本实用新型涉及一种物联网软硬件调试设备,更具体地说,涉及一种便携式嵌入式调试设备。
背景技术:
嵌入式调试方法分为软件调试和硬件调试,现有的硬件调试设备主要有示波器,数值可调电源,函数信号发生器,镜像交换机,can调试设备,usb转串口,usb转485,usb转422等等,软件调试主要是计算机ide仿真,如vs2005直接插上网线对wince程序单步运行,gdb调试为linux的调试方法,编译文件时加上断点单步运行调试信息观察运行状态,telnet,ssh,网络终端调试,串口终端调试等。
嵌入式软硬件调试设备应用十分广泛,几乎只要涉及到微电子的地方都要用的到,例如单片机调试,硬件电路,工业现场的维保等都需要用到各种软硬件调试工具,在工业现场需要做一个通讯软件截取触摸屏和设备之间的通讯数据,这时你就需要示波器,首先去看下两根线直接的电压和波形,来判断硬件通讯采用的是什么,然后再拿出对应的有这种接口的调试设备引出两根线挂接到这两根线上,打开对应的调试软件查看通讯的数据。
例如,如果这里的设备是485通讯,我们要调试的嵌入式平台是24v供电,485通讯设备为usb转485,这样我们要携带的工具主要有示波器,交流220转24v电源,万用表(出差现场必备,主要检查突发状况,如测下电源电压是否正常),usb转485,各种db9转换的线材。在办公室调试电路板或者设备也是离不开各种调试仪器的,对于看不见摸不着的电信号,软硬件调试设备和工具是必不可少的。
现在的工业现场或者非办公环境,去调试设备经常会需要带着各种设备仪器和检测工具,这些单个的仪器有些体积比较大,携带不方便,然而设备又装在客户现场,又不可能把设备搬到办公室进行调试。即使是体积小巧的基本现场调试也要带很多电子设备,带够一些常用的调试设备至少都要装一箱,这些设备很专业,但是一般调试现场要求并没有设备精度那么高,只要在研发设计才需要这些专业的高标准的仪器,其实在现场基本都是有东西用就好了,如果是飞机长途出差,这些还要托运,所以面对嵌入式设备的现场调试造成了很多麻烦,这些设备不仅价格贵,不便于携带,还功能单一,没有做到复用,所以只能一下全带上最稳妥的。
现在虽然网上出了很多便携式的调试工具,如袖珍万用表,手持示波器,虚拟示波器,usb升压模块,手持函数发生器,6合一串口模块等等,但是这些模块都是单一个体存在,很多都是功能复用,就像万用表,示波器,函数信号发生器的电路结构都有显示液晶模块,都有供电电路,都有cpu控制芯片等等。这样我们总是在搬运很多物理上重复又不可拆分的东西,还经常出现忘了拿某个仪器,甚至拿了某个仪器忘带某根信号线都完全没办法的局面。
从价格角度考虑,大多数人做嵌入式系统开发,工程调试,其实所需的测量仪器和电子工具都并不是需要那么高精度,也并没有用到那么复杂的功能,就像买的台式机一样,普通人把电脑用到报废,都没有用过主板上的pci接口,串口,并口,光纤音频口等,所以够买了一些无关的硬件,但是市场为了迎合所有人的用电脑的需求又不得不做,并且还对技术参数有需求,所以基本上一些常用的电子调试工具都比较贵,向示波器一般都要几千块,其实并不是所有人都会用到里面那么高级的功能。
技术实现要素:
针对现有技术中存在的上述问题,本实用新型的目的是提供一种便携式嵌入式调试设备。
为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种便携式嵌入式调试设备,包括:核心板,所述核心板包括置于核心板上的芯片、在核心板上引出的芯片引脚和核心板供电插针;底板,所述底板采用usb供电,其包括输出接口、串口、多个引出管脚、触摸屏输出端子、通讯端口、示波器接口、万用正负接口;所述核心板设置于底板的左下侧,所述输出接口设置于底板的右上侧,所述串口设置于底板的右下侧;所述多个引出管脚分为三组,第一组设置于底板的上侧,第二组设置于底板的下侧,第三组设置于底板的左侧中间区域;所述触摸屏输出端子设置于输出接口的左侧,所述通讯端口设置于触摸屏输出端子的下方,所述示波器接口设置于所述核心板的左侧,所述万用正负接口设置于所述核心板的右侧。
进一步地,底板为双层板结构。
进一步地,触摸屏输出端子为2pin端子、其输出电压为12v。
进一步地,输出接口为db9接口。
进一步地,示波器接口为bnc接口。
进一步地,输出接口输出0-24v电压。
进一步地,底板上还设有以太网接口。
在上述技术方案中,本实用新型使嵌入式调试变得轻量化,缩小嵌入式的调试开发成本,现场调试人员不必带大量的调试设备,体积小巧,方便携带,并且可实现远程调试监控数据和调试信息,不用在一些恶劣环境长时间蹲点写程序,大大节省了开发成本。
附图说明
图1是本实用新型产品原理结构及外部功能连接端口示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
首先参照图1,本实用新型公开一种便携式嵌入式调试设备,其采用了标准嵌入式架构,并且这个标准嵌入式架构主要包括核心板1和底板2。其中,核心板1的主要架构包括置于核心板1上的芯片11、在核心板1上引出的芯片引脚12和核心板供电插针13,而底板2的主要架构包括输出接口21、串口22、多个引出管脚23、触摸屏输出端子24、通讯端口25、示波器接口26、万用正负接口27、以太网接口28等。
下面来进一步详细地说明本实用新型便携式嵌入式调试设备地具体架构细节及其连接关系。
如图1所示,核心板1设置于底板2的左下侧,核心板1上的芯片11也称之为主芯片11。核心板1为单独制板,主芯片11(cpu)常用引脚和核心板1供电通过插针引出。为了方便核心部分多次复用,核心板1的大小为7x7cm。
如图1所示,底板2采用usb供电,为10x6.5cm双层板结构,输出接口21设置于底板2的右上侧,串口22设置于底板2的右下侧。输出接口21为1个db9,引出串口22,1-9个管脚分别对应为:rs458-tx,rs232rx,rs232tx,rs422tx,gnd,rs485-rx,rs232rx,rs232tx,rs422rx。
继续参照图1,底板2上具有多个引出管脚23并分为三组,第一组设置于底板2的上侧,第二组设置于底板2的下侧,第三组设置于底板2的左侧中间区域。多个引出管脚23包括11pin绿端子和20pin插针,其中11pin绿端子分别是232ttl的tx,rx,gnd,20pin插针引出gpio和iic等接口,方便接入杜邦线进行后期调试工作
通讯端口25设置于触摸屏输出端子24的下方,485和422通讯的tx+,tx-,rx+,rx-,rs232的tx,rx,com4的tx,rx。
示波器接口26设置于核心板1的上方区域,示波器接口26为bnc接口。以太网接口28设置于输出接口21的下方。
万用正负接口27设置于核心板1的右侧。2个万用正负接口27,触摸屏输出端子24设置于输出接口21的左侧,触摸屏输出端子24为2pin端子、其输出电压为12v。2pin绿端子输出12v供给外部调试设备触摸屏使用,
输出接口21输出0-24v电压。4个绿端子输出接口21分别是电压输出+,电压输出-,电流输出+,电流输出-,
本实用新型的便携式嵌入式调试设备配合下位机软件使用。下位机软件方面采用开源的linux系统,boot为u-boot移植过来使用,内核为linux3.20,文件系统ti官方提供。本实用新型主要定义了usb从口驱动,将am335x的串口22做到对应的usb从站上面,电脑端直接采用开源的虚拟串口22驱动,这样就能做出4个usb转串口22了,然后配合内核驱动做串口22,rs485,rs422的模式切换,pc端有配套软件通过usb给出指令让串口22切换工作模式。主芯片11cpu里面还包括一个sever程序,做全部功能的实现程序,这个程序的通讯方式主要来源于usb从口,负责与上位机软件通讯,通过上位机软件与下位机软件进行人机交互,来达到控制和显示的目的。
上位机软件主要是qt编写的上位机界面程序,usb驱动为微软提供的ddk编译出来的usb驱动,作为上位机与底层的交互通道,主要根据上述的功能去实现,分别为:示波器的曲线显示,函数信号发生器的界面,万用表和电压电流显示等。
本实用新型的核心板1内部还设有服务器软件,如果设备在接入网络的情况下,可以直接通过下位机上面的frpc软件连接到服务器的frps软件上,实现端口映射,这样就能直接在任意互联网地方连接到这台设备通过ssh2或者telnet进行终端交互,也可以将远程端口号映射到局域网内的其他设备,如果调试的是一个带以太网的设备,这样就可以做远程调试了,同时也可通过这个功能远程取回程序的调试日志,解决一些潜在bug。
作为一应用的结构举例,本实用新型可采用标准嵌入式架构,主芯片11可采用am3352芯片11,为arm的a8架构,主频为600mhz,存储器可采用nand,容量为128mbyte,内存可使用ddr3,容量为128mbyte。
本领域的技术人员应当理解,上述主芯片11的规格、尺寸、主频,存储器的选型、容量,内存的选型和容量仅仅是本实用新型众多实施方式的一种。在其他实施例中,本实用新型还可以选择不同类型的主芯片11、内存和存储器的参数,均符合本实用新型的技术思路,并且同样落在本实用新型的保护范围之内。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到,以上的实施例仅是用来说明本实用新型,而并非用作为对本实用新型的限定,只要在本实用新型的实质精神范围内,对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
1.一种便携式嵌入式调试设备,其特征在于,包括:
核心板,所述核心板包括置于核心板上的芯片、在核心板上引出的芯片引脚和核心板供电插针;
底板,所述底板采用usb供电,其包括输出接口、串口、多个引出管脚、触摸屏输出端子、通讯端口、示波器接口、万用正负接口;
所述核心板设置于底板的左下侧,所述输出接口设置于底板的右上侧,所述串口设置于底板的右下侧;
所述多个引出管脚分为三组,第一组设置于底板的上侧,第二组设置于底板的下侧,第三组设置于底板的左侧中间区域;
所述触摸屏输出端子设置于输出接口的左侧,所述通讯端口设置于触摸屏输出端子的下方,所述示波器接口设置于所述核心板的左侧,所述万用正负接口设置于所述核心板的右侧。
2.如权利要求1所述的便携式嵌入式调试设备,其特征在于,所述底板为双层板结构。
3.如权利要求1所述的便携式嵌入式调试设备,其特征在于,所述触摸屏输出端子为2pin端子、其输出电压为12v。
4.如权利要求1所述的便携式嵌入式调试设备,其特征在于,所述输出接口为db9接口。
5.如权利要求1所述的便携式嵌入式调试设备,其特征在于,所述示波器接口为bnc接口。
6.如权利要求1所述的便携式嵌入式调试设备,其特征在于,所述输出接口输出0-24v电压。
7.如权利要求1所述的便携式嵌入式调试设备,其特征在于,所述底板上还设有以太网接口。
技术总结