一种具有调试功能的嵌入式硬件系统的制作方法

本实用新型属于嵌入式电路的技术领域，尤其涉及一种具有调试功能的嵌入式硬件系统。

背景技术：

近年来，随着微处理器技术的发展，越来越多的处理器和逻辑器件采用JTAG接口作为其内核与PC机通信的中介，并由此开发仿真器，实现处理器或可编程逻辑器件的在线仿真。比如FPGA,DSP等专用处理器，都配备了专门用于仿真器的JTAG接口。而且，对于DSP,FPGA等器件，JTAG接口的仿真器是其唯一支持在线仿真与烧写程序的工具。所以，JTAG接口在DSP系统、嵌入式系统中都是不可或缺的标准接口。在设计嵌入式系统时，为了实现上位PC机与下位机之间的通信，通常需要直接在主功能板上做一个包含JTAG在内的信息交互接口，用于上位机与下位机之间数据传输、通信、在线仿真和烧写程序。对于主功能板来说，当调试完成并将程序固化后，不再需要调试模块，但是此时调试模块仍会消耗主功能板的能量，占用主功能板的面积。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种具有调试功能的嵌入式硬件系统，其能够有效减少电路板的面积，散热更好，功耗更低，减小布线难度。

解决上述问题的技术方案是：这种具有调试功能的嵌入式硬件系统，其包括主功能板和调试板，所述主功能板通过数据接口与上位机进行信息交互，所述调试板用于数据传输、在线仿真和烧录程序，二者通过若干根排线可插拔地连接；

主功能板包括数字信号处理器DSP、现场可编程门阵列FPGA；

调试板包括FPGA下载和调试接口电路、DSP下载和调试接口电路、串口、网络接口。

本实用新型将调试部分设计为一块独立于主功能板之外的调试板，主功能板和调试板通过若干根排线可插拔地连接，这样在研发过程中，需要调试板与主功能板相连进行数据传输、通信、调试并下载程序；在完成系统最终的应用程序设计后，便可以将程序通过调试板下载到主功能板上运行，之后的最终产品不再需要调试板。这种方案既可完成系统的程序调试，又可在减少面积占用的前提下保证系统功能的完整性，能够有效减少电路板的面积，散热更好，功耗更低，减小布线难度。

附图说明

图1是根据本实用新型的具有调试功能的嵌入式硬件系统的电路方框图。

图2为根据本实用新型的具有调试功能的嵌入式硬件系统的具体电路图。

具体实施方式

如图1所示，这种具有调试功能的嵌入式硬件系统，其包括主功能板和调试板，所述主功能板通过数据接口与上位机进行信息交互，所述调试板用于数据传输、在线仿真和烧录程序，二者通过若干根排线可插拔地连接；

主功能板包括数字信号处理器DSP、现场可编程门阵列FPGA；

调试板包括FPGA下载和调试接口电路、DSP下载和调试接口电路、串口、网络接口。

本实用新型将调试部分设计为一块独立于主功能板之外的调试板，主功能板和调试板通过若干根排线可插拔地连接，这样在研发过程中，需要调试板与主功能板相连进行数据传输、通信、调试并下载程序；在完成系统最终的应用程序设计后，便可以将程序通过调试板下载到主功能板上运行，之后的最终产品不再需要调试板。这种方案既可完成系统的程序调试，又可在减少面积占用的前提下保证系统功能的完整性，能够有效减少电路板的面积，散热更好，功耗更低，减小布线难度。

另外，所述主功能板上设置扁平插座，所述调试板上设置扁平插座，所述排线连接这两块板上的扁平插座。这样使用更方便，而且寿命更长。

另外，在所述主功能板上设置第一、第二扁平插座，在所述调试板上设置第三、第四扁平插座，第一、第三扁平插座连通FPGA调试信号，第二、第四扁平插座连通DSP调试信号。将FPGA信号和DSP信号分开，可以保证二者不发生冲突。

另外，所述主功能板还包括电源模块、音频信号采集芯片、外部存储设备。当然，主功能板还可以包括其他功能模块。

另外，如果使用到USB口，所述调试板还可以包括USB接口。

另外，所述FPGA下载和调试接口电路包括FPGA JTAG接口和AS接口，所述DSP下载和调试接口电路包括DSP JTAG接口。

另外，通过跳线选择FPGA JTAG接口、DSP JTAG接口、串口、网络接口。

以下更具体地说明本实用新型。

如图1-2所示，包括主功能板1和调试板2，所述主功能板1与所述调试板2通信连接，所述主功能板1用于通过所述数据接口与上位机进行信息交互，所述调试板2用于数据传输、在线仿真和烧录程序。这样，将主功能板1与调试板2相关的接口制作在一块专用的调试板2上，而主功能板1与调试板2通过相应接口相连，在研发过程中，需要调试板2与主功能板1相连进行数据传输、通信、调试并下载程序；在完成系统最终的应用程序设计后，便可以将程序通过调试板2下载到主功能板1上运行，之后的最终产品不再需要调试板2，在嵌入式系统中将调试板2设计成独立模块，与主功能板相连。这种方案既可完成系统的程序调试，又可在减少面积占用的前提下保证系统功能的完整性。

所述调试板2上设有扁平插座3、FPGA JTAG口4、AS口5、DSP JTAG口6、串口7、网口8和USB口9，所述扁平插座3用于连接所述调试板2和所述主功能板1，所述FPGA JTAG口4、AS口5和DSP JTAG口6用于在线仿真或烧录程序，所述串口7、网口8和USB口9用于与外设设备的数据的传输。这样，将主功能板1与调试板2相关的FPGA JTAG口4、AS口5、DSP JTAG口6、串口7、网口8和USB口9等接口制作在一块专用的调试板2上，而主功能板1与调试板2通过相应接口相连，在研发过程中，需要调试板2与主功能板1相连进行数据传输、通信、调试并下载程序；在完成系统最终的应用程序设计后，便可以将程序通过调试板2下载到主功能板1上运行，之后的最终产品不再需要调试板2。这种方案既可完成系统的程序调试，又可在减少面积占用的前提下保证系统功能的完整性。进一步的优选方案是：所述主功能板1上设有可编程门阵列10、数字信号处理器11和功能模块12，所述可编程门阵列10用于对输入信号的控制处理，所述数字信号处理器11用于数字信号处理的专用芯片。还可以是：所述主功能板1通过线缆与所述调试板2通信连接。

具体而言，主功能板1可以将调试板2上的JTAG，串口RS232，网络接口中的以及FPGA JTAG口4和AS口5引出，在调试板上搭建调试模块，并互相通过扁平插座3连接，所需的排线数通过以下计算可知。

DSP(数字信号处理器)：FPGA JTAG口8根；串口2根；(2片DM368需两套调试接口)；网口8：一只隔离变压器4根线(2片DM368的调试网口则需8根线)；FPGA(可编程门阵列)：JTAG4根；AS 7根；此外还有复位线以及电源线和地线等，可以将DSP的调试线和FPGA的调试线分开用两个扁平插座3连接。用于FPGA的调试线缆有16根线；用于DSP调试的估计需要64根线，为了满足网络芯片的供电需要加电源线和地线。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。本领域的普通技术人员应该理解，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本实用新型技术方案的保护范围。