[发明专利]一种通过设备应用接口进行测试及编程的方法

说明书

技术领域

该发明涉及计算机通讯技术(包括USB、LAN、CAN、1394、SATA、PCIe、BLUETOOTH、WLAN、UWB、WUSB等通讯技术)、微处理器/单片机、可编程器件等技术领域。

背景技术

早期的微处理器/单片机多采用外接程序及数据存储器的方法以满足不同的应用要求，随着半导体技术的发展及用户对微处理器/单片机应用系统集成度要求的提高，越来越多的微处理器/单片机逐渐向内置程序及数据存储器的方向发展，在这些微处理器/单片机系统的生产过程中，用户需要用专用编程工具先对器件编程然后才能进行安装焊接组装等加工工序，在最终产品状态，用户无法对产品进行程序更改及升级等操作。近年来，一些微处理器/单片机开始向ISP(在系统编程)、IAP(在应用编程)、JTAG(边界扫描测试及编程)功能方向发展，使带此功能的微处理器/单片机或可编程逻辑器件产品可以实现最终产品、最后工序编程或最终用户远程测试或固件编程、升级。

但是目前具备ISP、IAP、JTAG测试或编程功能的微处理器/单片机或可编程逻辑器件的编程接口均是采用专用的简单的通讯方式的电气接口。例如一些8051内核的单片机通过UART串口及RS232转换电路与Pc(个人计算机)连接实现ISP/IAP功能；多数ARM内核的微处理器或可编程逻辑器件通过JTAG(边界扫描测试)接口与基于PC并行口的JTAG控制器连接，实现芯片边界扫描测试及编程等功能。这些接口专用于编程、调试及测试，编程电缆包含专用电路及元器件、成本较高、较复杂且需要专门设计，在用户应用固件程序运行过程中一般不使用该接口，最终产品也很难保留该接口进行固件编程或升级。随着计算机通讯技术的发展，这些简单通讯方式接口已逐渐从PC端淘汰(大多数笔记本电脑已取消标准串行及并行电气接口)，逐渐被USB/LAN/CAN/1394/SATA/PCIE/BLUETOOTH/WLAN/UWB/WUSB等高效、高速及易连的接口取代。并且越来越多的微处理器/单片机或可编程逻辑器件也已集成了这些高效、高速及易连的通讯方式接口以适应不同的应用需求。甚至有些通讯方式规范已经定义了程序升级的通讯协议(例如USB组织定义了USB外设固件升级规范“USB Device Firmware Upgrade Specification，Revision 1.1”)，但是用户需要开发编程工具软件、固件程序甚至驱动程序等，协议较复杂且实现困难。目前也只局限于固件升级，没有整合仿真、调试、测试、固件编程、升级等通信功能及用户应用通信功能，还没有具体的简单易行的系统实施方法。

本说明书将以内置USB/LAN/CAN/1394/SATA/PCIE/BLUETOOTH/WLAN/UWB/WUSB等通讯接口的微处理器/单片机为例，详述如何通过微处理器/单片机或可编程逻辑器件的这些通讯接口在已有的微处理器/单片机或可编程逻辑器件仿真、调试、测试、固件编程方法基础上实现仿真、调试、测试、编程通信功能及用户应用通信功能。

发明内容

本发明可以利用现有PC端工具软件及外设驱动程序实现单一通讯接口的仿真、调试、测试、编程通信及应用通信的多功能，本说明书着重于微处理器/单片机通过USB接口实现仿真、调试、测试、编程的方法，该方法也适用于带LAN、CAN、1394、SATA、PCIE、BLUETOOTH、WLAN、UWB、WUSB等通讯方式接口的微处理器/单片机或可编程逻辑器件。

本发明的实现方法为：

带USB接口的微处理器/单片机或可编程逻辑器件通过USB电缆与PC连接时，其默认状态是一个USB虚拟串口/并口外设(Device)或其它可编程类外设(例如USB-JTAG适配器)，用户通过现有的PC端仿真、调试、测试、编程等工具软件及USB虚拟串口/并口或可编程类外设驱动程序实现对微处理器/单片机或可编程逻辑器件的仿真、调试、测试、固件编程操作，完成仿真、调试、测试、编程后用户可以通过PC端的编程工具软件把微处理器/单片机或可编程逻辑器件设置为应用状态，然后微处理器/单片机或可编程逻辑器件即工作于应用状态并运行用户自己设计的应用固件程序，此时微处理器/单片机或可编程逻辑器件作为一个用户设计的应用USB外设按照用户的设计要求通过USB接口及相应的应用驱动程序实现与PC或其它设备的连接通信。