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1、C8051F系列单片机下载方式及下载接口介绍转载C8051F系列单片机是Silicon Laboratories公司推出完全集成的混合信号系统级芯片,具有与8051兼容的微控制器内核,与MCS-51 指令集完全兼容。除了具有标准8052的数字外设部件之外,片内还集成了Flash、RAM、数字IO、AD/DA、UART、IIC、SPI、LIN、CAN2.0、USB2.0、定时器、内部晶振等常用的模拟部件和其它数字外设及功能部件。各芯片之间的外设不完全相同,可选择使用。 该系列单片机可以用Silicon Laboratories IDE和Keil两种开发工具。其中Silicon Laborator
2、ies IDE的汇编、编译、链接还需要第三方的支持,支持Keil、Raisonance、Tasking、Hi-Tech、SDCC、IAR等。本文以常用工具Keil为例说明。在可在在IDE Project-Tool Chain Integration,弹出的对话框里Tool Definition下Select Tool选项选择工具Keil,Assembler、Compiler、Linker需要设置相应可执行程序,汇编设置C:Program FilesKeilC51BINA51.EXE,编译设置成C:Program FilesKeilC51BINC51.exe,链接设置成C:Program Fil
3、esKeilC51BINBL51.EXE,这里假设Keil安装在目录C:Program FilesKeil。Silicon Laboratories IDE自带的Keil有2K的代码限制。 C8051F支持的适配器有两种,RS232串行适配器和USB调试适配器。在Silicon Laboratories IDE中Options-Connection Options,弹出的对话框有RS232串行适配器和USB调试适配器选项,调试接口有JTAG和C2。 Silicon Laboratories IDE下连接选项 Keil下连接选项 Keil调试需安装 用U-EC2就需要选择RS232串行适配器。当
4、计算机检测到此设备时,将开始自动安装驱动程序,并会要求用户指定CP2101驱动程序所在的位置,这时用户指定 CP2101 驱动程序所在的位置便可安装。安装结束后,可以在计算机的“设备管理器-硬件-端口”下查 看此设备是否安装成功,以及虚拟的COM口端口号。U-EC5就是USB调试适配器。这两种适配器都是通过USB下载。U-EC2进行了USB转串口,然后转JTAG,其实就是“RS232串行适配器”;U-EC5直接USB转JTAG,完全的USB2.0接口、免安装驱动程序。 该系列芯片有JTAG和C2两种下载接口方式。F300以下是JTAG接口,F300以上都是C2接口。下面介绍这两种接口。 1.
5、JTAG JTAG是一种国际标准测试协议(IEEE 11491兼容)。JTAG最初是用来对芯片进行测试的,基本原理是在器件内部定义一个TAP端口,通过专用的JTAG测试工具对进行内部节点进行测试。此外,JTAG协议允许多个器件通过JTAG接口串联在一起,形成一个JTAG链,能实现对各个器件分别测试。此外,JTAG接口还常用于实现ISP,对FLASH等器件进行编程。JTAG在线编程的特征也改变了传统生产流程,将以前先对芯片进行预编程再装到板上的工艺简化为:先固定器件到电路板上,再用JTAG编程,从而大大加快工程进度。 标准的JTAG接口是4线TMS、TCK、TDI、TDO,分别为模式选择、时钟、
6、数据输入和数据输出线。 Test Clock Input (TCK) :TCK为TAP的操作提供了一个独立的、基本的时钟信号,TAP的所有操作都是通过这个时钟信号来驱动的。TCK在IEEE 1149.1标准里是强制要求的。 Test Mode Selection Input (TMS) :TMS信号用来控制TAP状态机的转换。通过TMS信号,可以控制TAP在不同的状态间相互转换。TMS信号在TCK的上升沿有效。TMS在IEEE 1149.1标准里是强制要求的。 Test Data Input (TDI) :TDI是数据输入的接口。所有要输入到特定寄存器的数据都是通过TDI接口一位一位串行输入的
7、。TDI在IEEE 1149.1标准里是强制要求的。 Test Data Output (TDO) :TDO是数据输出的接口。所有要从特定的寄存器中输出的数据都是通过TDO接口一位一位串行输出的。TDO在IEEE 1149.1标准里是强制要求的。 Test Reset Input (TRST) :TRST可以用来对TAP Controller进行复位。不过这个信号接口在IEEE 1149.1标准里是可选的,并不是强制要求的。因为通过TMS也可以对TAP Controll进行复位。所以有四线JTAG与五线JTAG之分。 C8051F系列JTAG下载引脚如下: 特别说明:用U-EC5下载时,1脚可
8、以不接;但用U-EC2下载时,需接3.0 至3.6VDC输入,一般接3.3V。建议TCK脚加4.7K的上拉电阻。 2. C2 C2是Silicon Labs推出在芯片的一种2线制接口,用于系统编程、调试和边界扫描。与之关联的信号是C2时钟(C2CK)和C2数据(C2D)。C2接口与JTAG类似,只是它将三个JTAG数据信号映射到一个双向的C2数据信号。这两个管脚还可以有第2功能,如在C8051F30X系列芯片,8管脚为C2CK和/RST,10脚为C2D和P0.7。通常C2CK和/RST为同一管脚,而C2D和一IO为同一管脚,而IO序号不同芯片不相同,如IO复用需串联一个1K的电阻。具体参见Si
9、licon Laboratories应用笔记AN124PIN SHARING TECHNIQUES FOR THE C2 INTERFACE一文。 特别说明: 1、图示中VDD跟IO管脚电压一致; 2、用U-EC5下载时,1脚可以不接;但用U-EC2下载时,需接3.0 至3.6VDC输入,一般接3.3V。 3、图示网络标号C2CK与芯片的C2CK管脚相连,网络标号C2D与芯片C2D管脚相连; 4、C2D与IO口复用照上图连接,其网络标号IO为复用IO管脚号,例如F330芯片的C2D与P2.0复用,那么上图中IO就是P2.0输入输出,如无复用与之相连接的电阻可以省略; 5、为了简单,PCB板可以留C2K和C2D及GND与仿真器连接。