⑦ 与IEEE 1149.1 标准兼容的,可用于访问片上调试系统及编程的JTAG接口。
ATmega64是以Atmel 高密度非易失性存储器技术生产的。片内ISP Flash 允许程序存储器通过ISP 串行接口(或者通用编程器)进行编程,也可以通过运行于AVR内核之中的引导程序进行编程。通过将8位RISC CPU与系统内可编程的Flash集成在一个芯片内,ATmega64 成为一个功能强大的单片机,为许多嵌入式控制应用提供了灵活而低成本的解决方案。
利用ATmega64单片机实现对大容量FPGA的远程升级,涉及的主要技术问题有三点:一是如何将ATmega64单片机接入RS485总线;二是在接收到升级数据后和加载FPGA时,如何利用ATmega64单片机对大容量的Flash存储器进行读写操作;三是ATmega64单片机实现 FPGA的SELECTMAP加载。
2.2.1 RS485接口电路设计
如表1所列, RS485总线标准具有控制方便、价格低廉以及高噪声抑制、相对高的传输速率、传输距离远和宽共模范围等优点。在过去的20年时间里,建议性标准RS485作为一种多点差分数据传输的电气规范,被应用在许多不同的领域作为数据传输链路。
表1 TIA/EIA485串行通信标准的性能
子节点的ATmega64单片机通过Sipex公司设计生产的高性能RS485收发器接入RS485总线。
SP485R是一款与流行的标准RS485芯片完全兼容,而且包含更高的ESD保护和高接收器输入阻抗等性能的RS485收发器。接收器输入高阻抗可以使400个收发器接到同一条传输线上,又不会引起RS485驱动器信号的衰减。该收发器的特点如下:
① 允许超过400个收发器接到同一条传输线上;
② 接收器输入高阻抗(标准值RIN=150 kΩ);
③ 半双工配置与工业标准引脚一致;
④ 共模输入电压范围为-7~+12 V;
⑤ 低功耗(250 mW);
⑥ 独立驱动器和接收器使能引脚。
其典型应用电路如图3所示。
图3 利用SP485R构成的半双工RS485电路
ATmega64单片机的标准串行口通过RXD直接连接SP485R芯片的RO引脚,通过TXD直接连接SP485R芯片的DI引脚。由单片机输出的R/D信号直接控制SP485R芯片的发送器/接收器使能:R/D信号为1,SP485R芯片的发送器有效,接收器禁止,此时单片机可以向 RS485总线发送数据字节;R/D信号为0,SP485R芯片的发送器禁止,接收器有效,单片机可以接收来自RS485总线的数据字节。上拉电阻R1、下拉电阻R2用于保证未连接总线时的SP485R芯片处于空闲状态,以提高每个RS485节点的工作可靠性。6.8 V的TVS管V1、V2、V3用来保护RS485总线,避免RS485总线受外界干扰时产生的高压损坏RS485收发器。