探索DK4000 - C167开发套件：硬件设计与编程指南

在电子工程师的日常工作中，一款优质的开发套件是不可或缺的工具。今天，我们就来深入了解一下ST的DK4000 - C167开发套件，它为PSD4000系列闪存可编程系统设备（PSDs）的评估提供了一个低成本且功能强大的平台。

文件下载：DK4000-XA-110.pdf

一、套件概述

DK4000开发套件有110或220伏版本，具有极高的通用性。它不仅可以用于演示PSD4000的JTAG在线系统编程（ISP）能力，还支持在MCU运行时进行应用内编程（IAP）。此外，英飞凌C167CR系列用户可以将其作为代码开发的评估平台。

二、关键定义

1. 在线系统编程（ISP）

PSD上包含符合IEEE 1149.1标准的JTAG接口，这使得整个设备在焊接到电路板上后仍能快速编程，包括主闪存、辅助引导闪存、PLD和所有配置区域。此过程无需MCU参与，即使PSD完全空白，也能随时随地进行编程或重新编程。

2. 应用内编程（IAP）

PSD包含两个独立的闪存阵列，MCU可以在一个内存中执行代码的同时，对另一个内存进行擦除和编程。通过这种独特的架构，产品固件可以通过任何通信通道（如CAN、以太网、UART、J1850）进行稳健更新。

三、硬件组成

1. PSD4000闪存PSD

PSD4135G2具有4Mbit主闪存（512Kx8）、256Kbit引导闪存（32Kx8）和64Kbit SRAM（8Kx8）。详细数据手册可在www.st.com/psd查询。

2. 评估/演示板

配备C167CR或其他MCU、LCD显示屏、用于ISP/IAP的JTAG和UART端口。

3. 其他硬件

包括FlashLINK JTAG ISP编程器（使用PC的并行端口）、直连串口电缆（公 - 母）和电源。

四、软件资源

1. PSDsoft Express

这是一款基于Windows的编程开发软件，具有直观的点选式操作界面。它支持按制造商和零件号选择MCU、图形化定义引脚功能、轻松创建内存映射以及JTAG ISP编程。

2. 可下载的演示软件

可从ST PSM产品部门网站的开发工具部分（www.st.com/psd）下载167_disk.zip文件，其中包含了多个目录和文件，用于演示IAP、提供内存映射文件和目标文件等。

五、开发板详细描述

1. 主要特性

• 显示屏：开发板配备了一个两行16字符的LCD显示屏。
• 电源开关：用于控制开发板的电源。
• UART串口：连接到MCU串口，用于IAP。
• PSD4000软件：预编程了C167CR演示代码，用户可通过JTAG ISP编程替代程序。
• JTAG编程端口：与FlashLINK编程器配合使用进行ISP。
• 复位按钮：用于复位MCU和PSD。
• 额外SRAM焊盘：可用于扩展SRAM。

2. 其他特性

DK4000开发板还提供了一些未填充的元件位置，以降低用户成本，如C167CR引导元件、JTAG连接器链、C167CR OWE控制、模拟Vref输入、外部扩展和9V电池输入等。

六、ISP编程步骤

1. 安装软件

在运行Windows 95/98/NT/2000的PC上安装PSDsoft Express，并确保使用最新版本。

2. 连接硬件

将FlashLINK编程器插入PC的并行端口，并将扁平电缆连接到评估板的JTAG端口。

3. 开启电源

插入电源并打开电源开关，可通过R11调节LCD对比度。

4. 运行软件

运行PSDsoft Express，在设计流程中点击ST JTAG/ISP按钮，选择“Only one”并点击OK，即可开始编程。

七、作为C167CR开发平台的应用

1. 概念

DK4000开发板为C167CR用户提供了早期演示设计概念、加速用户应用开发、替代目标系统进行测试以及提供ISP和IAP演示平台等功能。

2. 下载代码

可通过JTAG（ISP）或UART（IAP）将可执行代码下载到开发板。目前本手册仅介绍了ISP功能，IAP功能将在未来通过www.st.com/psd上的PSDload支持。

3. JTAG - ISP

PSD4000系列的JTAG接口可对PSD内的所有内存区域进行编程。在JTAG - ISP期间，LCD将停止工作，因为MCU不运行。ST提供的FlashLINK编程器可方便地进行JTAG编程操作。

八、167设计概述

1. 内存分配

hwtest.obj使用C167CR的分段模式，demo1项目使用非分段模式。C167CR的大地址内存区域被划分为64k字节的段，本项目仅使用了段0和段1。

2. 内存交换

通过设置拨码开关和复位按钮，可以演示PSD的内存交换功能。内存交换通过PSD中PLD方程的逻辑实现，由PSD PAGE寄存器中的逻辑位exe_src_a控制。

3. 实际执行过程

在内存交换过程中，MCU并不关心指令字节的来源，关键在于地址的生成。为确保程序正确运行，可在交换点之前的两个应用中放置相同的代码。

4. 创建自定义IAP代码包

通过使用链接器控制确定某些模块在基础应用和新IAP应用中的绝对位置，可确保程序流程正常。

九、参考资料

本文档还提供了一些参考资料，如IEEE Std 1149.1 - 1990、Flashlink用户手册、AN1153和AN1426应用笔记等，以帮助读者进一步了解相关技术。

十、附录

附录部分包含了跳线配置、软件功能描述、开发板原理图和零件清单、FlashLINK适配器引脚描述、调试树和板卡勘误等详细信息。

通过对DK4000 - C167开发套件的全面了解，我们可以看到它在PSD4000系列评估和C167CR开发中的强大功能。各位电子工程师们，不妨在实际项目中尝试使用这款套件，看看它能为你的设计带来哪些便利和创新。你在使用类似开发套件时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。