标题和描述中的“Keil Ulink2 USB to JTAG Circuit”指的是Keil Ulink2调试器的电路设计,这是一个用于微控制器开发的重要工具,能够通过USB接口与计算机连接,实现对目标系统的编程、调试和监控功能。Ulink2支持多种微控制器,包括ARM系列,并能通过JTAG或SWD(Serial Wire Debug)接口与目标设备通信。
### Keil Ulink2电路设计的关键知识点
#### 1. JTAG接口与SWD接口
JTAG(Joint Test Action Group)是一种标准的测试协议,主要用于芯片内部测试及系统级芯片调试。SWD是ARM公司为简化JTAG接口而推出的一种新接口,它减少了引脚数量,提高了调试速度。Ulink2同时支持这两种接口,可以适应不同微控制器的需求。
#### 2. USB接口与电源管理
Ulink2通过USB接口与主机进行数据交换和电源供应。电路图中显示了USB接口(USB-B型)以及相关的电源管理元件,如SPX1117-3.3稳压器,它将USB提供的5V电压转换成3.3V,为整个电路提供稳定的工作电压。
#### 3. LPC2148微控制器
电路中的核心部件LPC2148是一款基于ARM7TDMI内核的微控制器,具有高速的外部总线接口和丰富的片上资源。在Ulink2中,LPC2148负责执行调试代理的任务,包括解析来自主机的调试命令、控制JTAG/SWD接口与目标设备的通信等。
#### 4. 数据缓冲与信号调理
电路中使用了多个74LV125双向三态缓冲器来处理JTAG/SWD接口的数据传输。这些缓冲器可以确保数据的正确传输,避免信号冲突。此外,电路还包括了必要的信号调理元件,如电阻、电容,用于信号过滤和平滑,提高信号质量。
#### 5. 调试接口与适配器
Ulink2提供了多种调试接口,包括ARM、OCDS、ST、51-2PIN等,通过不同的跳线帽(JP1至JP6)选择相应的接口类型。这使得Ulink2能够兼容广泛的微控制器平台,满足不同用户的需求。
#### 6. 时钟与复位电路
电路中的XTAL1和XTAL2为LPC2148提供了外部振荡源,通常为12MHz的晶振。C5和C6为晶振提供负载电容,确保振荡器稳定工作。RESET引脚用于复位LPC2148,确保调试器启动时处于可预测的状态。
#### 7. LED指示与按钮
电路还包含LED指示灯和按钮,用于指示设备状态和控制调试过程。例如,RED LED(D1)和BLUE LED(D2和D3)分别指示错误状态和运行状态;RUN按钮(由R1、R5、R8等电阻网络控制)用于触发调试器的运行或停止操作。
#### 8. 保护电路与滤波器
为了防止外部干扰和保护电路免受过电压或静电放电的影响,Ulink2设计中包含了各种保护电路和滤波器。例如,C14和C8为电源提供去耦滤波,R33和R34为USB数据线提供终端电阻,减少信号反射。
Keil Ulink2电路设计集成了复杂的信号处理、电源管理、微控制器控制以及多种调试接口技术,是现代微控制器开发中不可或缺的工具。通过深入理解其电路原理和功能模块,工程师可以更好地利用Ulink2进行高效、精准的硬件调试和软件开发。