隔离USB-Blaster

• 参数：

        L*W*H：74*32*15mm

        输入接口：USB-A公头             USB2.0 Full-Speed 12Mbps

        输出接口：DC3 2.54 10pin      JTAG/AS/PS Mode

        输出适应电平范围：1.2~3.6V

        TCK速率：至少1.33M（Quartus II 13 JTAG Chain Debugger IDCODE Test）

 

• 说明：

仅适用于Altera(现被Intel收购)公司的FPGA/CPLD类产品，不支持Xilinx公司的任何产品，制作前请确定目标板芯片类型

（另外也兼容国产AGM公司产品）

 

接入电源时，红色PWR灯亮起（不能一定代表正常工作，比如接口问题，单片机损坏，驱动问题，软件不兼容等）

进行操作（读取ID、下载等）时绿色ACT灯亮起

 

该下载器没有向目标板供电的功能，反而需要目标板提供接口电压以匹配电平

 

按下RST键将复位CH552，导致USB重新连接

断电状态下按下BRN，再插入电脑USB口后可以让CH552进入ISP模式，允许进行固件升级

 

• 成品图：

（正面、封面）

（背面）

（电路板）

（套上圆直径20mm(比较极限)的热缩管）

（工作时）

 

• 设计历程：

打算制作基于FPGA的数字电源和感应加热，若不隔离下载接口则可能损坏电脑，故进行此设计

也可以用来作单向数字接口隔离的设计参考

 

核心是开源、低成本的CH552 USB-Blaster方案，来源见下文

 

USB-Blaster需要7根数据线，其中5个输出，2个输入（详见原理图），故使用2颗 3进1出 150Mbps 隔离器CA-IS3741，使用其他的隔离器可能令速率成为瓶颈

 

TI的电平转换芯片SN74AVC4T245PWR提供适配目标板电压（电平转换）功能，FPGA接口电压1.2~3.6V都能满足要求

参考：我的 USB-Blaster，支持1.0V-5.5V，电平范围超过原装货！ (amobbs.com 阿莫电子论坛 - 东莞阿莫电子网站)

 

SR05.TCT 5VTVS管提供USB接口保护，SRV05-A.TCT 5VTVS管、22R串联电阻提供数字接口保护，SMBJ5.0A、SMF3.3A提供电源过压保护

 

• 选件：

2层板，立创EDA设计，可以直接免费打样，打样板厚选择1.6即可

 

使用了成品1W 5V隔离模块，这里选用了TESL*A(清远特斯拉)的B0505S-1WR2，应该可以使用功率、电压、引脚、封装都相同的模块代替

 

USB-A公头的封装因为五花八门需要特别注意匹配PCB封装

 

如果确定你的CH552是新片，其第一次下载程序前必定进入程序下载模式，而且不打算更新固件/做CH552开发板，那么可以不焊接RST BRN(Burn烧录)按键对应电路

 

• 焊接下载调试：

刷锡膏焊接贴片元器件，

再焊接直插的USB-A口、DC3-10Pin牛角座（缺口面对应PCB正面）

隔离模块之后焊接

 

先不要接到电脑上，使用5V 200mA稳压电源从USB供电，观察PWR灯是否亮起，测量3.3V与隔离侧5V电压是否正常，之后再接入电脑调试，

设备管理器刷新并显示出新设备说明电脑侧正常（除了“设备描述符请求失败”，此时请检查DP DM连线，单片机供电是否正常）

接着断开电源，在隔离端接入上述稳压电源，看是否有短路情况（次级短路会损坏隔离模块），正常则焊接隔离模块

 

焊接隔离模块时，先将引脚向有字面弯折90°，之后如实物图焊接

 

CH552可以通过USB直接下载程序，但必须是在ISP模式下，该模式需要新芯片或是上电时将DP引脚通过10K电阻上拉到3.3V电压来进入

 

到沁恒官网WCHISPTool_Setup.exe - 南京沁恒微电子股份有限公司 

下载WCHISPTool，安装好后打开，若CH552成功进入ISP模式，则“设备列表"可以识别到CH552，再点击”目标程序文件1“选择固件，

下载配置保持默认，点击下载即可

完成后，CH552自动复位，此时设备管理器-通用串行总线适配器中应该会显示出"Altera USB-Blaster"

（此处应该有一张软件截图，但不知为何上传图片时总弹窗”上传图片未通过审核“，难道还有自动机器审核么）

 

程序在附件中提供，另外参考:

分享一个CH552可用的USB-Blaster固件 / Xilinx/Altera/FPGA/CPLD/Verilog / WhyCan Forum(哇酷开发者社区)

USB-BLASTER - 嘉立创EDA开源硬件平台 (oshwhub.com)

[已验证]迷你USB-Blaster - 嘉立创EDA开源硬件平台 (oshwhub.com)

USB Blaster_CH552 - 嘉立创EDA开源硬件平台 (oshwhub.com)

 

确保你的DC3-10连接线没有断线

最后可以用你的Altrea FPGA/CPLD进行通信测试了，一般前几个步骤不出问题，没有连锡虚焊的话就能使用了

 

（循环测试模式设备端TDI）

（循环测试模式设备端TCK）

（循环测试模式设备端TCK频率最高点放大）

（Quartus II读取EPM570）

（Supra读取AG1280Q48 ID与下载程序）

 

• 问题与改进方向：

两个3.3V稳压器是不必要的，修改原理图与PCB，使用CH552自带的3.3V稳压器和B0503模块即可