第２ 讲 ＭＳＰ４３０ 学习和调试系统（上）

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第２ 讲　　ＭＳＰ４３０ 学习和调试系统（上）
                                                      

    大家都知道，对于单片机来说，它是没有自开发能力的，因此要开发单片机必须有开发器或仿真器。要得到一个从硬件到软件功能完整的开发器或仿真器，一般来说价格是非常昂贵的。所以对于一般业余爱好者或经费不多的工程技术人员，大多都使用简易的开发器。但是对于简易的开发器来说，有些很难做到真正的仿真，调试程序的实时性也受到了限制，有时，这些开发器还占用单片机的某些资源。
    自从２０世纪８０年代制定了有关检测ＰＣＢ和ＩＣ芯片的一个标准－　ＩＥＥＥ１１４９．１－１９９０以后，ＪＴＡＧ接口的技术得到了推广，后来，随着Ｆｌａｓｈ　存储器技术的逐渐成熟，将这两种技术相互融合，通过ＪＴＡＧ接口来调试、开发和在线对Ｆｌａｓｈ　存储器
编程的仿真技术得到了很大的发展。ＴＩ公司将这一技术运用到ＭＳＰ４３０Ｆｌａｓｈ系列的单片机上。这样的仿真技术的特点是：
（１）仿真器的硬件与单片机无关，仿真器只提供独立于单片机的ＪＴＡＧ标准接口，ＭＳＰ４３０　Ｆｌａｓｈ　系列的芯片上只提供用于仿真调试的信号引脚，用户只需按ＪＴＡＧ标准在单片机目标板上作一接口（１４脚双排插针），二者相连即可对单片机进行仿真调试。
由于仿真器的硬件与单片机无关，不同系列的仿真器的硬件相同，可以节省开发投资。
（２）仿真接口与单片机的引脚数和封装无关，无论单片机的引脚数的多少，仿真头所使用的引脚数不变，解决了传统仿真头随单片机引脚数增多而体积增大的问题．
（３）仿真接口与单片机的主频无关。硬件时序就是目标系统的硬件时序，避免了其间的差异。
（４）仿真器不占用单片机的任何资源。单片机的所有资源都在目标系统上。

ＭＳＰ４３０学习、调试及开发系统由硬件和软件两部分组成。其中所使用的调试软件是 Ｉ Ａ Ｒ 编译软件—— Ｉ Ａ ＲＥｍｂｅｄｄｅｄ　Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ；硬件环境由 ＰＣ机、ＭＳＰ４３０　Ｆｌａｓｈ仿真工具（ＦＥＴ）和系统目标板或学习板所组成。
学习和调试系统的硬件环境

⒈ ＭＳＰ４３０　ＦＥＴ 仿真工具
⑴　ＪＴＡＧ　简介       ＪＴＡＧ（Ｊｏｉｎｔ　Ｔｅｓｔ Ａｃｔｉｏｎ　Ｇｒｏｕｐ）是１９８５年制定的检测ＰＣＢ和ＩＣ芯片的一个标准，１９９０年被修改后成为 ＩＥＥＥ 的一个标准，即 ＩＥＥＥ１１４９．１－１９９０。通过这个标准，可对具有ＪＴＡＧ接口的芯片的硬件电路进行边界扫描和故障检测。具有 ＪＴＡＧ 接口的芯片，相关ＪＴＡＧ引脚的定义为：ＴＣＫ为测试时钟输入；ＴＤＩ为测试数据输入，数据通过ＴＤＩ引脚输入ＪＴＡＧ接口；ＴＤＯ为测试数据输出，数据通过 ＴＤＯ引脚从 ＪＴＡＧ接口输出；ＴＭＳ为测试模式选择，ＴＭＳ用来设置ＪＴＡＧ 接口处于某种特定的测试模式；ＴＲＳＴ为测试复位，输入引脚，低电平有效。
一般ＪＴＡＧ内部有一个状态机，称为ＴＡＰ 控制器。它通过 ＴＣＫ和 ＴＭＳ进行状
态的转变，实现数据和指令的输入。 ＪＴＡＧ标准定义了一个串行的移位寄存器。寄存器的每一个单元分配给ＩＣ芯片的相应的引脚，这个独立的单元称为ＢＳＣ边界扫描单元。这个串联的ＢＳＣ在ＩＣ 内部构成ＪＴＡＧ回路，所有的ＢＳＲ边界扫描寄存器通过ＪＴＡＧ测试激活，平时这些引脚保持正常的ＩＣ功能。
  在设计ＰＣＢ时，ＭＣＵ中的数据线、地址线和控制线与其中Ｆｌａｓｈ存储器的数据线、地址线和控制线相连。因为ＭＣＵ的引脚都有相应的ＢＳＣ，只要用ＪＴＡＧ指令将数据、地址和控制信号送给其ＢＳＣ中，就可以通过ＢＳＣ将信号送给Ｆｌａｓｈ存储器，实现对Ｆｌａｓｈ存储器的在线的读取、擦除和编程操作。
  ⑵ＭＳＰ４３０　ＦＥＴ仿真工具的原理ＭＳＰ４３０　ＦＥＴ仿真工具的功能主要是将由ＰＣ机打印机接口来的８位并行数据与来自ＪＴＡＧ接口的串行数据进行相互转换，实现ＰＣ机与ＭＳＰ４３０芯片中的ＪＴＡＧ接口的通讯。
  在本文所介绍的ＭＳＰ４３０学习和调试系统中，可以使用ＴＩ公司推出的两种型号的ＭＳＰ４３０　ＦＥＴ仿真工具：ＭＳＰ４３０－ＦＥＴ　１１０ 仿真工具和 ＭＳＰ－ＦＥＴ４３０Ｐ４４０仿真工具。前者是ＴＩ最早推出的仿真工具， 没有 Ｊ Ｔ Ａ Ｇ 调试接口， 只能支持ＭＳＰ４３０Ｆ１１ｘ、　ＭＳＰ４３０Ｆ１１ｘ１ 及ＭＳＰ４３０Ｆ１１ｘ２　等器件；后者是ＴＩ新推出的仿真器，它由 ＪＴＡＧ接口盒和 ＤＥＭＯ板两部分组成， 其 Ｊ Ｔ Ａ Ｇ 口盒支持所有ＭＳＰ４３０　ＦＬＡＳＨ 系列单片机的开发，其Ｄ Ｅ Ｍ Ｏ 板支持 Ｍ Ｓ Ｐ ４ ３ ０ Ｆ ４ ３ ｘ 及ＭＳＰ４３０Ｆ４４ｘ器件。
⑶　ＭＳＰ４３０ＦＥＴ仿真工具的功能功能主要有三个：ａ．下载编码到器件；ｂ．编程Ｆｌａｓｈ存储器；ｃ．通过内部的仿真逻辑进行仿真。
⑷ Ｍ Ｓ Ｐ ４ ３ ０ＦＥＴ仿真工具的连接ＦＥＴ４３０Ｘ１１０仿真 工 具 和ＦＥＴ４３０Ｐ４４０ 仿真工具的连接方法是不同的：ａ．对于ＦＥＴ４３０Ｐ４４０ 仿真器，仿真器用２５芯的扁平电缆与ＰＣ的打印机接口相连，另一端ＪＴＡＧ口用１４脚扁平电缆与用户的目标板连接（如本文提到的学习板）；ｂ．　对于ＦＥＴ４３０Ｘ１１０仿真器仿真器用２５芯的扁平电缆与ＰＣ的打印机接口连接，没有ＪＴＡＧ接口，所仿真的芯片直接焊在仿真器上或夹在仿真器的座上。
⒉ ＭＳＰ４３０ 学习板
⑴ＭＳＰ４３０学习板概述　　ＭＳＰ４３０学习板是利尔达公司为了在我国推广ＳＰ４３０系列单片机，执行大学计划而推出的学习和开发ＭＳＰ４３０　Ｆｌａｓｈ　型单片机的一个硬件平台。
学习板硬件平台以ＭＳＰ４３０Ｆ４４９为核心，配合ＦＥＴ仿真工具及ＩＡＲ软件平台，对所有的ＭＳＰ４３０Ｆ４３ｘ和ＭＳＰ４３０Ｆ４４ｘ系列单片机进行在线编程与测试，可方便地实现开发。
学习板采纳国内外许多单片机实验仪的优点，保持了传统机的实验项目，增加了以实用技术为主的许多实验。按照教育大纲的要求，可根据校方要求定制或校方自制实验卡与本机配合使用。学
习板是《ＭＳＰ４３０系列Ｆｌａｓｈ型超低功耗１６位单片机》、《ＭＳＰ４３０系列单片机接口技术及系统设计实例》、《ＭＳＰ４３０系列单片机Ｃ语言程序设计与开发》等教材和参考
资料所必须的实验设备，它既能适合科研开发，又能适合大面积实验教学、课程设计、毕业设计等方面的要求，为广大高校师生提供一个良好的实验开发环境。同时也是广大的电子爱好者学习、开发ＭＳＰ４３０系列单片机的良好平台。
该学习板集成了丰富的接口电路与模块，具体如下：
●　２种输出电压５Ｖ和３．６Ｖ
●　１２键的行列键盘，３个独立按键
●３种显示模式：ＬＥＤ、ＬＣＤ（段码）、
ＬＣＤ（点阵）
●３种通讯模式：　４８５、２３２、Ｍ＿ＢＵＳ
●２种外围接口方式：ＳＰＩ方式和　总
线（串行 ＥＥＰＲＯＭ）模块方式
●　Ａ／Ｄ转换接口（１２位）
●　外部ＦＬＡＳＨ　ＤＡＴＡ　模块
●Ｔｉｍｅｒ＿Ａ比较／捕获模式接口
学习板还把全部引脚用插座引出，并可通过ＤＩＰ开关选择是否与外部电路相连，方便用户自己扩展模块与单片机相连。为了能更好地了解和掌握 ＭＳＰ４３０Ｆｌａｓｈ系列单片机的特点、使用方法，能更好、更快地投入开发，针对学习板设计了丰富的实验项目，有基础的 ＤＥＭＯ实验，更有复杂、精彩的综合实验，同时准备了大量的相关程序，以便用户调试。
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