PIC單片機在線(xiàn)調試中的一些問(wèn)題

1 在線(xiàn)串行編程

　　1.1在線(xiàn)串行編程接口

　　帶有Flash閃速存儲器的PIC單片機產(chǎn)品一般都具有在線(xiàn)串行編程功能，只需要5根引線(xiàn)就可以把程序下載到單片機的Flash程序存儲器中。這5根線(xiàn)的排列順序是MCLR/Vpp、Vdd、Vss、PD（或PGD）和PC（或PGC），圖1是PIC單片機在線(xiàn)串行編程接口圖。

　　1.2引腳含義

　　上述5根引線(xiàn)的具體含義是：MCLR/Vpp——編程電壓(對于PIC單片機一般為13 V左右)；Vdd——編程電源(5 V)；Vss——地；PD——編程數據信號；PC——編程時(shí)鐘信號。

　　有了這個(gè)編程連接電路，只需要合適的編程硬件電路和編程軟件，就可以實(shí)現單片機在線(xiàn)串行編程和調試。

2 在線(xiàn)調試器

　　2.1在線(xiàn)調試器與目標板的連接

　　微芯公司推出的第一代在線(xiàn)調試器命名為MPLAB ICD，其支持PIC16F87X系列單片機的在線(xiàn)調試與燒寫(xiě)，并且性能可靠，使用簡(jiǎn)捷、方便。在MPLAB ICD基礎上，微芯公司推出第二代在線(xiàn)調試器命名為MPLAB ICD2(以下簡(jiǎn)稱(chēng)ICD2)，其支持全系列的PIC Flash閃速存儲器單片機的在線(xiàn)調試和燒寫(xiě)，甚至還支持微芯公司16位單片機dsPIC的在線(xiàn)調試和燒寫(xiě)。ICD2在線(xiàn)調試器與目標板的連接如圖2所示。

　　圖2中只畫(huà)出ICD2的MCLR/Vpp、PGD和PGC三組重要信號與目標板的連接，ICD2的Vdd和Vss按照正常方式與目標板連接。如果目標板上有AVdd(模擬電源)和AVss(模擬地)，在目標板上也必須把AVdd和AVss與其對應的電源和地相連，不能有任何電源和地引腳懸空，以保證ICD2在調試時(shí)能正常工作。

　　2.2PGC和PGD信號易出現的問(wèn)題

　?、?從圖2中可以看出，ICD2的PGC和PGD引腳內部已經(jīng)接有4.7 kΩ的下拉電阻，因此用戶(hù)設計電路板時(shí)，電路板上的這2個(gè)引腳就不能再接下拉電阻，以免引起不正確的電平。

　?、?PGC和PGD是信號引腳，對于這2個(gè)引腳，ICD2和目標板之間的連接不能有任何電容或其他容性器件接入，否則會(huì )影響串行數據和時(shí)鐘信號傳輸。PGC和PGD信號是雙向傳輸信號，ICD2和目標板之間的連接不能有任何二極管等元件阻斷信號傳輸。

　　2.3復位

　　MCLR/Vpp是ICD2編程電壓引腳，編程時(shí)電壓應該在13 V左右，這個(gè)引腳的另一個(gè)功能是復位。我們知道，任何單片機在上電或在其他一些特殊情況下都能引起復位。單片機的復位與電源和晶體振蕩是單片機進(jìn)入正常工作的三大必要條件。因此，應該注意以下問(wèn)題。
　　
　?、?不能接入大電容，否則Vdd（電源電壓）不能快速建立，影響復位。

　?、?目標板的Vdd（電源電壓）與MCLR/Vpp間應串接一只10 kΩ以下的復位電阻，這樣在復位時(shí)目標板的MCLR/Vpp引腳能夠被正常拉低，而在編程時(shí)也可以保持13 V左右的燒寫(xiě)電壓。

　?、?復位電阻不能太大，必須要小于10 kΩ。根據筆者的經(jīng)驗，對于PIC16F87X系列單片機，復位電阻是10 kΩ或10 kΩ以下時(shí)可以正常復位；對于PIC18FXX2系列單片機，復位電阻是10 kΩ時(shí)不能正常復位，更換為4.7 kΩ左右的電阻就可以實(shí)現正常復位了。

　　2.4應用實(shí)踐

　　由于ICD2的實(shí)用性和價(jià)格低廉，越來(lái)越多的用戶(hù)使用ICD2在線(xiàn)調試器。在ICD2與目標板連接過(guò)程中，非常容易出現這樣或那樣的問(wèn)題。對于初學(xué)者和自己制作目標板的用戶(hù)，尤其要注意把ICD2與目標板進(jìn)行可靠連接，所謂可靠連接就是要接觸良好。用戶(hù)在制作目標板時(shí)要遵循本文2.2和2.3小節的敘述，制作出的目標板一般都能與ICD2實(shí)現正常連接。

　　當用戶(hù)制作的目標板與ICD2連接時(shí)，若出現不能連接的情況，對于初學(xué)者，由于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗，往往判斷不了哪里出了問(wèn)題，甚至懷疑ICD2有問(wèn)題。此時(shí)，應先判斷目標板是否有問(wèn)題，若目標板沒(méi)有問(wèn)題，只能懷疑是ICD2本身或ICD2與計算機連接的問(wèn)題。

結語(yǔ)

　　本文重點(diǎn)敘述在線(xiàn)調試器與目標板的連接、復位以及出現問(wèn)題的解決辦法，有非常強的實(shí)用和參考價(jià)值，希望引起使用在線(xiàn)調試器讀者的重視，節省調試時(shí)間。

參考文獻

1 武鋒，陳新建. PIC單片機C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)入門(mén). 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2005

2 張明峰. PIC單片機入門(mén)與實(shí)戰. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2004

陳新建：工程師，主要研究方向為單片機、水利量測自動(dòng)化及閘和壩安全監測自動(dòng)化。

武鋒：高級工程師，主要研究方向為單片機、水利量測自動(dòng)化及閘門(mén)和泵站計算機監控。