基于MSP430單片機(jī)編程器的設(shè)計(jì)

1.引言

單片機(jī)開發(fā)與應(yīng)用已滲入我們生活中各個(gè)方面，其中一個(gè)應(yīng)用就是對(duì)內(nèi)存較小的芯片大批量燒錄，就有了性能穩(wěn)定的高速編程器誕生以滿足各大廠商實(shí)現(xiàn)大量芯片燒錄的目標(biāo)。目前市場(chǎng)上運(yùn)用最廣泛的編程器是基于89C51的，但其功能過于單一，不能滿足日益發(fā)展的市場(chǎng)需求。本文提出一種采用MSP430F149單片機(jī)作為CPU控制核心的編程器。與51單片機(jī)編程器相比，MSP430單片機(jī)編程器增加了I2C存儲(chǔ)模塊，可無需電腦利用該編程器對(duì)芯片進(jìn)行燒錄，使燒錄過程更方便、快捷。

2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于MSP430的單片機(jī)編程器以MSP430F149為核心，主要由鍵盤、顯示、串口、燒寫、電平轉(zhuǎn)換、電源和存儲(chǔ)模塊構(gòu)成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

3.編程器硬件電路設(shè)計(jì)

3.1、CPU模塊

編程器核心模塊選用超低功耗MSP430F149系列單片機(jī)［1］。圖2是MSP430F149最小系統(tǒng)原理圖。Y1、Y2是晶振模塊，RST接入復(fù)位模塊，P1為數(shù)據(jù)傳輸口，P3.0～P3.4為高4位地址輸出，P4為低8位地址輸出，P5.3、P5.4與鍵盤連接，P2、P5.0～P5.2與液晶顯示器連接，P3.6、P3.7與存儲(chǔ)器相連。

圖2 MSP430F149最小系統(tǒng)原理圖

3.2、串口模塊

MSP430F149提供信號(hào)電平與上位機(jī)工作電平不一致，因此要通過MAX232進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。MAX232芯片是依照RS-232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的接口電路，用+5V單電源供電。MAX232接MSP430F149和上位機(jī)之間進(jìn)行通訊。

3.3、存儲(chǔ)模塊

如圖3基于MSP430編程器的I2C存儲(chǔ)模塊為EEPROM存儲(chǔ)器，選用內(nèi)存為8KB的AT24C16芯片。MSP430F149和AT24C16之間用一根數(shù)據(jù)線SDA、一根時(shí)鐘線SCL連接。存儲(chǔ)器中存放將要燒寫到51單片機(jī)的程序，以滿足脫機(jī)要求。

圖3 ?存儲(chǔ)模塊連接圖

3.4、鍵盤和顯示模塊

鍵盤模塊選用PS2鍵盤，具有通用可靠、使用連線少（僅使用2根信號(hào)線）特點(diǎn)得到廣泛使用。在燒錄中主要起功能選擇作用，圖4是鍵盤模塊連接圖。

圖4 ? 鍵盤模塊電路原理圖

顯示模塊選用1602液晶顯示，顯示被燒寫芯片相關(guān)參數(shù)，如芯片型號(hào)、編程電壓及讀、寫、擦除等。圖5是顯示模塊連接圖，MSP430F149根據(jù)鍵盤控制命令將編程器當(dāng)前狀態(tài)和數(shù)據(jù)顯示出來。

圖5 顯示模塊電路原理圖