CN102750243A

CN102750243A - 复用sd接口的易调试嵌入式系统

Info

Publication number: CN102750243A
Application number: CN2012102322034A
Authority: CN
Inventors: 余为国; 张钦; 张震生; 王磊
Original assignee: SINO WEALTH ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: SINO WEALTH ELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2012-07-05
Filing date: 2012-07-05
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2032-07-05
Also published as: CN102750243B

Abstract

本发明提供一种复用SD接口的易调试嵌入式系统，包括系统主机和SD/调试转接板，该系统主机包括：主控芯片，其内包含有SD/调试内部电路；SD接口，一端与SD/调试内部电路相连接；该SD/调试转接板分别与SD接口的另一端和一调试工具相连接，用于将SD接口转换为调试接口。本发明采用SD接口与调试接口信号线复用的设计方法，解决了相关应用的嵌入式系统主机产品在需要通过调试接口进行问题调试或者程序升级时，调试接口引出不方便，需要拆开外壳的低效率和易破坏的问题，极大地方便了产品返修调试和程序升级过程，并且对用户的使用体验以及整机成本完全没有任何影响。

Description

复用SD接口的易调试嵌入式系统

技术领域

本发明涉及嵌入式系统技术领域，具体来说，本发明涉及一种复用SD接口的易调试嵌入式系统。

背景技术

在现有的嵌入式系统(Embedded System)中，无论是主控芯片的前期开发，还是后续整机系统的维护，调试工具的使用都非常重要。主控芯片设计时通常都留有调试接口，用于应用程序开发调试。在整机系统确定可以量产后，实际的产品并不会将调试接口引出，因为用户不需要用到，产品的模具上也不会留下相应的接口以免影响美观。但是产品量产后，若出现问题需要通过调试工具查找原因时，往往需要打开产品外壳，将调试接口焊线引出进行调试，显然过程不仅繁琐不便，同时有可能破坏产品的外壳模具。

另外，先前主要用于芯片内部测试和可编程芯片在线编程的调试接口都是单独引出，不但占用印刷电路板(PCB)面积，而且引出过程也很麻烦。在整机应用上，通常该接口只在PCB上保留引出焊点，后续要引出，还得打开机壳，焊接连线，这样很不方便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种复用SD接口的易调试嵌入式系统，能够解决嵌入式产品调试接口引出不方便的问题，极大地方便了产品返修调试和程序升级。

为解决上述技术问题，本发明提供一种复用SD接口的易调试嵌入式系统，包括：

系统主机，包括：

主控芯片，其内包含有SD/调试内部电路；

SD接口，一端与所述SD/调试内部电路相连接；

SD/调试转接板，分别与所述SD接口的另一端和一调试工具相连接，用于将所述SD接口转换为调试接口。

可选地，所述调试接口为JTAG接口，则所述SD/调试转接板、所述调试工具和所述SD/调试内部电路分别为SD/JTAG转接板、JTAG调试工具和SD/JTAG内部电路。

可选地，所述SD接口以标准的6线连接方式与所述SD/调试内部电路相连接，所述6线包括时钟线、命令线和4位宽的数据线。

可选地，所述JTAG接口为标准的4线连接方式，所述4线包括模式选择线、时钟线、数据输入线和数据输出线。

可选地，所述系统主机为插卡式MP3播放器或者读卡器。

可选地，所述主控芯片为MCU、DSP或者FPGA器件。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明采用SD接口与调试接口的信号线复用的设计方法，解决了相关应用的嵌入式系统主机产品在需要通过调试接口进行问题调试或者程序升级时，调试接口引出不方便，需要拆开外壳的低效率和易破坏的问题，极大地方便了产品返修调试和程序升级过程，并且对用户的使用体验以及整机成本完全没有任何影响。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为现有技术中的一个带有SD接口的嵌入式系统的模块结构示意图；

图2-a为本发明一个实施例的复用SD接口的易调试嵌入式系统通过SD/JTAG转接板连接JTAG调试工具的模块结构示意图；

图2-b为本发明一个实施例的复用SD接口的易调试嵌入式系统连接SD设备的模块结构示意图；

图3为本发明一个实施例的复用SD接口的易调试嵌入式系统的SD/JTAG转接板的PCB线路图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

嵌入式系统最常用的调试接口为标准的JTAG接口，下面就以JTAG接口为例，进行具体阐述。JTAG是英文“Joint Test Action Group(联合测试行为组织)”的词头字母的简写，该组织成立于1985年，是由几家主要的电子制造商发起制订的PCB和IC测试标准。JTAG建议于1990年被IEEE批准为IEEE1149.1-1990测试访问端口和边界扫描结构标准。该标准规定了进行边界扫描所需要的硬件和软件，主要用于芯片内部测试。现在多数的高级器件都支持JTAG协议，如MCU、DSP、FPGA器件等。标准的JTAG接口是4线：TMS、TCK、TDI、TDO，分别是模式选择线、时钟线、数据输入线和数据输出线。

对于常见的插卡式MP3播放器、读卡器等数码设备，都带有标准的SD卡接口用于对插入的SD卡进行存储、读写访问操作。而其内部主控芯片通常都会有用于调试或程序升级的JTAG接口。

图1为现有技术中的一个带有SD接口的嵌入式系统的模块结构示意图。采用的调试接口以JTAG接口为例进行具体阐述。如图1所示，该嵌入式系统100的主要部件就是系统主机101。该系统主机101内部包括主控芯片104、JTAG接口102和SD接口106。当然系统主机101内部还可以包含一些与主控芯片104进行信号传送的各类其它模块1～n。主控芯片104可以为MCU、DSP或者FPGA器件等，其内包含有SD内部电路1051和JTAG内部电路1052。JTAG接口102一端以标准的4线连接方式与JTAG内部电路1052相连接，JTAG接口102另一端和一JTAG调试工具103相连接。SD接口106一端以标准的6线连接方式与SD内部电路1051相连接，SD接口106另一端与SD设备107相连接。

在上述嵌入式系统100中，JTAG调试工具103通过JTAG接口102，连接到系统主机101进行调试、烧写或者升级程序。主控芯片104通过SD接口106对SD设备107进行读写操作。

但是，上述嵌入式系统100还存在如下不足：调试系统、烧写或者升级程序，都需要打开系统主机101的外壳，另外焊线引出JTAG接口102，才能对其进行相应操作。例如，一插卡式MP3播放器在应用中若发现了一些程序上的缺陷，需要对程序进行升级时，就得借助JTAG调试工具103。首先需打开主机外壳，然后在PCB上找到JTAG相关信号线焊线引出，非常不便。尤其是需要对大量产品进行升级时，不但效率低，而且对外观可能造成损坏。

图2-a为本发明一个实施例的复用SD接口的易调试嵌入式系统通过SD/JTAG转接板连接JTAG调试工具的模块结构示意图。需要注意的是，这些以及后续其他的附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制。

如图2-a所示，该嵌入式系统200主要包括系统主机201和SD/JTAG转接板202。其中，该系统主机201可以为插卡式MP3播放器或者读卡器等数码设备，主要包括主控芯片204和SD接口206。当然系统主机201还可以包含一些与主控芯片104进行信号传送的各类其它模块1～n。主控芯片204可以为MCU、DSP或者FPGA器件等，其内包含有SD/JTAG内部电路205。SD接口206一端以标准的6线连接方式与SD/JTAG内部电路205相连接(6线包括时钟线CLK、命令线CMD和4位宽的数据线DAT0、DAT1、DAT2和DAT3)，另一端与SD/JTAG转接板202相连接。SD/JTAG转接板202和一JTAG工具203相连接，用于将SD接口206转换为JTAG接口。

本发明通过修改主控芯片204内部设计，将JTAG信号与SD的部分信号引脚复用，因为标准的SD接口206是6线：CLK、CMD、DAT0、DAT1、DAT2、DAT3，即分别是时钟、命令和4位宽的数据线。复用的方案可以如图2-a、2-b所示，将JTAG接口102的TDI、TCK、TDO、TMS线分别与SD接口206的CMD、DAT0、DAT1、DAT2线复用，因此JTAG信号可以直接从SD接口206处输出，通过如图3所示的SD/JTAG转接板202，实现与JTAG调试工具203的连接。

一个具体的应用实施例可以如图2-a所示，当JTAG调试工具203通过SD/JTAG转接板202连接到系统主机201时，JTAG调试工具203发送特定的序列给主控芯片204。主控芯片204检测到该特定序列后，自动工作在JTAG调试模式，此时的SD/JTAG复用接口206当作JTAG接口使用。JTAG调试工具203通过该接口206，实现对系统主机201进行调试、程序烧写或者程序升级。

当系统主机201直接连接SD设备207时，如图2-b所示。图2-b为本发明一个实施例的复用SD接口的易调试嵌入式系统连接SD设备的模块结构示意图。此时，主控芯片204检测不到进入JTAG模式的特定序列，故系统主机201不会进入JTAG调试模式，此时复用的SD接口206即当作SD接口使用，对SD设备207进行常规读写操作。

综上所述，本发明的复用SD接口的易调试嵌入式系统相对于现有技术的带有SD接口的嵌入式系统的主要改进在于：

1)在主控芯片内部，设计调试接口信号与SD接口的某些信号复用出引脚；

2)在PCB走线上，调试接口信号由SD接口引出；

3)采用SD接口转调试接口的转接板，实现与调试工具的顺利连接。

显然，改进后的复用SD接口的易调试嵌入式系统可以完美解决之前嵌入式系统存在的调试接口引出不方便的问题。

此外，针对采用其他采用非JTAG方式的调试接口的嵌入式系统，也可以应用类似的方式与SD接口复用，实现上述功能。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims

1.一种复用SD接口的易调试嵌入式系统(200)，包括：

系统主机(201)，包括：

主控芯片(204)，其内包含有SD/调试内部电路(205)；

SD接口(206)，一端与所述SD/调试内部电路(205)相连接；

SD/调试转接板(202)，分别与所述SD接口(206)的另一端和一调试工具(203)相连接，用于将所述SD接口(206)转换为调试接口。

2.根据权利要求1所述的易调试嵌入式系统(200)，其特征在于，所述调试接口为JTAG接口，则所述SD/调试转接板(202)、所述调试工具(203)和所述SD/调试内部电路(205)分别为SD/JTAG转接板、JTAG调试工具和SD/JTAG内部电路。

3.根据权利要求1或2所述的易调试嵌入式系统(200)，其特征在于，所述SD接口(206)以标准的6线连接方式与所述SD/调试内部电路(205)相连接，所述6线包括时钟线、命令线和4位宽的数据线。

4.根据权利要求3所述的易调试嵌入式系统(200)，其特征在于，所述JTAG接口为标准的4线连接方式，所述4线包括模式选择线、时钟线、数据输入线和数据输出线。

5.根据权利要求1所述的易调试嵌入式系统(200)，其特征在于，所述系统主机(201)为插卡式MP3播放器或者读卡器。

6.根据权利要求1或5所述的易调试嵌入式系统(200)，其特征在于，所述主控芯片(204)为MCU、DSP或者FPGA器件。