不对目标端供电的在线编程装置、系统及其方法
【专利摘要】一种不对目标端供电的在线编程装置、系统及其方法，通过目标端对可编程控制器供电，编程装置无须供电给目标端，并且以光耦单元电气隔离相互连接的目标端与编程装置，使编程装置产生的编程信号经光耦单元转换至可编程控制器以进行在线编程，用以达成提高在线编程的便利性的技术效果。
【专利说明】不对目标端供电的在线编程装置、系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种编程装置、系统及其方法，尤其涉及一种无须对目标端供电的在线编程(In-System Programming ；In-Circuit Programming)装置、系统及其方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着集成电路的普及与蓬勃发展，各种提供使用者自行编程可编程控制器的技术便如雨后春笋般的产生。
[0003]一般而言，传统编程技术是将可编程控制器安装在特定的编程装置进行编程，接着再将编程完成的可编程控制器设置在目标电路板上。然而，在许多情况下，如:要对焊接在目标电路板上的可编程控制器重新程序化时，由于不便将可编程控制器拆卸下来安装在特定的编程装置，故具有编程不便的问题。
[0004]有鉴于此，便有厂商提出在线编程的方式，通过电连接的方式直接对目标电路板上的可编程控制器进行编程。不过，以此方式通常需要编程装置对目标电路板的可编程控制器供电电源，当目标电路板需要的功率要求较高而无法被编程装置满足时，将导致编程失败。另外，编程装置与目标电路板之间的信号传输距离受限于电信号传输的物理特性，因此，编程装置与目标电路板无法距离过远，故上述方式仍然无法有效解决在线编程不便的问题。
[0005]综上所述，可知现有技术中长期以来一直存在在线编程不便的问题，因此实有必要提出改进的技术手段，来解决这一问题。
【发明内容】
[0006]有鉴于现有技术存在的问题，本发明遂揭露一种不对目标端供电的在线编程装置、系统及其方法。
[0007]本发明所揭露的不对目标端供电的在线编程装置，应用在具有供电电源及可编程控制器的目标端，其装置包含:装置电源、控制单元及光耦单元。其中，装置电源提供编程装置所需的电源；控制单元用以接收并编译逻辑程序以产生编程信号；光耦单元的一端电连接控制单元及装置电源，且光耦单元的另一端电连接可编程控制器及目标端的供电电源，用以将编程信号经光耦单元转换至可编程控制器以进行在线编程。
[0008]另外，本发明所揭露的不对目标端供电的在线编程系统，此系统包含:目标端、编程装置及传输线。其中，目标端具有供电电源及可编程控制器；编程装置包含装置电源及控制单元，所述装置电源用以提供编程装置所需的电源，而控制单元则用以接收并编译逻辑程序以产生编程信号；以及传输线用以同时连接目标端及编程装置，所述传输线嵌入有光耦单元用以接收编程信号，并且将此编程信号转换至可编程控制器以进行在线编程。
[0009]至于本发明的不对目标端供电的在线编程方法，其步骤包括:在目标端提供有供电电源及可编程控制器；在编程装置提供有装置电源；所述编程装置接收并编译逻辑程序以产生编程信号；所述编程装置将编程信号传送至光耦单元，使光耦单元将编程信号转换至可编程控制器以进行在线编程。
[0010]本发明所揭露的装置、系统与方法如上，与现有技术之间的差异在于本发明是通过目标端对可编程控制器供电，编程装置无须供电给目标端，并且以光耦单元电气隔离相互连接的目标端与编程装置，使编程装置产生的编程信号经光耦单元转换至可编程控制器以进行在线编程。
[0011]通过上述的技术手段，本发明可以达成提高在线编程的便利性的技术效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明不对目标端供电的在线编程装置的装置方块图。
[0013]图2为本发明不对目标端供电的在线编程系统的系统方块图。
[0014]图3为本发明不对目标端供电的在线编程方法的方法流程图。
[0015]图4为应用本发明的控制单元及光耦单元电连接至可编程控制器的第一实施例的示意图。
[0016]图5为应用本发明的控制单元及光耦单元电连接至可编程控制器的第二实施例的示意图。
[0017]主要部件附图标记:
[0018]100目标端
[0019]110供电电源
[0020]120可编程控制器
[0021]200编程装置
[0022]210装置电源
[0023]220控制单元
[0024]230光耦单元
[0025]300传输线
[0026]301光耦单元
[0027]步骤310在目标端提供供电电源及可编程控制器
[0028]步骤320在编程装置提供装置电源
[0029]步骤330所述编程装置接收并编译逻辑程序以产生编程信号
[0030]步骤340所述编程装置将该编程信号传送至光耦单元，使该光耦单元将该编程信号转换至该可编程控制器以进行在线编程
[0031]步骤350将该光耦单元的一端与该装置电源电连接，以及将该光耦单元的另一端与该供电电源电连接，用以使转换前的该编程信号与转换后的该编程信号具有不同的电平
【具体实施方式】
[0032]以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
[0033]在说明本发明所揭露的不对目标端供电的在线编程装置、系统及其方法之前，先对本发明所自行定义的名词作说明，本发明所述的目标端是具有供电电源及可编程控制器的装置，用以供编程装置进行在线编程，而所谓在线编程是指无须将可编程控制器取下放在编程装置，即可直接对可编程控制器进行擦除、写入的操作。所述逻辑程序则是指使用者欲设定可编程控制器进行相应控制而撰写的程序，至于编程信号则是将此逻辑程序进行编译后所产生的电子信号，在实际实施上，编译产生的编程信号更依据不同传输界面及传输协议(如:UART、IIC)进行调整。
[0034]以下结合附图对本发明不对目标端供电的在线编程装置、系统及其方法作进一步说明，请参照图1，图1为本发明不对目标端供电的在线编程装置的装置方块图，其应用在具有供电电源110及可编程控制器120的目标端100，此编程装置200包含:装置电源210、控制单元220及光耦单元230。其中，装置电源210用以提供编程装置200所需的电源。
[0035]控制单元220用以接收使用者所输入的逻辑程序，并且将此逻辑程序进行编译后产生相应的编程信号。由于逻辑程序及编程信号已在上述自行定义的名词中作了说明，故在此不再多作赘述。
[0036]光耦单元230的一端电连接控制单元220及装置电源210，光耦单元230的另一端则电连接可编程控制器120及供电电源110，用以将编程信号经此光耦单元230转换至可编程控制器120以进行在线编程。所述光耦单元230是利用光作为媒介传输电信号，其主要由光发射器和光探测器组成，两者之间不会有电气或实体连接(也称为实体隔离)，在实际实施上，光稱单元230包含光电晶体管(photo transistor)、光达灵顿电晶体管(photoDarlington transistor)、光双向晶闸管(photo TRIAC)或光电集成电路(photo 1C)。换句话说，光耦单元230能够将接收到的电信号转换成光信号，再将光信号转换成电信号，由于没有电气或实体连接，所以其具有信号单向性、优良的电绝缘特性及抗干扰特性。特别要说明的是，光耦单元230除了光发射器及光探测器之外，还可包含信号放大器用以放大输出，在信号传输上至少能将编程信号的传输距离增加一倍以上。另外，光耦单元230亦可包含第一传输线及第二传输线，所述第一传输线及第二传输线至少具有电源线及信号线，其中第一传输线的电源线与装置电源210电连接；第一传输线的信号线与控制单元220电连接；第二传输线的电源线与目标端100的供电电源110电连接；第二传输线的信号线与可编程控制器120电连接。
[0037]请参照图2，图2为本发明不对目标端供电的在线编程系统的系统方块图，此系统包含:目标端100、编程装置200及传输线300。其中，目标端100具有供电电源110及可编程控制器120。所述供电电源110即为目标端100所使用的电源，而可编程控制器120则是允许进行擦除、写入等电气操作的元件，如:电可擦除可程只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory, EEPROM)。
[0038]编程装置200包含:装置电源210及控制单元220。所述装置电源210为提供编程装置200所需的电源，控制单元222能够接收使用者撰写用以控制可编程控制器212的原始码(Source Code )，并且进行编译以产生编程信号。
[0039]传输线300用以同时连接目标端100及编程装置200，所述传输线300嵌入有光耦单元301用以接收编程信号，并且将此编程信号转换至可编程控制器120以进行在线编程。所述转换是先将电信号的编程信号转换成光信号，再将此光信号转换成电信号。其目的在于使目标端100与编程装置200电气隔离且延长信号传输距离，甚至在光耦单元301的输入端(电信号转光信号)及输出端(光信号转电信号)电连接有不同电平的电源(如:供电电源110及装置电源210)时，可以使转换前后的编程信号具有不同的电平(Level)。[0040]承上所述，在实际实施上，光耦单元310可封装成一个光电集成电路，此光电集成电路中用以将电信号转换成光信号的一端将与编程装置200电连接，而用以将光信号转换成电信号的一端则与目标端100电连接，稍后将结合附图详细说明其连接方式。
[0041]接着，请参照图3，图3为本发明不对目标端供电的在线编程方法的方法流程图，其步骤包括:在目标端100提供供电电源110及可编程控制器120 (步骤310);在编程装置200提供装置电源210 (步骤320);所述编程装置200接收并编译逻辑程序以产生编程信号(步骤330 );所述编程装置200将编程信号传送至光耦单元(230、301)，使光耦单元(230、301)将编程信号转换至可编程控制器120以进行在线编程(步骤340)。通过上述步骤，即可通过目标端100对可编程控制器120供电，编程装置200无须供电给目标端100，并且以光耦单元(230、301)电气隔离相互连接的目标端100与编程装置200，使编程装置200产生的编程信号经光耦单元(230、301)转换至可编程控制器120以进行在线编程。
[0042]在实际实施上，步骤340之后，还可将光耦单元(230、301)的一端与装置电源210电连接，以及将光耦单元(230、301)的另一端与供电电源110电连接，用以使转换前的编程信号与转换后的编程信号具有不同的电平(步骤350 )。换句话说，光耦单元(230、301)转换后的编程信号的电平与可编程控制器120的电平相同，而与转换前的编程信号只存在逻辑闻低的关系。
[0043]以下结合图4及图5以实施例的方式进行如下说明，请先参照图4，图4为应用本发明的控制单元及光耦单元电连接至可编程控制器的第一实施例的示意图。前面提到，光耦单元230的一端电连接控制单元220及装置电源210，光耦单元230的另一端电连接可编程控制器120及目标端100的供电电源110，用以将编程信号经光耦单元230转换至可编程控制器120进行在线编程。在实际实施上，装置电源210及供电电源110可以是不同的电平，如此一来，经光耦单元230转换前的编程信号与转换后的编程信号即可具有不同的电平。
[0044]请参照图5，图5为应用本发明的控制单元及光耦单元电连接至可编程控制器的第二实施例的示意图。前面提到，传输线300用以连接目标端100及编程装置200，所述传输线300嵌入有光耦单元301用以接收编程信号，并且将编程信号由电信号转换成光信号后，再将光信号转换成电信号并传送至目标端100的可编程控制器120，如:电可擦除可编程只读存储器，用以进行在线编程。由于编程信号经过光耦单元301的转换，所以信号传输距离增加一倍，举例来说，假设信号传输距离为“70公分”，其代表使用未嵌入光耦单元301的传输线电连接目标端100及编程装置200时，最大的传输线长度仅能至“70公分”，超过则编程信号将衰减至无法辨识的程度；当使用嵌入有光耦单元301的传输线300时，从编程装置200至光耦单元301可为“70公分”，再加上光耦单元301至目标端100同样为“70公分”，故信号传输距离增加一倍。在实际实施上，可再配合信号放大器(图中未示出)增加信号传输距离，由于利用信号放大器增加信号传输距离为现有技术，故在此不再多作赘述。
[0045]综上所述，可知本发明与现有技术之间的差异在于通过目标端100对可编程控制器120供电，编程装置200无须供电给目标端100，并且以光耦单元(230、301)电气隔离相互连接的目标端100与编程装置200，使编程装置200产生的编程信号经光耦单元(230、301)转换至可编程控制器120以进行在线编程，通过这一技术手段可以解决现有技术所存在的问题，进而达成提高在线编程的便利性的技术效果。[0046]虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作一些更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附权利要求书所作限定为准。
【权利要求】
1.一种不对目标端供电的在线编程装置，其特征在于，应用在具有供电电源及可编程控制器的目标端，该装置包含: 装置电源，用以提供该装置所需的电源； 控制单元，用以接收并编译逻辑程序以产生编程信号 '及 光耦单元，该光耦单元的一端电连接该控制单元及该装置电源，该光耦单元的另一端电连接该可编程控制器及该目标端的供电电源，用以将该编程信号经该光耦单元转换至该可编程控制器以进行在线编程。
2.如权利要求1所述的不对目标端供电的在线编程装置，其特征在于，该光耦单元包含第一传输线及第二传输线，该第一传输线及该第二传输线至少包含电源线及信号线，其中该第一传输线的电源线与所述装置电源电连接，该第一传输线的信号线与该控制单元电连接，该第二传输线的电源线与目标端的供电电源电连接，该第二传输线的信号线与该可编程控制器电连接。
3.如权利要求1所述的不对目标端供电的在线编程装置，其特征在于，该光耦单元包含光电晶体管、光达灵顿电晶体管、光双向晶闸管或光电集成电路。
4.一种不对目标端供电的在线编程系统，其特征在于，该系统包含: 目标端，该目标端具有供电电源及可编程控制器； 编程装置，该编程装置包含: 装置电源，用以提供该装置所需的电源 '及 控制单元，用以接收并编译逻辑程序以产生编程信号 '及 传输线，用以同时连接该目标端及该编程装置，所述传输线嵌入有光耦单元用以接收该编程信号，并且将该编程信号转换至该可编程控制器以进行在线编程。
5.如权利要求4所述的不对目标端供电的在线编程系统，其特征在于，该可编程控制器为电可擦除可编程只读存储器。
6.如权利要求4所述的不对目标端供电的在线编程系统，其特征在于，该传输线通过该光耦单元电气隔离该目标端及该编程装置，该传输线包含信号线及电源线。
7.如权利要求4所述的不对目标端供电的在线编程系统，其特征在于，该光耦单元包含光电晶体管、光达灵顿电晶体管、光双向晶闸管或光电集成电路。
8.一种不对目标端供电的在线编程方法，其特征在于，步骤包括: 在目标端提供供电电源及可编程控制器； 在编程装置提供装置电源； 所述编程装置接收并编译逻辑程序以产生编程信号；及 所述编程装置将该编程信号传送至光耦单元，使该光耦单元将该编程信号转换至该可编程控制器以进行在线编程。
9.如权利要求8所述的不对目标端供电的在线编程方法，其特征在于，该方法还包含将该光耦单元的一端与该装置电源电连接，以及将该光耦单元的另一端与该供电电源电连接，用以使转换前的该编程信号与转换后的该编程信号具有不同的电平的步骤。
10.如权利要求8所述的不对目标端供电的在线编程方法，其特征在于，该光耦单元电气隔离该目标端及该编程装置。
【文档编号】G06F9/445GK103677859SQ201210316648
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年8月30日 优先权日:2012年8月30日
【发明者】姜骁 申请人:英业达科技有限公司, 英业达股份有限公司