乔贤论坛

标题: 中九升级刷机小板制作及原理电路图 [打印本页]

作者: 黄天火 时间: 2011-3-28 22:33
标题: 中九升级刷机小板制作及原理电路图
中九升级刷机小板制作及原理电路图RS-232串行接口 1、RS-232串行接口简介
（1）RS-232串行接口简介RS-232接口是用在电脑与电脑、电脑与外部设备之间进行通信的一种应用最广泛的串行接口，简称串口。其接口标准遵循EIA（ElectronicIndustry Association:美国电子工业协会（的异步串行通信标准EIA RS-232-C）。RS-232-C中的RS是英文“推荐标准”的缩写，232为标识号，C表示修改次数。RS-232-C总线标准设有22根信号线，包括一个主通道和一个辅助通道，采用标准的25芯插头座（DB-25），但在实际应用中，多数情况下使用主通道，因此RS-232串口也普遍使用的9芯插头座（DB-9）。
（2）RS-232串口传输速率和传输距离。RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200bps，同时规定，驱动器允许有2500pF的电容负载，不过通信距离将受此电容限制制，例如采用150F/m的通信电缆时，最大通信距离为15m。传输距离离短的另一原因是RS-232属单端信号传送，是为点对点（即只用一对收、发设备）通信而设计的，采取不平衡传输方式，存在共地噪声和不能抑制共地模干扰等问题，因此一般只用于20m以内即本地设备之间的通信。
2、RS-232串口引脚功能 DB-9型RS-232串口引脚功能。实际上RS-232接口是DTE（数据终端设备）和DCE（数据通信设备）之间的一个接口，DTE包括电脑、协议翻译器以及多路分解器等设备。DCE有调制解调器（MODEM）和数字编码设备等，RS-232的插头分为DTE端和DCE端和。DTE端有插针，称为公头；DCE端有插孔，又称母头。
3、RS-232串口连接定义在RS-232串口端，DTR（数据终端就绪）、DSR（数据准备好）、RTS（请条发送）和CTS（清除发送）是最常用的硬件联络端口，TXD（发送数据）、RXD（接受数据）和GND（信号地）是三条最基本的连接端，允许数据同时在两个方向上传输，即全双工通信。数据的发送流程是这样的：在发送数据之前，发送端给出请求发送信号TTS；接着接收端发出数据终端准备好信号DTR，发送端的DSR接收到对方的DTR以后，开始在TXD上传送数据，RS-232串口DTE和DCE之间的连接定义。
  4、RS-232串口的电平转换进行串行通讯时需要满足一定的条件，其中之一就是接口电平要一致，电脑的RS-232接口电平采用负逻辑，用正负电压来表示逻辑状态，对于数据（信息码）：逻辑“0”（空号）为高电平，范围在+3~+15V；逻辑“1”（信号）为低电平，范围在－15~－3V。对于控制信号。接通状态时，信号有效的电平为+3V~+15V；断开状态时，信号无效的电平为－15V~－3V。也就是说当传输电平的绝对值在3V~15V之间时，为有效信号，其它电平均视为是无效的。而接收机中的CPU串口是采用CMOS电平的，传输电平在0~3.3V左右，以高低电平表示逻辑状态：逻辑1为高电平，电压接近于电源电压，逻辑0为低电平，电压接近于0V。由此可见：接收机中的CPU与电脑RS-232端口间是不能直接相连的，必须要在两者之间进行电平和逻辑关系的转换。在实际应用中，能够实现这种变换的电路很多，可用分立元件，也可用集成芯片。采用集成芯片常见的是采用MAX220、MAX232、MAX232A等系列的专用转换芯片，其外围电路构成比较简单，只需外接几个电容即可实现两路变换；而采用分立元件的一般是由两个三极管加上一些外围电路通过反相来实现的。
采用专用芯片的RS-232串口电路
1、MAX232系列转换芯片 MAX232系列转换芯片美国的美信（MAXIM）公司专门为电脑的RS-232标准串口设计的接口电路。芯片的内部结构可分三个部分。
（1）供电端：15脚GND、16脚VCC（+15V）。
（2）电荷泵（Charge Pump）电路：由芯片的1-6脚和4只电容构成，功能是产生±10V电源，提供给RS-232串口电平的需要。
（3）数据转换通道：由芯片的7-14脚构成两个数据通道。其中13脚（R1IN）、12脚（R1OUT）、11脚（T1IN）、14脚（T1OUT）为第一数据通道。8脚（R2IN）、9脚（R2OUT）、10脚（T2IN）、7脚（T2IN）为第二数据通道。TTL/CMOS数据从T1IN、T2IN输入转换成RS-232数据从T1OUT、T2OUT送到电脑RS-232串口：的RS-232串口数据从R1IN、R2IN输入转换成TTL/CMOS数据后从R1OUT、R2OTUT输出。
2、采用专用芯片的RS-232串口电路电脑内部的RS-232接口多采用±12V供电，而MAX232系列转换芯片接口常用+3.3V或+5V的单电源供电，因此芯片内部设计了倍压和倍压反相两种电荷泵电路，以满足接口所需的电源。采用专用芯片的电平转换电路简单可靠，早期的4x0接收机的RS-232串口电路多采用专用芯片。雷霆T430S等接收机就是采用芯片MAX232来完成电平转换的，常用三线制连接串口，也就是说和电脑的9针串口只连接其中的3根线；第2脚的RXD、第3脚的TXD和第5脚的GND。采用MAX232芯片的RS-232串口通用电路。
3、给4x0系列卫星接收机添加RS-232串口电路部分批次的430机器上，靠RS-232插座附近有MAX232芯片的位置，但未焊芯片。可以去电子市场花几元钱买一个MAX232或MAX232A，焊在该位置上，芯片焊接时注意，引脚位置不要搞错。如果芯片引脚的1-3、2-16、4-5、6-GND之间没有四只升压电容的话，应将它们一一添加上去。采用MAX232系列芯片时，应该根据芯片的具体型号，配接适当容量的电容，具体数量可参考，例如使用MAX232芯片时四只电容用1μF，使用MAX232A芯片时四只电容用0.1μF。采用分立元件的RS-232串口电路为了降低采用MAX232芯片所带来的成本，现在的430接收机如雷霆T430XP普遍采用两个三极管，多个电阻和一个电解电容等分立元件构成的转换电路。并且为了排除使用交叉线的困难，将接收机的RS-232接口中的2、3端口作了互换，即由原来标准的DCD（母头）定义：TXD→2、RXD→3，改为非标准的TXD→3、RXD→2。
这样采用市场上容易买到的串口延长线即可，电路原理如下。
1、分立元件RS-232串口电路原理电路中，由电脑的PC_TXD发送数据端通过电阻S7、S8、S11和三极管T18（NPN型）组成的电平转换电路向接收机主芯片的CPU_RXD接收数据端发送数据；同时由卫星接收机主芯片的CPU_TXD发送数据端则通过电阻W1、W3、W4、W7和三极管T20（PNP型）组成的电路向电脑的PC_RXD接收数据端发送数据。电路中的DD2、DD3、DD4三个二极管和电解电容C43组成自举升压电路，其中三个二极管分别吸收来自RS-232串口端③、⑦、④脚送来的电脑－12V电源，以便增强电源的带载能力；C43为升压电容，用来叠加在T20的发射端，使之产生约－10V驱动电平，以便符合电脑RS-232电平要求。
2、改善T430XP机RS-232串口电路的驱动能力部分的采用分立元件的4x0接收机RS-232串口电路的驱动能力较差，表现在电脑向接收机发升级信号时，升级无反应，检查为由DD2、C43构成的自举升压电路只取自来自电脑RS-232串口端③脚的-12V一组电源，因而驱动能力差。改善的方法很简单：只要在同样输出-12V电源的④、⑦脚分别补接上DD2、DD4即可，如果没有贴片二极管，可采用1N4148开关二极管代替。
3、采用分立元件的RS-232电路串口线连接有朋友向笔者反映：他依照2-2、3-3、5-5的连接顺序，DIY了一根RS-232串口线，但在给雷霆T430XP升级时，只能从接收机下载程序到电脑，而不能给通过电脑给接收机刷系统，是何原因？简单分析一下便可得知：这种现象和上面提到的RS-232串口电路的驱动能力差，实质是一样的，由于只取用RS-232串口端的一组来自电脑的-12V电源，因而带载能力差，只要再添加两根4-4、7-7的连接线即可解决这个问题。综上所述，大家在给接收机选择RS-232串口线应该注意：对于采用分立元件的，由于-12V电源提取自电脑，为了保证电源有一定的带载能力，接收机内部已将RS-232串口端③、④、⑦脚的-12V电源通过隔离二极管并联在一起，因此朋友在DIY时，必须要将2、3、4、5、7五根线相连接，其实最简单的方法是只需要电子市场上购得一根据RS-232串口延长线即可。对采用MAX232等系列专用转换芯片的机器，由于-10V电源是自身升压获得的，因此只要求2、3、5五根线相连接即可。
RS-232串口电路的测试接收机RS-232串口电路有无故障，可通过下面介绍的两种方法进行测试。
1、通过电脑的超级终端测试用电脑的超级终端进行测试时，先用串口线将接收机连接到电脑的COM1接口上，关闭接收机电源，再打开电脑，就可以进行测试了，具体步骤如下：首先点击电脑桌面的开始→程序→附件→通讯→超级终端，会出现所示的界面。首先需要给新建的连接起一个名字，譬如“430XP”。选择COM1，按确定。4x0机的RS-232接口的最高工作速率为115200bps,因此设置每秒位数即波特率为：115200；数据位：8Bit；奇偶效验：无；停止痊：1；数据流控制：硬件。然后打开接收机电源，超级终端界面下会立刻出现接收机硬件的型号及版本信息，如笔者的这台雷霆430XP第一通道系统的信息。可以看出，FLASH版本为：V.1 v.6r.0；版本日期：2001年6月19日16：10：00；软件版本日期：2003年10月28日18：58：16；软件名称：雷霆V1.20。另外还检测出采用的是LG 系列调谐器。如果再按一下遥控器上的系统切换键，则又出现如下信息。笔者的第二通道系统已更换为Mg84c Allcamr3版本的系统，可以一目了然地看出，包括V+M+C系统版本号和版本日期。通过以上超级终端的测试，说明连接线和接收机的RS-232串口电路工作正常。如无，则有可能是连接线或接收机内RS-232串口电路有问题。
2、通过电压表测试典型的RS-232信号正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5-+15V，负电平在-5-15V电平。当无数据传输时，线上为TTL/CMOS电平，从开始传送数据到结束，线上电平从TTL/CMOS电平到RS-232电平再返回TTL/CMOS电平。接收器典型的工作电平在+3-+12V与-3-12V。
利用以上的特点，我们可以通过电压表测试RS-232串口电路的好坏。
（1）接收机在线测试对于采用分立元件构成的串口电路，可采取将接收机和电脑通过串口线连接好的在线测试方法，正常状态下的测试情况如下：在4x0接收机中，RS-232没有发信号时，TXD端电压为-6.0V左右：当接收机向电脑发信号（下载）时，RXD端电压在-6.0V-0.5V之间变化，TXD端电压为-10.0V无变化；而当电脑向接收机发信号（升级）时，TXD端电压10.3V左右，RXD端电压为-6.2V无变化。如果测试结果符合上述值，可以证明RS-232串口电路基本没有问题。
（2）接收机单独测试对于采用MAX232系列专用芯片的接收机，只需单独测量接收机中的MAX232系列芯片电荷泵的电压是否正常：用电压表测量其2和6脚，只要2脚的电压在+9V-+10V之间、6脚在-9V-10V之间，就基本上可以断定这个芯片是好的。
   RS-232串口升级失败的硬件检修通过RS-232串口升级失败的故障结果是由相关接收机的硬件问题所造成的，则主要有以下几种可能：
   1、省略RS-232面板接口一些接收机由于成本控制的考虑，省略了机器后面板上的RS-232串口，不过主板上还存在四脚插针，一般定义多为：Vcc（+5V）、TXD、RXD、GND，加装相应的RS-232端子，连接好引脚即可。
   2、RS-232串口电路未加装或未完整加装依照本文前面介绍的方法添加完整即可。
   3、RS-232串口电路故障（1）采用专用芯片的RS-232串口电路常见的是MAX232芯片有问题，应参照前文所述的原理分析，进行检修。（2）采用分立元件的RS-232串口电路有朋友反映：在进行电脑与接收机升级时，接收电脑的信号正常，而接收机发送信号不正常。其原因主要是升压电容的容量太小或失效，导致接收机输出的信号幅度不足，驱动能力减弱所致。因为接收机向电脑的RS-232接口发送信号，必须通过DD2-DD4和C43组成自举升压电路，将0~3.3V范围内的CMOS电平转换成产生-3~-12V范围内的RS-232电平，一般更换电解电容C43即可。
   4、RS-232连接线错误一般的4x0系列卫星接收机用的RS-232连接线均为交叉线。由于在市场上很难购买到成品的交叉线，因此生产厂家在给部分后期的430接收机加装RS-232串口时，已将其2、3端口互换，这样只需采用市场上容易买到的一头公、一头母的串口线延长线，也就是平行线即可。生产厂家的初衷是好的，但不合乎RS-232规范的接口给朋在升级上带来了麻烦，就拿蓝板T430S机来说，由于出厂时间不一样，部分的T430S机需要用交叉线，而另外一部分则用平行线，以至于朋友们一旦升级不成功，就先需要考虑到底应该采用交叉线，还是平行线？没办法，只好一一做试验来验证，加上下面将提到的其它影响升级的因素，搞得朋友们一头雾水。唉，都是某些不负责任的厂家感惹的祸！不过一般来讲，4x0接收机RS-232升级端子是针式公头的要用交叉线，是孔式母头的要用平行线。但有时候也不尽然，因此在升级的时候，如果用交叉线无法升级，可改用平行线试一试。
5、关于FLASH芯片的问题一般来说，如果接收机在一个系统里能够升级，而在另外一个系统里不能升级，则一般是FLAS芯片有问题，因为在4x0系列多系统接收机中，两片FLASH芯片的第11脚WE#写入允许端都是连接一起的（参见笔者的《4x0系列卫星接收机系统切换电路的控制》一文中），根据一般的经验判断，不可能两片FLASH都存在问题。例如有朋友反映：新买的430XP接收机，在法国电信（V）系统里可以升级软件，而在南瓜（N）系统里却无法升级，这就是装有南瓜（N）系统软件的FLASH芯片U5出了问题，更换即可。如果两片FLASH都不能进行升级，除了上述的因素外，还有下面的因素。
6、生产厂家对其它硬件的屏蔽有朋友向笔者反映：他用尽了各种方法通过电脑的RS-232串口给手边的一台430机器升级，都已失败而告终，而采用其他的430机器和该电脑配合，均能升级成功，按照笔者提示的上述四个方面故障检查也均无问题，真是百思不得其解。其实上述的故障现象首先可以确定是接收机的问题，不过除了RS-232串口电路会影响接收机的升级外，如果生产厂家对其他部分硬件作了屏蔽，也会影响到机器的升级。据说早先的某段时期，由于用户们热衷于通过RS-232串口给机器刷系统软件，产生了很多刷机失败而送厂返修的故障机，搞得生产厂家十分头痛，遂生产出几个批次无法升级软件的机器。这些批次的机器之所以无法升级软件，是因为生产厂家对除RS-232串口电路外的其它硬件作了屏蔽，因为采用上述的几种方法检修均无法成功。分析其主板电路发现：对其它硬件的屏蔽，主要表现在对FLASH芯片29LV160写功能的禁止。
7、4x0中29LV160芯片写功能的恢复方法430XP中FLASH芯片采用的是美国AMD公司的29LV160，芯片采用0.23μm制作工艺，TSOP封装，引脚功能详见笔者的《4x0系列卫星接收机系列切换电路的控制》一文中。 29LV160的第11脚为WE#写入允许端，低电平有效。在对芯片进行编程和擦除操作时，控制相应的写命令。即从高电平变成低电平时，一个字节的数据才能写入到芯片中去。检查29LV160芯片的第11脚，在升级时是否是低电平，如果不是低电平的话，应该厂家通过一个4.7kΩ~10kΩ的上拉电阻连接到3.3V的电源端，同时该端口已与写入端线路隔离了。仔细查找相关的连接线路，将11脚和写入端线路重新连接好，同时去掉这个上拉电阻即可恢复29LV160芯片的写功能。例如在雷霆T430XP接收机中，只要将排阻RN6去掉即可。通过RS-232串口升级失败，除了可能是接收机的硬件问题所致外，有时也可能是电脑兼容性差所造成的。如笔者的电脑采用联想（QDI）845P2D主板、Windows XPXP2操作系统，给雷霆T430XP下载保存系统程序没有任何问题，但在刷新系统软件时，只要一运行升级程序就死机，而通过其它主板的电脑进行升级，却不存在这种问题。笔者已经更换了电脑的内存条、升级端口和电脑操作系统（Windows 98 SE、Windows2000）、主板驱动，均不能解决该死机问题。后来笔者又向QDI（科迪亚）的官方网站论坛的技术人员反映了相关情况，后被告知升级最新版本的BIOS试一试，但升级BIOS后，依然无果。判断可能是由于主板兼容性较差而导致升级无望。因此，当大家采用前面介绍的方法仍然无法刷写接收机系统，似乎出重水复疑无路的时候，不妨换一台电脑再试一下，可能就会柳暗花明又一村了。
首先需要制作一个读写器与中九接收机的升级接口连接。读写的的一端与电脑的RS232(COM口、串口)连接，来看一下RS232接口的针脚定义。

脚位	英文标识	中文说明
1	DCD	数据载波检测
2	RXD	接收数据
3	TXD	发送数据
4	DTR	数据终端准备
5	GND	信号地
6	DSR	数据设备准备好
7	RTS	请求发送
8	CTS	清除发送
9	DELL	振铃指示

RS-232串口连接线制作方法
RS232接口就是串口，电脑机箱后方的9芯插座，旁边一般有 "|O|O|" 样标识。

在电脑的使用中往往会遇到各种各样的连接线。这些连接线外观上好像都差不多,但内部结构完全不同并且不能混用。如果在使用中这些连接线坏了,往往很多使用者都不知道应该怎么办,下面就给出这些常见的连接线的连线方法以便于修理或查找故障。在介绍之前先对一些市场常用名词做出解释。现在所有的接头都可以分为公头和母头两大类。
　　公头：泛指所有针式的接头。
　　母头：泛指所有插槽式的接头。
　　所有接头的针脚有统一规定,在接头上都印好了的,连接时要注意查看。
　　在接线时没有提及的针脚都悬空不管。
　　下面给出串口,并口各针脚功能表以供高级用户维护电缆或接头时使用。

25针串口功能一览
　　针脚功能 2 发送数据（TXD） 3 接收数据（RXD） 4 发送请求（RTS）
　　 5 发送清除（CTS） 6 数据准备好（DSR） 7 信号地（GND）
   8 载波检测（DCD）  20 数据终端准备好（DTR）  22 振铃指示（RI）

9针串口功能一览表
　　针脚功能1 载波检测（DCD） 2 接收数据（RXD） 3 发送数据（TXD）
　　 4 数据终端准备好（DTR） 5 信号地（GND） 6 数据准备好（DSR）
　　 7 发送请求（RTS） 8 发送清除（CTS） 9 振铃指示（RI）

　　串口联机线的连接方法
　　串口联机线主要用于直接把两台电脑的com口连接。比较早一点的AT架构的电脑的串口有为9针,和25针两种,现在的ATX架构的电脑两个串口全部是9针。于是联机线就分为3种（9针对9针串口联机线,9针对25针串口联机线,25针对25针串口联机线）这些直接电缆连接线可以互换的连线方法如下表:

　　串口连机线一览
　　 9针对9针串口连接
　　 9针母头 9针母头
　　 2 —— 3 3 —— 2 4 —— 6 5 —— 5 6 —— 4    7 —— 8    8 —— 7

　　 25针对25针串口连接
　　 25针母头 25针母头
　　 2 —— 3 3 —— 2 4 —— 5  5 —— 4 6 —— 20 7 —— 7    20 —— 6

　　 9针对25针串口连接
　　 9针母头 25针母头
　　 2 —— 2 3 —— 3 4 —— 6 5 —— 7  6 —— 20 7 —— 5 8 —— 4

　　串口转接线
　　　　这种转接线适用于9针串口和25针串口的转换。
　　　　首先,根据需要（9转25或25转9）选择两个转接头。选择方法如下：
　　　　 9针转25针（9针公头,25针母头）。25针转9针（25针公头,9针母头）。然后使用尽量短的带屏蔽的多芯连接线。连接方法如下表
串口转接线一览
　　 9针接头 25针接头
　　 1 —— 8 2 —— 3 3 —— 2 4 —— 20 5 —— 7
   6 —— 6 7 —— 4 8 —— 5    9 —— 22
   4x0系列卫星接收机RS-232串口电路的控制
4x0系列卫星接收机备有RS-232串行接口，以便于和电脑相接，进行软件升级。不过，在朋友们实际操作中时，常常会出现无法升级的现象，这一方面可能是软件的操作错误，另外一方面也涉及到4x0系列机RS-232串口电路上的问题，现在我们就深入谈谈RS-232串行接口电路的控制。

作者: df 时间: 2011-6-1 22:26
楼主真强

欢迎光临乔贤论坛 (http://qiaoxian.net/)