[发明专利]一种基于磁隔离技术的DSP仿真器

说明书

技术领域

本发明涉及变压器电力制造领域，尤其涉及一种基于磁隔离技术的DSP仿真器。

背景技术

JTAG：JTAG是英文“JointTestActionGroup(联合测试行为组织)”的词头字母 的简写，主要应用于：电路的边界扫描测试和可编程芯片的在线系统编程。标准JTAG接口 主要包括：

TCK——测试时钟输入；

TDI——测试数据输入，数据通过TDI输入JTAG口；

TDO——测试数据输出，数据通过TDO从JTAG口输出；

TMS——测试模式选择，TMS用来设置JTAG口处于某种特定的测试模式。

TRST——测试复位，输入引脚，低电平有效。

TI公司的14-PinJTAG接口在标准的JTAG基础上添加了一些TI公司私有的引脚：

PD(Vcc)——目标板上电检测输入；

TCK_Ret——TCK时钟返回输入；

EMU0——模式选择输入1；

EMU1——模式选择输入2。

DSP：DigitalSignalProcessor，数字信号处理器，一类用于高速数字运算的处理器。

磁隔离：是基于芯片级变压器的隔离技术。iCoupler磁耦隔离器是基于芯片尺寸变压器 的磁耦合器，与传统光耦合器中采用的发光二极管(LED)和光电二极管不同，iCoupler磁 隔离技术通过采用晶圆级工艺直接在片上制作变压器。iCoupler磁隔离可以在低成本条件下 实现多通道及其他功能集成。

上位机PC通过USB接口与仿真器相连接，仿真器与目标板相连接，由于目标板可能处于 电磁干扰比较严重情况，目标板可能带有大量静电荷，由于仿真器与目标板相连，两者共地， 因此设备上的静电可能通过JTAG电缆传递到上位机的USB接口，并将上位机USB烧坏，使目 标板不能继续仿真或程序烧写。

带有DSP芯片的目标板，会大量应用于变频器、光伏逆变器等电力电子装置中，这些装 置在调试过程中，主回路上的高电压有可能通过目标板传递到JTAG仿真器，进而将与JTAG 仿真共地链接的上位机的USB接口过压击穿，使目标板不能继续仿真或程序烧写。

在使用早期型号DSP芯片的目标板，PD(Vcc)——目标板上电检测输入引脚会接入5V电 源，因此会将仿真器中的3.3V电源供电的CPLD芯片的IO过压击穿，损坏仿真器。

发明内容

本发明的目的就是针对以上技术问题，设计出一种基于磁隔离技术的DSP仿真器，用于 上位机对包含TI公司DSP、ARM和MP430单片机的目标板进行仿真调试与程序下载的隔离性 JTAG仿真器。

本发明的技术问题主要通过下述技术方案得以解决：

一种基于磁隔离技术的DSP仿真器，包括USB接口芯片、复杂可编程逻辑器件CPLD、基 于磁隔离技术的数字隔离器、隔离电源模块、JTAG连接器以及TVS稳压电路组成，其特征在 于上位机与USB芯片相连，USB芯片与CPLD芯片相连，CPLD芯片通过数字隔离器与JTAG接 口相连。

进一步，本发明DSP仿真器通过隔离电源模块将USB输入电压经过隔离后，再向磁隔离 芯片供电，合理选择隔离电源模块，输出隔离电压可达3000VDC。

进一步，本发明DSP仿真器通过USB接口芯片与上位机软件进行通信，USB接口芯片将 上位机发送过来的、经过封装的USB串行数据流转换为宏指令输出给CPLD，在CPLD中按照 预设的解析协议，解析宏指令产生JTAG控制信号。

进一步，本发明DSP仿真器通过基于磁隔离技术的数字隔离器将CPLD输出的JTAG信号 与输出到目标板之间的JTAG信号隔离，合理选择磁隔离的数字隔离器，其隔离电压可达 2500Vrms。

进一步，本发明DSP仿真器通过TVS稳压电压降JTAG接口的目标板上电信号进行稳压， 并限制在3.3V，防止此信号将磁隔离芯片的IO口过压损坏。