專利名稱：一種基于i的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過I2C總線協(xié)議進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌谘b置及相關(guān)的讀寫裝置，特別是通過I2C總線協(xié)議對單片機或數(shù)據(jù)設(shè)備進(jìn)行讀寫的接口及應(yīng)用該接口的讀寫裝置。
背景技術(shù)：
I2C總線是集成電路之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆奖阒?，其最大的?yōu)點是它只使用兩條線來進(jìn)行傳輸，這給電路板布線帶來方便，正因為如此，它被廣泛應(yīng)用于各類電子產(chǎn)品中。
但是這類產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中以及在售后服務(wù)方面會遇到的后續(xù)讀寫升級的問題。我們知道，產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中總是需要調(diào)試的，由于生產(chǎn)廠家有專用的讀寫設(shè)備，數(shù)據(jù)的更新不成問題，但是銷售之后還會面臨軟件升級的可能，隨著科技開發(fā)日新月異，很多設(shè)備對于數(shù)據(jù)都需要更新、升級，這兩種情況都涉及到其存儲器中的數(shù)據(jù)改寫問題，尤其是后一種情況。
針對這樣的問題，對現(xiàn)在已經(jīng)成型的產(chǎn)品，現(xiàn)在通常的做法是打開機器，將存儲器芯片從電路板上解焊下來，放到專用的存儲器擦寫裝置上，通過計算機輔助來實現(xiàn)數(shù)據(jù)更新和軟件升級。顯然，這樣需要拆解原有的設(shè)備或者產(chǎn)品，操作非常不方便，大拆大卸是一件既耗費時間又特別麻煩的事情，在拆卸過程中如果操作不當(dāng)還會損壞電路元件，于生產(chǎn)和產(chǎn)品本身非常不利，極需改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用專用I2C總線接口對電子產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)據(jù)更新的接口裝置以及應(yīng)用該接口裝置進(jìn)行快速讀寫的讀寫裝置，上述的接口裝置及讀寫裝置可直接將產(chǎn)品中的數(shù)據(jù)存儲器連接于讀寫設(shè)備上，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行快速讀寫，不必拆卸存儲器。
本發(fā)明的另一個目的，是提供一種結(jié)構(gòu)特殊、插接快速、使用方便、安全可靠的專用I2C總線接口裝置及應(yīng)用有該接口的讀寫裝置，利用該接口及讀寫裝置對依照I2C總線協(xié)議進(jìn)行通訊的存貯器——包括數(shù)據(jù)存貯器和程序存貯器——進(jìn)行多次擦寫；同時避免無關(guān)人員通過通用I2C總線接口對產(chǎn)品中的程序和數(shù)據(jù)進(jìn)行不希望的改寫，確保產(chǎn)品的數(shù)據(jù)安全。
在實際的操作中，發(fā)現(xiàn)可以通過現(xiàn)有的I2C總線接口達(dá)到系統(tǒng)的更新以及升級，但是簡單暴露在電子產(chǎn)品整機外殼上的I2C總線接口卻是導(dǎo)致系統(tǒng)不安全的一個潛在危險因素，而和別的比如S端子共用接口的方法也是危險的。而本發(fā)明所實現(xiàn)的I2C總線專用接口就是為了克服這個問題而設(shè)計出來的。設(shè)計一個與常用輸出輸入接口不同的專用接口。同時設(shè)計一個與之相配地延長線，接到專用地?zé)龑懝ぞ呱稀?br> 本發(fā)明的思路是通過在電子產(chǎn)品的外殼上設(shè)置一個專用I2C總線插座，并且除I2C總線原有信號之外還為其專門配備了保證系統(tǒng)能夠正常工作的信號，以此專用I2C總線插座為橋梁，將機內(nèi)I2C總線與外部的存儲器擦寫裝置聯(lián)結(jié)起來，以實現(xiàn)對產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)試數(shù)據(jù)的處理或者軟件升級。
因此，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種基于I2C總線的接口裝置，該裝置包括有①SCL端子是I2C總線時鐘線，與產(chǎn)品內(nèi)部的SCL相聯(lián)結(jié)；②SDA端子是I2C總線數(shù)據(jù)線，與產(chǎn)品內(nèi)部的SDA相聯(lián)結(jié)；③VCC端子是外部供電電源輸入端，與產(chǎn)品內(nèi)部的E2PROM供電電源端相聯(lián)結(jié)；④GND端子地，與產(chǎn)品內(nèi)部的E2PROM電源地線及I2C的地線相聯(lián)結(jié)；⑤ID端子操作功能選擇輸入端，與產(chǎn)品內(nèi)部的MCU的復(fù)位(RESET)引腳相聯(lián)結(jié)。
其中，SCL、SDA可利用I2C總線原有的接口，ID、VCC、GND為實現(xiàn)安全快速的讀寫操作而增加的。
用符合上述專用I2C總線接口要求的電纜，將機內(nèi)I2C總線通過該基于I2C總線的接口裝置與外部的存儲器擦寫裝置(即讀寫裝置)聯(lián)結(jié)起來，便可進(jìn)行讀寫操作。
上述5個端子設(shè)置于一個接口插座內(nèi)，它們的引腳以適當(dāng)?shù)拈g距分布在插座內(nèi)。
上述的插座，其設(shè)置端子的部分基本為圓柱體上，圓柱體沿軸向開有一個以上的定位槽，從外觀上以及其結(jié)構(gòu)形式也不同于常用的接口裝置。便于識別以及準(zhǔn)確插接。
上述的插座，其外形也可以為三角形或者其它的形狀，且插座的外壁上開有一個以上的定位槽或者定位嵌頭，對應(yīng)的連接插頭，其形狀以及端子插孔與該插座一一對應(yīng)。
上述接口裝置與產(chǎn)品外殼的連接可以是嵌入卡緊方式，也可以用螺釘固定。
一種應(yīng)用I2C總線的接口的讀寫裝置，該讀寫裝置包括MCU，數(shù)據(jù)存儲器和通信接口，其中，MCU的程序存儲器中存有執(zhí)行該讀寫裝置與目標(biāo)系統(tǒng)之間通訊的程序；數(shù)據(jù)存儲器，用來存儲欲拷貝的目標(biāo)DATA；通信接口，該通信接口為上述的I2C總線的接口，即該接口包括SCL端子、SDA端子、VCC端子、GND端子和ID端子，用于與目標(biāo)系統(tǒng)的聯(lián)結(jié)；數(shù)據(jù)存儲器和通信接口分別連接MCU，MCU起到系統(tǒng)控制的作用。
上述通信接口的信號端GND，5V，SCL，SDA以及ID，分別對應(yīng)于所需要克隆數(shù)據(jù)的目標(biāo)系統(tǒng)的E2PROM電源地線及I2C的地線、E2PROM供電電源端、SCL、SDA、MCU的復(fù)位(RESET)引腳。
此外，本讀寫裝置還有按鍵、開關(guān)、顯示裝置，其中，按鍵，用來選擇拷貝數(shù)據(jù)的存儲位置，開關(guān)，用于轉(zhuǎn)換工作模式，顯示裝置，用于顯示工作狀態(tài)，顯示裝置聯(lián)結(jié)于MCU的輸入端口上，按鍵、開關(guān)聯(lián)接于MCU的輸出端口上。
上述的顯示裝置，是LED顯示器。
所述的存儲器最好是大容量的數(shù)據(jù)存儲器。
該讀寫裝置的信息讀寫裝置用來克隆CODE的實現(xiàn)方法是，將需要升級的目標(biāo)CODE放在信息讀寫裝置的數(shù)據(jù)存儲器中，MCU運行其程序存儲器中的通訊程序，實現(xiàn)讀寫裝置與目標(biāo)系統(tǒng)之間的通訊，便可將目標(biāo)CODE燒寫到目標(biāo)系統(tǒng)板上的程序存儲器中。
該讀寫裝置的信息讀寫裝置用來克隆數(shù)據(jù)可以這樣實現(xiàn)將需要抄寫的目標(biāo)DATA放在數(shù)據(jù)存儲器中，借助于燒寫在信息讀寫裝置上的程序存儲器中的程序代碼的運行，來實現(xiàn)該讀寫裝置與目標(biāo)系統(tǒng)之間的通訊，將目標(biāo)DATA燒寫到目標(biāo)系統(tǒng)板上的數(shù)據(jù)存儲器中。
本發(fā)明是插接快速、使用方便、安全可靠的專用I2C總線接口裝置，用于對依照I2C總線協(xié)議進(jìn)行通訊的存貯器——包括數(shù)據(jù)存貯器和程序存貯器——進(jìn)行多次擦寫；采用單獨設(shè)置接口的方式，實現(xiàn)起來成本低，且非常便于使用，方便售后工作人員對電子產(chǎn)品進(jìn)行系統(tǒng)升級以及調(diào)試數(shù)據(jù)的更改，操作從以前的拆卸電路板上的存儲器改為直接連接接頭進(jìn)行數(shù)據(jù)更新升級，可以極大地提高工作效率。
同時，由于專用I2C總線插座的信號配置及結(jié)構(gòu)特殊，需要對應(yīng)于專用接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫，因而可以防止無關(guān)人員隨意修改產(chǎn)品中存儲器里的數(shù)據(jù)和程序，保證數(shù)據(jù)的安全。


圖1為本發(fā)明的I2C總線專用接口結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明的專用接口具有延長線時的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本發(fā)明的接口延長線聯(lián)結(jié)關(guān)系圖，圖4為本發(fā)明實施的應(yīng)用I2C總線接口的讀寫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為本發(fā)明實施的應(yīng)用I2C總線接口的讀寫裝置的電路圖。
具體實施例方式
下面以電視機為例，介紹一種本發(fā)明實現(xiàn)的最佳方式。如圖1、圖2所示，此專用I2C接口裝置共包含5個信號端，分別為①SCL端子I2C總線時鐘線，與電視內(nèi)部的SCL相聯(lián)結(jié)，②SDA端子I2C總線數(shù)據(jù)線，與電視內(nèi)部的SDA相聯(lián)結(jié)，③VCC端子外部I2C供電電源輸入(一般為+5V，如有特殊可以自行輸入相應(yīng)電壓)，與電視內(nèi)部的E2PROM供電電源端相聯(lián)結(jié)，
④GND端子地，與電視內(nèi)部的E2PROM電源地線及I2C的地線相聯(lián)結(jié)，⑤ID端子操作功能選擇輸入端，與電視內(nèi)部的MCU的復(fù)位(RESET)引腳相聯(lián)結(jié)。該引腳有兩種狀態(tài)，隨功用不同而不同。
上述的5個端子設(shè)置于一個接口插座內(nèi)，它們的引腳以適當(dāng)?shù)拈g距分布在插座內(nèi)；圖1所示，上述的插座，其外形為方形，設(shè)置端子的內(nèi)座基本為圓柱體，圓柱體沿軸向開有三個的定位槽，從外觀上以及其結(jié)構(gòu)形式也不同于常用的接口裝置，便于識別以及準(zhǔn)確插接。
圖2所示，該接口裝置還設(shè)置有專門的延長線，其一端(CN1)與該接口裝置的端子一一對應(yīng)，且該端(CN1)的結(jié)構(gòu)也與接口裝置對應(yīng)；另一端(CN2)為通常所用的連接數(shù)據(jù)讀寫裝置或者更新設(shè)備的接口。
再如圖3所示，CN1與CN2端對應(yīng)的連接關(guān)系為CN1的第5端子對應(yīng)CN2的第4端子，標(biāo)識為紅色；CN1的第4端子對應(yīng)CN2的第5端子，標(biāo)識為橙色；CN1的第2端子對應(yīng)CN2的第1端子，標(biāo)識為棕色；CN1的第1端子對應(yīng)CN2的第3端子，標(biāo)識為黑色；CN1的第3端子對應(yīng)CN2的第2端子，這兩個端子均為地線，其中CN1的第3端子為鐵殼的；其中，CN1的第1端子與接口裝置的SDA端子對應(yīng)，CN1的第2端子與接口裝置的SCL端子對應(yīng)，CN1的第3端子與接口裝置的GND端子對應(yīng)，CN1的第4端子與接口裝置的ID端子(識別端子)對應(yīng)，CN1的第5端子與接口裝置的VCC端子對應(yīng)，提供5V的電壓。
當(dāng)需要實現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)拷貝時，為了防止產(chǎn)品內(nèi)外I2C總線發(fā)生沖突，外部存儲器擦寫裝置的接口(CN2)的ID引腳上的信號電平需要設(shè)置成電視機內(nèi)部MCU的有效復(fù)位電平，即在進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)拷貝時，強制電視內(nèi)部MCU處于復(fù)位狀態(tài)。
當(dāng)需要實現(xiàn)ISP(系統(tǒng)軟件在線升級)功能時，外部存儲器擦寫裝置的接口(CN2)的ID引腳懸空，即MCU復(fù)位電平由內(nèi)部電路決定。
在對機內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行改寫或拷貝的時候，需要將外部存儲器擦寫裝置的I2C總線接口的ID功能識別腳設(shè)置為對應(yīng)電視機內(nèi)部MCU的有效復(fù)位電平。
對于電視機內(nèi)部E2PROM的供電可能與MCU的供電相互聯(lián)通的情況，當(dāng)外部存儲器擦寫裝置通過接口中的VCC、GND對電視機內(nèi)E2PROM供電的同時也對MCU供電，此時因為由專用I2C總線接口中的ID引腳提供給MCU一個有效的RESET信號，從而使得在外部I2C總線接口沒有斷開的情況下保證電視機內(nèi)部MCU一直處于復(fù)位狀態(tài)，MCU對應(yīng)于內(nèi)部I2C總線接口的I/O端口也就始終處于懸空狀態(tài)，于是把機內(nèi)總線交給外部工具使用，防止了內(nèi)部MCU與外部工具爭用I2C總線的沖突。
因?qū)Ｓ肐2C總線接口的結(jié)構(gòu)形式與所有信號端子(如S端子、AV端子、VGA、DVI等)完全不同，因而用戶不可能將其它信號電纜錯誤的插入該接口裝置。
接口裝置，即接口插座與產(chǎn)品外殼的連接可以是嵌入卡緊方式，也可以用螺釘固定。
讀寫裝置的結(jié)構(gòu)如圖4所示，包含有存儲器、MCU、控制裝置及顯示裝置，控制裝置包括按鍵和開關(guān)，其設(shè)置有面板，面板上有按鍵、開關(guān)以及指示燈和通信接口。現(xiàn)分別說明如下按鍵說明

通信接口說明接口包括如下信號端GND，5V，SCL，SDA以及ID；①SCLI2C總線時鐘線，與產(chǎn)品內(nèi)部的SCL相聯(lián)結(jié)，②SDAI2C總線數(shù)據(jù)線，與產(chǎn)品內(nèi)部的SDA相聯(lián)結(jié)，
③VCC外部供電電源輸入端，與產(chǎn)品內(nèi)部的E2PROM供電電源端相聯(lián)結(jié)，④GND地，與產(chǎn)品內(nèi)部的E2PROM電源地線及I2C的地線相聯(lián)結(jié)，⑤ID操作功能選擇輸入端，與產(chǎn)品內(nèi)部的MCU的復(fù)位(RESET)引腳相聯(lián)結(jié)，以防止產(chǎn)品內(nèi)部的MCU和數(shù)據(jù)存儲器共用供電電源的情況下，而導(dǎo)致在數(shù)據(jù)克隆(寫入)過程中出現(xiàn)總線競爭。
指示燈說明①電源指示燈通電時指示燈為紅色。
②R/W讀/寫模式指示燈。
向該讀寫裝置寫入時，按下此鍵。此時，指示燈亮綠色；從該讀寫裝置讀出數(shù)據(jù)時，指示燈熄滅。
③BUSY狀態(tài)指示燈(雙色燈紅、綠)(1)當(dāng)該讀寫裝置進(jìn)行正常的寫入或讀出時，指示燈亮綠色且閃爍，抄寫完成時停止閃爍，指示燈為綠色。
(2)當(dāng)操作出錯或抄寫不正常，指示燈為紅色。
該讀寫裝置的電路圖如附圖5所示。
其中，IC01 MCU的型號為AT89C2051，數(shù)據(jù)存儲器IC02為512K的E2PROM。
AT89C2051通過I2C總線SDA0、SCL將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)存儲器IC02中讀出，通過I2C總線SDA1、SCL將數(shù)據(jù)復(fù)制到目標(biāo)系統(tǒng)板的數(shù)據(jù)存儲器中。其中，數(shù)據(jù)總線SCL共用，而數(shù)據(jù)總線SDA則分為兩路SDA0和SDA1。
AT89C2051的GPIO口P3.0，P3.1，P3.2，P3.3為按鍵掃描信號輸出接口，P1.4，P1.5，P1.6，P1.7為按鍵輸入接口，P1.0，P1.1和P1.2作為輸出口，用來控制LED燈的顯示。P3.7為SDA1，P1.3為SCL，P3.4為SDA0。
VCC為電源引腳。
該讀寫裝置的操作方法根據(jù)所要實現(xiàn)的功能有所不同。
當(dāng)需要制作克隆種子時(將數(shù)據(jù)克隆到該讀寫裝置上時)，按以下步驟操作①開電源；②利用撥碼開關(guān)關(guān)掉寫保護；③按下模式鍵，選擇寫模式，此時模式指示燈L02(R/W)應(yīng)該為綠色；
④按0~9按鍵中的一個鍵，輸入種子(所需克隆數(shù)據(jù))的地址分配；⑤再按確認(rèn)鍵，即可停止對種子進(jìn)行寫操作。此時如果寫操作正常，L03(BUSY)綠燈閃爍；當(dāng)操作出現(xiàn)錯誤時，停止操作，L3紅燈亮；⑥正常寫種子操作完成后，L3綠燈亮；⑦紅燈亮?xí)r，先關(guān)掉電源，再重復(fù)以上①~⑥的操作。
綠燈亮且需要抄寫另外的種子數(shù)據(jù)時，重復(fù)④~⑥的操作；⑧把撥碼開關(guān)撥到寫保護狀態(tài)，以保護種子數(shù)據(jù)。
當(dāng)需要將數(shù)據(jù)克隆到其他目標(biāo)系統(tǒng)時，按照以下步驟操作①開電源；②把撥碼開關(guān)撥到寫保護狀態(tài)，以保護種子數(shù)據(jù)不被破壞；③按讀寫模式鍵，選擇讀模式，此時模式指示燈L02(R/W)不亮；④按確定鍵，系統(tǒng)根據(jù)軟件設(shè)置將相應(yīng)數(shù)據(jù)克隆到目標(biāo)系統(tǒng)；⑤正?？寺〔僮魍瓿珊螅琇3綠燈亮。
說明，本例中的數(shù)據(jù)存儲器可以存儲10個不同版本的廣播電視接收機的E2PROM用戶數(shù)據(jù)，通過本讀寫裝置可以對10個不同版本的廣播電視接收機的E2PROM拷貝數(shù)據(jù)進(jìn)行克隆(復(fù)制)，通過本讀寫裝置的轉(zhuǎn)存，也可以實現(xiàn)版本相同的廣播電視接收機之間E2PROM用戶數(shù)據(jù)的克隆。
權(quán)利要求
1.一種基于I2C總線的接口裝置，其特征在于該裝置包括有①SCL端子是I2C總線時鐘線，與產(chǎn)品內(nèi)部的SCL相聯(lián)結(jié)；②SDA端子是I2C總線數(shù)據(jù)線，與產(chǎn)品內(nèi)部的SDA相聯(lián)結(jié)；③VCC端子是外部供電電源輸入端，與產(chǎn)品內(nèi)部的E2PROM供電電源端相聯(lián)結(jié)；④GND端子地，與產(chǎn)品內(nèi)部的E2PROM電源地線及I2C的地線相聯(lián)結(jié)；⑤ID端子操作功能選擇輸入端，與產(chǎn)品內(nèi)部的MCU的復(fù)位(RESET)引腳相聯(lián)結(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的基于I2C總線的接口裝置，其特征在于上述5個端子設(shè)置于一個接口插座內(nèi)，它們的引腳以適當(dāng)?shù)拈g距分布在插座內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的基于I2C總線的接口裝置，其特征在于上述的插座，其設(shè)置端子的部分基本為圓柱體上，圓柱體沿軸向開有一個以上的定位槽。
4.如權(quán)利要求2或3所述的基于I2C總線的接口裝置，其特征在于上述的插座，其外形也可以為三角形或者其它的形狀，且插座的外壁上開有一個以上的定位槽或者定位嵌頭，對應(yīng)的連接插頭，其形狀以及端子插孔與該插座一一對應(yīng)。
5.如權(quán)利要求4所述的基于I2C總線的接口裝置，其特征在于上述接口裝置與產(chǎn)品外殼的連接可以是嵌入卡緊方式，也可以用螺釘固定。
6.一種應(yīng)用I2C總線的接口的讀寫裝置，該讀寫裝置包括MCU，數(shù)據(jù)存儲器和通信接口，其中，MCU的程序存儲器中存有執(zhí)行該讀寫裝置與目標(biāo)系統(tǒng)之間通訊的程序；數(shù)據(jù)存儲器，用來存儲欲拷貝的目標(biāo)DATA；通信接口，該通信接口為上述的I2C總線的接口，即該接口包括SCL端子、SDA端子、VCC端子、GND端子和ID端子，用于與目標(biāo)系統(tǒng)的聯(lián)結(jié)；數(shù)據(jù)存儲器和通信接口分別連接MCU，MCU起到系統(tǒng)控制的作用。
7.如權(quán)利要求6所述的應(yīng)用I2C總線的接口的讀寫裝置，其特征在于該讀寫裝置還包括有按鍵、開關(guān)、顯示裝置，其中，按鍵，用來選擇拷貝數(shù)據(jù)的存儲位置，開關(guān)，用于轉(zhuǎn)換工作模式，顯示裝置，用于顯示工作狀態(tài)，顯示裝置聯(lián)結(jié)于MCU的輸入端口上，按鍵、開關(guān)聯(lián)接于MCU的輸出端口上。
8.如權(quán)利要求6所述的應(yīng)用I2C總線的接口的讀寫裝置，其特征在于上述的顯示裝置，是LED顯示器。
9.如權(quán)利要求6所述的應(yīng)用I2C總線的接口的讀寫裝置，其特征在于所述的存儲器最好是大容量的數(shù)據(jù)存儲器。
全文摘要
本發(fā)明是一種基于I
文檔編號G06F1/16GK1881197SQ20051003545
公開日2006年12月20日 申請日期2005年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月18日
發(fā)明者付遙遠(yuǎn), 王峰, 黨偉珍, 陳曉春, 羅志剛, 張春青 申請人:深圳Tcl新技術(shù)有限公司