模式切换电路、编程调试系统和电子设备的制作方法

本发明属于在线升级，具体而言，涉及一种模式切换电路、编程调试系统和电子设备。

背景技术：

1、在微控制器电路系统中，通常有多种不同的编程模式，如sci(serialcommunication interface串行通信接口)模式、fine(单线通信接口)模式等。

2、在相关技术中，由于芯片功能管脚复用的原因，芯片的fine接口和sci接口两种编程模式是无法同时有效，导致无法实现在系统中同时兼容多种编程模式。

技术实现思路

1、本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本发明的第一方面提出了一种模式切换电路。

3、本发明的第二方面提出了一种编程调试系统。

4、本发明的第三方面提出了一种电子设备。

5、有鉴于此，根据本发明的第一方面提出一种模式切换电路，包括：芯片，包括第一通信接口和第二通信接口，第一通信接口用于第一编程模式，第二通信接口用于第二编程模式，芯片能够在第一编程模式和第二编程模式中任一模式下运行；接口切换电路，接口切换电路的信号输出端与第一通信接口相连接，其中，在接口切换电路的信号输入端接收到控制信号的情况下，接口切换电路的信号输出端向第一通信接口传输电平信号，以使芯片运行在第一编程模式和第二编程模式中的目标模式下。

6、本发明限定的模式切换电路包括芯片和接口切换电路，其中，芯片为微控制芯片，微控制芯片包括第一通信接口与第二通信接口两个通信接口，两个通信接口分别用于芯片的不同编程模式，且两个通信接口不能够同时运行。

7、需要说明的是，由于芯片功能管脚复用的原因，芯片的第一通信接口和第二通信接口无法同步运行，即第一编程模式和第二编程模式无法兼容共存。在芯片运行在第一编程模式下，第二通信接口处于无效状态，在芯片运行在第二编程模式下，第一通信接口处于无效状态。

8、该技术方案中，模式切换电路还包括接口切换电路，接口切换电路包括信号输入端和信号输出端。接口切换电路中的信号输入端接收到控制信号的情况下，能够将控制信号对应的电平信号传输至第一通信接口处，从而控制第一通信接口和第二通信接口中的目标通信接口处于运行状态，即通过第一通信接口或第二通信接口接收编程信号，以调整芯片对应的编程模式。

9、本发明的技术方案中，通过在芯片的第一通信接口处连接接口切换电路，并通过接口切换电路向第一通信接口处传输电平信号，调整第一通信接口的电平状态，实现了通过向接口切换电路输入控制信号，即能够快速控制芯片在第一编程模式和第二编程模式之间切换。该模式切换电路的电路简单、成本较低，并能够提高调试和编程时的便捷程度，也同时兼容了编程调试和固件在线升级。

10、另外，根据本发明提供的上述技术方案中的模式切换电路，还可以具有如下附加技术特征：

11、在上述技术方案中，接口切换电路包括：电源；第一开关件，第一开关件的第一端与电源相连接，第一开关件的第二端接地，第一开关件的控制端作为信号输入端；第一电阻，第一电阻的第一端连接于电源与第一开关件的第一端之间，第一电阻的第二端与第一开关件的控制端相连接；第二开关件，第二开关件的第一端与第一通信接口相连接，第二开关件的第二端接地，第二开关件的控制端与第一开关件的第一端相连接。

12、在该技术方案中，接口切换电路包括：电源、第一开关件和第二开关件。第一开关件的第一端和第二端分别与电源和接地端相连接，在第一开关件的控制端为信号输入端，信号输入端用于接收控制信号。第一开关件能够受控于控制信号，调整第一开关件的通断状态。第二开关件的控制端与第一开关件第一端相连接，第二开关件的第一端作为信号输出端与第一通信接口相连接，第二开关件的第二端与接地端相连接。第一电阻连接在电源与第一开关件的控制端之间。

13、具体来说，在第一开关件的控制端接收到第一控制信号之后，第一开关件处于导通状态，则第一开关件的第一端处于高电平，第二开关件的控制端处于高电平，此时，第二开关件第一端至第二端导通，即第二开关件的第一端处于低电平，则第一通信接口处于失效状态。在第一开关件的控制端接收到第二控制信号之后，第一开关件处于断开状态，则第一开关件的第一端处于低电平，第二开关件的控制端处于低电平，此时，第二开关件第一端至第二端断开，由于第一通信接口此时能够接收到编程器的上升沿信号，故第二开关件的第一端处于高电平，则第一通信接口处于导通状态，第二通信接口处于失效状态。

14、本发明的技术方案中，接口切换电路包括第一开关件和第二开关件，以及第一电阻，通过第一开关件、第二开关件和第一电阻实现了第一开关件的控制端接收到控制信号之后，能够调整第一通信接口处的电平状态，从而控制芯片在第一编程模式和第二编程模式之间切换。

15、在上述任一技术方案中，接口切换电路还包括：第二电阻，连接于第一开关件的第一端与电源之间。

16、在该技术方案中，接口切换电路还包括连接在电源与第一开关件的第一端之间的第二电阻，第一电阻和第二电阻均作为接口切换电路中的上拉电阻。

17、具体来说，通过在接口切换电路中设置第一电阻和第二电阻，能够使第一开关件的第一端至第二端处于断开状态时，第一开关件的第一端处于低电平状态，并使第一开关件的第一端至第二端处于导通状态时，第一开关件的第二端处于高电平状态。

18、本发明的技术方案中，通过在接口电路中设置第二电阻，进一步保证了接口切换电路在接收到控制信号时，对第一通信接口处的电平状态进行调整的稳定性。

19、在上述任一技术方案中，接口切换电路还包括：第三电阻，连接于第二开关件的第一端与第一通信接口之间。

20、在该技术方案中，接口切换电路还包括连接在第一通信接口与第二开关件的第一端之间的第三电阻，第三电阻能够对芯片的第一通信接口起到保护作用，避免电流流经第二开关件对第一通信接口产生冲击。

21、本发明的技术方案中，通过在接口切换电路中设置第三电阻，并将第三电阻连接在芯片的第一通信接口与第二开关件的第一端之间，避免流经第二开关件的电流对芯片参数冲击。

22、在上述任一技术方案中，第一开关件和第二开关件为三极管；或第一开关件和第二开关件为mos管。

23、在该技术方案中，第一开关件和第二开关件可以选用三极管，也可以选用mos管。

24、具体来说，以下对第一开关件和第二开关件均为三极管进行解释说明，第一开关件的第一端为三极管的集电极，第一开关件的第二端为三极管的发射极，第一开关件的控制端为三极管的基极，第二开关件的第一端为三极管的集电极，第二开关件的第二端为三极管的发射极，第二开关件的控制端为三极管的基极。

25、以下对第一开关件和第二开关件均为mos管的进行解释说明，第一开关件的第一端为mos管的漏极，第一开关件的第二端为mos管的源极，第一开关件的控制端为mos管的栅极，第二开关件的第一端为mos管的漏极，第二开关件的第二端为mos管的源极，第二开关件的控制端为mos管的栅极。

26、本发明的技术方案中，接口切换电路中的第一开关件和第二开关件可选为三极管或mos管，保证接口切换电路中能够根据实际需求选择接口切换电路的开关器件，提高了接口切换电路配置的灵活性。

27、在上述任一技术方案中，接口切换电路包括：第三开关件，第三开关件的第一端与第一通信接口相连接，第三开关件的第二端接地，第三开关件的控制端作为信号输入端；其中，第三开关件包括拨码开关件。

28、在该技术方案中，接口切换电路包括连接在第一通信接口与接地端之间的第三开关件，第三开关件的控制端作为信号输入端接收控制信号。

29、具体来说，第三开关件的第一端连接在第一通信接口处，第三开关件的第二端接地，第三开关件的控制端接收到控制信号的情况下，能够切换第三开关件的通断状态。第三开关件接收到第一控制信号，第三开关件的第一端至第二端导通，则第一通信接口处于低电平状态，芯片运行在第二编程模式下。第三开关件接收到第二控制信号，第三开关件的第一端至第二端断开，则第一通信接口能够接收到外接编程设备的上升沿信号处于高电平状态，芯片运行在第一编程模式下。

30、本发明的技术方案中，接口切换电路包括连接在第一通信接口与接地端之间的第三开关件，通过第三开关件实现了第一开关件的控制端接收到控制信号之后，能够调整第一通信接口处的电平状态，从而控制芯片在第一编程模式和第二编程模式之间切换。

31、在上述任一技术方案中，接口切换电路还包括：第四电阻，连接于第三开关件的第二端与接地端之间。

32、在该技术方案中，接口切换电路还包括连接在第三开关件与接地端之间的第四电阻。通过在接口电路中设置第四电阻，进一步保证了接口切换电路在接收到控制信号时，对第一通信接口处的电平状态进行调整的稳定性。

33、在上述任一技术方案中，在电平信号为低电平信号的情况下，第一通信接口处于关闭状态，且第二通信接口能够接收第二编程信号，使芯片运行在第二编程模式下。

34、在该技术方案中，在第一通信接口接收到低电平信号的情况下，使能第二通信接口，关闭第一通信接口。此时，第一通信接口的管脚处于低电平，第一通信接口失效，芯片运行在第二编程模式下。

35、本发明的技术方案中，在第一通信接口接收到低电平信号时，控制第一通信接口失效，并控制第二通信接口导通，使芯片稳定运行在第二编程模式。

36、在上述任一技术方案中，在电平信号为高电平信号的情况下，第一通信接口能够接收第一编程信号，且第二通信接口处于关闭状态，使芯片运行在第一编程模式下。

37、在该技术方案中，在第一通信接口接收到高电平信号的情况下，关闭第二通信接口，第一通信接口的管脚接收到外接的编程器传输过来的上升沿信号后，此时，芯片运行在第一编程模式下。

38、本发明的技术方案中，在第一通信接口接收到高电平信号时，控制第二通信接口失效，并控制第一通信接口导通，使芯片稳定运行在第一编程模式。

39、示例性地，上述任一实施例中的芯片和接口切换电路集成在电路上，并设置在电子设备内，该模式切换电路能够与外接的编程器、电脑或其他编程设备相连接。

40、根据本发明第二方面提出了一种编程调试系统，包括：上述任一技术方案中的模式切换电路；编程器，与所述控制电路中的第一通信接口相连接，用于对向所述第一通信接口发送所述调试信号；调试组件，所述调试组件与所述编程器、所述第二通信接口和所述接口切换电路相连接。

41、在该技术方案中，编程调试系统包括第一方面中任一技术方案中的模式切换电路，模式切换电路中的芯片和接口切换电路集成在电路板上。编程调试系统还包括调试组件和编程器，编程器与模式切换电路相连接，调试组件用于对模式切换电路中的芯片进行编程。

42、具体来说，调试组件与编程器相连接，编程器与芯片的第一通信接口相连接，在芯片运行在第一编程模式时，通过编程器和第一通信接口对芯片中的程序进行调试。调试组件与第二通信接口直接连接，调试组件能够通过第二通信接口对芯片进行在线编程。调试组件还与模式切换电路中的接口切换电路相连接，调试组件通过向接口切换电路发送控制信号，从而切换第一通信接口和第二通信接口中的目标通信接口处于导通状态。

43、本发明的技术方案中，编程调试系统中包括模式切换电路、编程器和调试组件。调试组件能够控制接口切换电路向第一通信接口处传输电平信号，调整第一通信接口的电平状态，实现了通过向接口切换电路输入控制信号，即能够快速控制芯片在第一编程模式和第二编程模式之间切换。

44、在上述任一技术方案中，调试组件包括：第一控制器，与编程器、第二通信接口和接口切换电路的信号输入端相连接。

45、在该技术方案中，调试组件中包括第一控制器，第一控制器包括三个接口，三个接口分别与编程器、第二通信通信接口和接口切换电路相连接。

46、具体来说，通过第一控制器向接口切换电路发送第一控制信号，使第一通信接口处低电平状态，使能第二通信接口，关闭第一通信接口，芯片运行在第二编程模式，即第一控制器通过第二通信接口对芯片进行编程。通过第一控制器向接口切换电路发送第二控制信号，使第一通信接口处高电平状态，关闭第二通信接口，第一通信接口的管脚接收到编程器传输过来的上升沿信号后，芯片运行在第一编程模式，即第一控制器通过第一通信接口对芯片进行编程。

47、本发明的技术方案中，编程调试系统中仅包括一个第一控制器，通过单独一个第一控制器就能够控制芯片在第一编程模式和第二编程模式之间切换，并通过第一通信接口或第二通信接口对芯片进行编程或调试。

48、在上述任一技术方案中，调试组件包括：第二控制器，与所述编程器相连接；第三控制器，与所述第二通信接口和所述接口切换电路的信号输入端相连接。

49、在该技术方案中，调试组件中包括第二控制器和第三控制器。第二控制器与编程器相连接，第二控制器能够通过编程器与第一通信接口连接，即通过第一通信接口对芯片进行编程。第三控制器包括两个接口，两个接口分别与第二通信通信接口和接口切换电路相连接，即第三控制器能够通过接口切换电路切换芯片中第一通信接口与第二通信接口的工作状态，并且能够通过第二通信接口对芯片进行编程。

50、具体来说，通过第三控制器向接口切换电路发送第一控制信号，使第一通信接口处低电平状态，使能第二通信接口，关闭第一通信接口，芯片运行在第二编程模式，此时，第三控制器通过第二通信接口对芯片进行编程。通过第三控制器向接口切换电路发送第二控制信号，使第一通信接口处高电平状态，关闭第二通信接口，第一通信接口的管脚接收到编程器传输过来的上升沿信号后，芯片运行在第一编程模式，即第二控制器通过编程器和第一通信接口对芯片进行编程。

51、本发明的技术方案中，编程调试系统中包括第二控制器和第三控制器，其中第三控制器不仅能够通过第二通信接口对芯片进行编程，还能够控制控制芯片在第一编程模式和第二编程模式之间切换，实现了对第三控制器功能的复用，且芯片在不同编程模式下，通过不同的控制器对其执行不同的编程模式或调试，降低了硬件性能需求。

52、在上述任一技术方案中，调试组件包括：第四控制器，与编程器相连接；第五控制器，与第二通信接口相连接。第六控制器，与接口切换电路的信号输入端相连接。

53、在该技术方案中，调试组件中包括第四控制器、第五控制器和第六控制器。第四控制器与编程器相连接，第四控制器能够通过编程器与第一通信接口连接，即通过第一通信接口对芯片进行编程。第五控制器与第二通信通信接口相连接，第五控制器能够通过第二通信接口对芯片进行编程。第六控制器与接口切换电路相连接，即第六控制器能够通过接口切换电路切换芯片中第一通信接口与第二通信接口的工作状态。

54、具体来说，通过第六控制器向接口切换电路发送第一控制信号，使第一通信接口处低电平状态，使能第二通信接口，关闭第一通信接口，芯片运行在第二编程模式，此时，第五控制器通过第二通信接口对芯片进行编程。通过第六控制器向接口切换电路发送第二控制信号，使第一通信接口处高电平状态，关闭第二通信接口，第一通信接口的管脚接收到编程器传输过来的上升沿信号后，芯片运行在第一编程模式，即第四控制器通过编程器和第一通信接口对芯片进行编程。

55、本发明的技术方案中，编程调试系统中包括第四控制器、第五控制器和第六控制器，使第四控制器能够通过编程器和第一通信端口对芯片进行编程或调试，使第五控制器能够通过第二通信端口对芯片进行编程或调试，并且设置了第五控制器单独对接口切换电路进行控制，在保证对芯片进行编程或调试的稳定性的同时，进一步降低了硬件性能需求。

56、根据本发明第三方面提出了一种电子设备，包括：上述任一技术方案中的模式切换电路，和/或上述任一技术方案中的编程调试系统。因而具有上述任一技术方案中的模式切换电路，和/或上述任一技术方案中的编程调试系统的全部有益技术效果，在此不再做过多赘述。

57、本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。