.2引腳含義
上述5根引線的具體含義是:MCLR/Vpp——編程電壓(對于PIC單片機一般為13 V左右);Vdd——編程電源(5 V);Vss——地;PD——編程數(shù)據(jù)信號;PC——編程時鐘信號。
有了這個編程連接電路,只需要合適的編程硬件電路和編程軟件,就可以實現(xiàn)單片機在線串行編程和調(diào)試。
2 在線調(diào)試器
2.1在線調(diào)試器與目標(biāo)板的連接
微芯公司推出的第一代在線調(diào)試器命名為MPLAB ICD,其支持PIC16F87X系列單片機的在線調(diào)試與燒寫,并且性能可靠,使用簡捷、方便。在MPLAB ICD基礎(chǔ)上,微芯公司推出第二代在線調(diào)試器命名為MPLAB ICD2(以下簡稱ICD2),其支持全系列的PIC Flash閃速存儲器單片機的在線調(diào)試和燒寫,甚至還支持微芯公司16位單片機dsPIC的在線調(diào)試和燒寫。ICD2在線調(diào)試器與目標(biāo)板的連接如圖2所示。
圖2中只畫出ICD2的MCLR/Vpp、PGD和PGC三組重要信號與目標(biāo)板的連接,ICD2的Vdd和Vss按照正常方式與目標(biāo)板連接。如果目標(biāo)板上有AVdd(模擬電源)和AVss(模擬地),在目標(biāo)板上也必須把AVdd和AVss與其對應(yīng)的電源和地相連,不能有任何電源和地引腳懸空,以保證ICD2在調(diào)試時能正常工作。
2.2PGC和PGD信號易出現(xiàn)的問題
① 從圖2中可以看出,ICD2的PGC和PGD引腳內(nèi)部已經(jīng)接有4.7 kΩ的下拉電阻,因此用戶設(shè)計電路板時,電路板上的這2個引腳就不能再接下拉電阻,以免引起不正確的電平。
?、?nbsp;PGC和PGD是信號引腳,對于這2個引腳,ICD2和目標(biāo)板之間的連接不能有任何電容或其他容性器件接入,否則會影響串行數(shù)據(jù)和時鐘信號傳輸。PGC和PGD信號是雙向傳輸信號,ICD2和目標(biāo)板之間的連接不能有任何二極管等元件阻斷信號傳輸。
2.3復(fù)位
MCLR/Vpp是ICD2編程電壓引腳,編程時電壓應(yīng)該在13 V左右,這個引腳的另一個功能是復(fù)位。我們知道,任何單片機在上電或在其他一些特殊情況下都能引起復(fù)位。單片機的復(fù)位與電源和晶體振蕩是單片機進(jìn)入正常工作的三大必要條件。因此,應(yīng)該注意以下問題。
① 不能接入大電容,否則Vdd(電源電壓)不能快速建立,影響復(fù)位。
?、?nbsp;目標(biāo)板的Vdd(電源電壓)與MCLR/Vpp間應(yīng)串接一只10 kΩ以下的復(fù)位電阻,這樣在復(fù)位時目標(biāo)板的MCLR/Vpp引腳能夠被正常拉低,而在編程時也可以保持13 V左右的燒寫電壓。
圖2在線調(diào)試器與目標(biāo)板的連接
③ 復(fù)位電阻不能太大,必須要小于10 kΩ。根據(jù)筆者的經(jīng)驗,對于PIC16F87X系列單片機,復(fù)位電阻是10 kΩ或10 kΩ以下時可以正常復(fù)位;對于PIC18FXX2系列單片機,復(fù)位電阻是10 kΩ時不能正常復(fù)位,更換為4.7 kΩ左右的電阻就可以實現(xiàn)正常復(fù)位了。
2.4應(yīng)用實踐
由于ICD2的實用性和價格低廉,越來越多的用戶使用ICD2在線調(diào)試器。在ICD2與目標(biāo)板連接過程中,非常容易出現(xiàn)這樣或那樣的問題。對于初學(xué)者和自己制作目標(biāo)板的用戶,尤其要注意把ICD2與目標(biāo)板進(jìn)行可靠連接,所謂可靠連接就是要接觸良好。用戶在制作目標(biāo)板時要遵循本文2.2和2.3小節(jié)的敘述,制作出的目標(biāo)板一般都能與ICD2實現(xiàn)正常連接。
當(dāng)用戶制作的目標(biāo)板與ICD2連接時,若出現(xiàn)不能連接的情況,對于初學(xué)者,由于缺乏實踐經(jīng)驗,往往判斷不了哪里出了問題,甚至懷疑ICD2有問題。此時,應(yīng)先判斷目標(biāo)板是否有問題,若目標(biāo)板沒有問題,只能懷疑是ICD2本身或ICD2與計算機連接的問題。
結(jié)語
本文重點敘述在線調(diào)試器與目標(biāo)板的連接、復(fù)位以及出現(xiàn)問題的解決辦法,有非常強的實用和參考價值,希望引起使用在線調(diào)試器讀者的重視,節(jié)省調(diào)試時間。
參考文獻(xiàn)
1 武鋒,陳新建. PIC單片機C語言開發(fā)入門. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2005
2 張明峰. PIC單片機入門與實戰(zhàn). 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2004
陳新建:工程師,主要研究方向為單片機、水利量測自動化及閘和壩安全監(jiān)測自動化。
武鋒:高級工程師,主要研究方向為單片機、水利量測自動化及閘門和泵站計算機監(jiān)控。
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