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在日常的开发调试中,咱们常常运用 J-Link 等下载器来为 MCU 下载程序。今日,通用电路抄作业,共享一个能够一键主动下载的调试器,也是 USB 转 TTL 串口主动下载电路。
什么是主动下载呢?主动下载便是 ISP ( In-System Programming )在体系可编程,指电路板上的带引导代码的空白器材能够编程写入终究用户代码,经过单片机专用的编程接口(一般是串口等)对 MCU 内部的用户区 Flash 存储器进行在线编程。
除了日程调试能够正常的运用之外,这种主动下载方式更适合批量生产烧录,固件长途OTA晋级。咱们了解的MCU,像STM32系列、 ESP32 / ESP8266 、Arduino、NXP LPC 系列以及许多国产的MCU,都是支撑的。
咱们以 STM32F103 单片机为例,STM32单片机的芯片手册里边关于引导模块的描绘,是经过装备 BOOT[1:0] 引脚,来完结三种不同的形式:
咱们规划的这个电路,经过 USB 转 TTL 串口,在 PC 端经过串口下载工具,把固件下载到 MCU 中, MCU 经过 BOOT1/0 组合设置为 ISP 发动形式, MCU 运转内置的引导程序,这个内置的引导程序是出厂就写好的,无法修正,只能读取。这个程序能把串口接收到的 hex 文件写到用户区 0 × 08000000 最初的 Flash 中,以此来完结用户固件下载的功用。
串口主动下载器主要由以下电路组成:1. 电源电路:经过J1的TYPE-C接口输出VBUS-5V经过可恢复熔丝F1以及C2,C3滤波电容,为 FT232RL 供给安稳的5V电压直流电,R1和D1是LED指示灯,便利调查是不是有5V输入,这儿的可恢复熔丝F1为一级电源维护,一级电源转化是VBUS-5V经过 AMS1117-3.3 LDO转出3.3V为外设供给安稳的直流电;
3.外置接口:这块由 J2/J4/J6 三个 2.54mm 排针,用来衔接外设如 STM32 的开发板或许中心板的电源和 BOOT0 以及 RESET 完结对单片机的串口程序下载;
4.一键主动下载电路:由 Q1/Q2/D4/R10/R11 组成,经过串口转 USB 接口芯片 FT232 的 DTR# 和 RTS# 引脚,来操控一键下载电路,然后操控衔接在电路上的 STM32 的 RESET 和 BOOT0 引脚的凹凸电平,引导 STM32 内置 BootLoader 程序进入 ISP 形式,合作 STM32 的 BOOT0 , RESET 引脚,来到达经过串口一键下载和运转的作用,省去了购买仿真器的费用,下载程序也变得简略便利。
原理是 :开发板默许BOOT1为0,BOOT0为0。要想STM32串口ISP下载形式敞开,需求把BOOT0设置为1。此刻RTS为低电平时,Q1三极管 SS8550 满意导通条件导通,3.3V电压经过Q1到BOOT0引脚拉成高电平,所以BOOT0输出高电平1,复位电路NRST默许为高电平,经过DTR复位STM32,使体系进入ISP形式,STM32体系存储器发动BootLoader,BootLoader程序ST自带的引导程序,经过BootLoader将程序从串口下载到Flash中;这样程序其实便是经过串口终究下载到了FLASH中,上位机主动操控RTS和DTR引脚,操控BOOT0和NRST,BOOT0置为0,NRST置为1,程序从flash发动。接下来,就用试验验证咱们规划的这个电路是否可行。首要翻开软件:
预备下载程序:① 挑选“端口 Port ”( FlyMcu 会主动查找 FT232RL 串口对应的端口),设置“ 115200bps ”② 挑选“需求下载的程序文件”(编译生成的 .hex 文件)。③ 勾选“编程前重装文件”, FlyMcu 会在每次编程前,将 .hex 文件从头装载一遍,在代码调试的时分比较有用。④ 勾选“编程后履行”,能够在下载完程序之后主动运转代码,无需再按复位键来运转代码,便于代码调试。分外的留意:不要勾选“运用 RamIsp ”,运用 RamIsp 可能会导致没办法正常下载。不要勾选“编程到 FLASH 时写选项字节”。⑤ 在左下方挑选“ DTR 的低电平复位, RTS 高电平进 BootLoader ”, FlyMCU 会经过 DTR 和 RTS 信号来操控板载的一键下载功用电路,完结一键下载功用。这个是必要的选项(在 BOOT0 接 GND 的条件下)。设置完结之后,就能够下载了。
时刻原因,咱们只演示这一种运用,这个串口模块还能够为 Arduino 一键下载程序,还有串口调试等许多功用!