【導(dǎo)讀】在MCU項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中，始終有兩個(gè)設(shè)備緊密的聯(lián)系在一起，一個(gè)是仿真器，一個(gè)是編程器。仿真器，顧名思義就是模仿單片機(jī)的功能;編程器就是把程序編寫(xiě)到單片機(jī)內(nèi)部。
目前公司在MSP430開(kāi)發(fā)工具方面主要有仿真器、編程器、各類(lèi)學(xué)習(xí)板、轉(zhuǎn)接板、適配器等。
一：仿真器、編程器
IAR和JTAG無(wú)法連接，是怎么回事？這是客戶(hù)問(wèn)的問(wèn)題，在論壇中也很常見(jiàn)，F(xiàn)AE也有在問(wèn)。我們就從這個(gè)問(wèn)題開(kāi)始講解吧。
MSP430無(wú)論是仿真還是燒寫(xiě)程序，一般可以通過(guò)：JTAG、SBW、BSL接口進(jìn)行。
1、JTAG是利用邊界掃描技術(shù)，在430內(nèi)部有邏輯接口給JTAG使用，內(nèi)部有若干個(gè)寄存器連接到了430內(nèi)部數(shù)據(jù)地址總線(xiàn)上，所以可以訪(fǎng)問(wèn)到430的所有資源，包括全地址FLASH、RAM及各種寄存器。可以用于對(duì)430的仿真和編程，主要連接線(xiàn)有TMS、TCK、TDI、TDO，430還需要另兩條線(xiàn)路RST、TEST來(lái)啟動(dòng)JTAG命令序列。
2、SBW是SPY-BI-WIRE，可以簡(jiǎn)稱(chēng)為兩線(xiàn)制JTAG，主要有SBWTCK（連接到JTAG接口的7腳TCK）與SBWTDIO（連接到JTAG接口的1腳TDO/TDI），該接口主要用于小于28腳的2系列單片機(jī)，因?yàn)?8腳以?xún)?nèi)單片機(jī)的JTAG一般與IO口復(fù)用，為了給用于留有更多的IO資源，才推出SBW接口。SBW同JTAG一樣可以訪(fǎng)問(wèn)到430內(nèi)部的所有資源。
注：目前MSP430F5XX系列中也有SBW接口，原理同2系列的SBW。
3、BSL是TI在430出廠(chǎng)時(shí)預(yù)先固化到MCU內(nèi)部的一段代碼，該代碼用戶(hù)不可讀寫(xiě)，這有點(diǎn)類(lèi)似與DSP的bootloader，但又與bootloader有明顯的區(qū)別，BSL只能用于對(duì)MCU內(nèi)部的FLASH訪(fǎng)問(wèn)，不能對(duì)其他的資源訪(fǎng)問(wèn)，所以只能用作編程器接口。BSL通過(guò)UART協(xié)議與編程器連接通信。編程器可以發(fā)送不同的通信命令來(lái)對(duì)MCU的存儲(chǔ)器做不同的操作，可以把這種方式稱(chēng)為BSL接口。
BSL代碼的啟動(dòng)有些特殊，一般430復(fù)位啟動(dòng)時(shí)PC指針指向FFFE復(fù)位向量，但可以通過(guò)特殊的啟動(dòng)方式可以使MCU在啟動(dòng)時(shí)讓PC指向BSL內(nèi)部固化的程序。這種特殊的啟動(dòng)方式一般是由RST引腳與TEST（或TCK）引腳做一個(gè)稍復(fù)雜的啟動(dòng)邏輯后產(chǎn)生。BSL啟動(dòng)后，就可以通過(guò)預(yù)先定義好的UART協(xié)議命令對(duì)MCU進(jìn)行讀寫(xiě)訪(fǎng)問(wèn)了。
4、一般的MCU都有代碼加密功能，430是如何實(shí)現(xiàn)的呢？外部對(duì)430內(nèi)部的代碼讀寫(xiě)只能通過(guò)上述的三種方式，只要把這三種方式都堵上，430的程序不就安全了嗎？所以又引入了熔絲位，熔絲位只存在于JTAG、SBW接口邏輯內(nèi)。當(dāng)熔絲燒斷時(shí)（物理破壞，且不可恢復(fù)）JTAG與SBW的訪(fǎng)問(wèn)將被禁止，此時(shí)只有BSL可以訪(fǎng)問(wèn)。而通過(guò)BSL對(duì)MCU的訪(fǎng)問(wèn)是需要32個(gè)字節(jié)的密碼，該密碼就是用戶(hù)代碼的中斷向量表。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)有些解密廠(chǎng)商宣傳能夠解密430，原理是通過(guò)切片剝離的方法把熔絲位連接上，再通過(guò)JTAG或SBW接口讀出目標(biāo)代碼。而B(niǎo)SL則無(wú)破解的報(bào)告。
仿真器的型號(hào)一般支持JTAG、SBW接口，按照其與主機(jī)的連接方式分為UIF（USB接口，支持JTAG、SBW），PIF（并口，只支持JTAG），EZ430（只支持SBW模式，目前還不支持F5XX系列）。
編程器型號(hào)有GANG430（RS232串行接口，串口、1拖8，支持JTAG、SBW，不支持BSL），PRGS430-IIIA多功能編程器（支持JTAG、SBW、BSL），這些編程器都可以做離線(xiàn)燒寫(xiě)，并且支持燒寫(xiě)熔絲，即脫離計(jì)算機(jī)來(lái)對(duì)目標(biāo)板燒寫(xiě)，其中PRGS編程器還支持序列號(hào)燒寫(xiě)方式。另還有專(zhuān)門(mén)的BSL編程器，只支持BSL接口，不支持燒寫(xiě)熔絲。
仿真器既然可以訪(fǎng)問(wèn)到430內(nèi)部的所有資源，當(dāng)然也可以用做編程器使用，除了使用IAR用源代碼燒寫(xiě)的方式外，還可以通過(guò)專(zhuān)業(yè)的軟件來(lái)編程，這類(lèi)軟件有MSPFET、FET-PRO430等。
TI公司在JTAG、SBW、BSL方面提供了API操作函數(shù)，可以利用該函數(shù)來(lái)設(shè)計(jì)我們的編程器和仿真器。目前仿真器的技術(shù)較復(fù)雜，而且是由IAR軟件來(lái)負(fù)責(zé)升級(jí)。編程器在出廠(chǎng)時(shí)事先已經(jīng)編程了一段Monitor代碼，利用這段代碼可以實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)升級(jí)，無(wú)論是GANG430編程器還是PRGS編程器均有此功能。
二：學(xué)習(xí)板、轉(zhuǎn)接板、適配器
1、學(xué)習(xí)板
為了初學(xué)者或在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)初期為了項(xiàng)目認(rèn)證或可行性方案分析而設(shè)計(jì)的具有一定功能的工具，其一般包括一個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng)及按照內(nèi)部模塊劃分的功能器件。現(xiàn)公司有各種學(xué)習(xí)板，從F1系列到F5系列，并且可以根據(jù)用戶(hù)或某種功能需要定制學(xué)習(xí)板。學(xué)習(xí)板配套光盤(pán)中一般有實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、學(xué)習(xí)板參考器件手冊(cè)、PDF版本的原理圖及部分工具軟件資料。
2、轉(zhuǎn)接板
MSP430的管腳比較密集，而且大都是SMT工藝的，并沒(méi)有DIP封裝的，這樣就給初學(xué)者的調(diào)試工作帶來(lái)了麻煩，比如功耗測(cè)試、簡(jiǎn)單的代碼測(cè)試等。為了幫助用戶(hù)盡快的設(shè)計(jì)自己的目標(biāo)系統(tǒng)，而設(shè)計(jì)的具有直插封裝的轉(zhuǎn)接線(xiàn)路板，板上集成了430的最小系統(tǒng)，保留了所有的調(diào)試接口，并把所有的IO口連接到轉(zhuǎn)接針上。用戶(hù)只要按照轉(zhuǎn)接針上的定義就可以配套在自己的目標(biāo)系統(tǒng)中。轉(zhuǎn)接板上的MCU是固定焊接到線(xiàn)路板的，用戶(hù)不需要自己焊接，除非有損壞情況發(fā)生。
3、適配器
如果在轉(zhuǎn)接板上的芯片發(fā)生損壞，則需要用戶(hù)自己更換芯片，這無(wú)疑給用戶(hù)帶來(lái)困難。建議這種用戶(hù)可以選用適配器，適配器是帶有IC夾頭的轉(zhuǎn)接板，而且可以通用（具體查看相應(yīng)的支持手冊(cè)）。同樣適配器板有一個(gè)最小系統(tǒng)，并且把所有的IO引出到了連接針上。由于該適配器價(jià)格昂貴，一般用在批量生產(chǎn)時(shí)燒寫(xiě)芯片代碼使用。
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