利用DS8007評(píng)估套件進(jìn)行設(shè)計(jì)

本文闡述使用DS8007雙智能卡接口評(píng)估(EV)套件的步驟，解釋了怎樣安裝和配置軟件、配置硬件，建立并裝載板上DS5002FP微控制器執(zhí)行的應(yīng)用軟件。提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的"Hello World"實(shí)例，以及幾個(gè)C程序函數(shù)，以演示板上LCD模塊的使用。

簡(jiǎn)介

DS8007評(píng)估(EV)套件為DS8007雙智能卡接口評(píng)估提供方便、成熟的平臺(tái)。DS8007是混合信號(hào)外設(shè)，管理微控制器和兩個(gè)獨(dú)立智能卡之間的所有接口。

DS8007評(píng)估套件包括DS8007和DS5002FP安全微控制器，通過對(duì)其編程可提供完整的智能卡接口。它還提供兩個(gè)智能卡插槽：一個(gè)用于標(biāo)準(zhǔn)信用卡和支付卡，一個(gè)用于用戶識(shí)別模塊(SIM)。DS8007評(píng)估板如圖1所示。本文闡述該評(píng)估套件的使用步驟，如何開發(fā)并運(yùn)行應(yīng)用軟件代碼。

圖1. DS8007評(píng)估板

DS8007為兩個(gè)獨(dú)立的智能卡和微控制器的物理連接提供所有必須的電信號(hào)。該器件包括一個(gè)專用內(nèi)部序列發(fā)生器，控制卡自動(dòng)激活和禁止，還含有用于數(shù)據(jù)通信的ISO UART。此外，DS8007的電荷泵和電壓穩(wěn)壓器使其能夠工作在2.7V至6.0V電壓，并提供兩路獨(dú)立的智能卡供電電壓，每一路都可以是1.8V、3.0V或者5.0V。標(biāo)準(zhǔn)并行8位總線以復(fù)用或非復(fù)用配置實(shí)現(xiàn)與微控制器的通信。

軟件設(shè)置

本應(yīng)用筆記中，應(yīng)該在計(jì)算機(jī)上安裝并運(yùn)行Dallas Semiconductor的微控制器工具套件(MTK)和Keil公司的PK51專業(yè)開發(fā)工具軟件。兩個(gè)軟件包都含在DS8007評(píng)估套件中。下面的章節(jié)說明安裝這些應(yīng)用軟件的步驟。如果您已經(jīng)在計(jì)算機(jī)上安裝了這些應(yīng)用軟件，那么可以略過說明安裝過程的這些章節(jié)。

安裝微控制器工具套件

1. 將DS8007評(píng)估套件安裝CD插入到計(jì)算機(jī)的CD-ROM驅(qū)動(dòng)器中。CD將自動(dòng)啟動(dòng)，顯示DS8007評(píng)估套件歡迎界面。如果CD-ROM沒有自動(dòng)啟動(dòng)，請(qǐng)瀏覽CD根目錄文件夾，雙擊index.html文件。
2. 單擊"Install MTK"按鈕，單擊"Run"按鈕，開始安裝。
3. 在MTK安裝期間，選擇默認(rèn)設(shè)置。 注意： 可能會(huì)出現(xiàn)安全報(bào)警，這取決于您的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器安全設(shè)置以及您的Windows?版本。如果的確出現(xiàn)了報(bào)警，接受它，繼續(xù)安裝。

安裝Keil專業(yè)開發(fā)工具

1. 安裝Keil公司的PK51專業(yè)開發(fā)工具套件時(shí)，將Keil微控制器開發(fā)工具CD (含在DS8007評(píng)估套件中)插入到您計(jì)算機(jī)的CD-ROM驅(qū)動(dòng)器中。CD會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，顯示主菜單。如果CD-ROM沒有自動(dòng)啟動(dòng)，請(qǐng)瀏覽CD根目錄文件夾，雙擊setup.exe文件。
2. 在主菜單上，選擇"Install Evaluation Software"，然后選擇"C51 Compiler (Eval Tools)"。
3. 按照屏幕顯示的提示，在計(jì)算機(jī)上安裝Keil工具。

硬件設(shè)置

配置DS8007評(píng)估套件電路板時(shí)，需要正確設(shè)置跳線，將串口和計(jì)算機(jī)相連，并連接電源。下面詳細(xì)說明這些步驟。

1. 按照 圖2 ，連接跳接器1到13，其詳細(xì)說明在表1中。

2. 將所提供的串行電纜的一端連接至電路板DB-9連接器(J6)，另一端連接至計(jì)算機(jī)的COM口。

3. 將評(píng)估套件中的5V ±5%、300mA穩(wěn)壓電源的2.5mm中心正極電源連接至電路板的J7電源連接器。
   

   圖2. DS8007電路板跳線位置

表1. DS8007電路板跳線設(shè)置 | Jumper | Installed | Description |

| -------- | --------------------------------- | ------------------------------------------------------------------- |

| JU1 | Installed | Board's DVDD connected to DS8007's digital VDD |

| JU2 | Installed | DS8007's VCCA connected to smart card socket 1, pin C1 |

| JU3 | Installed | Board's AVDD connected to DS8007's analog supply, VDDA |

| JU4 | Installed: Connect pins 1 and 2 | Board's AVDD connected to smart card socket 1, pin S2 |

| JU5 | Installed: Connect pins 2 and 3 | Board's AVDD connected to smart card socket 1 pin, S1 through 10K |

| JU6 | Not Installed | |

| JU7 | Not Installed | |

| JU8 | Installed | DS8007's VCCB connected to SAM socket, pin C1 |

| JU9 | Installed: Connect pins 2 and 3 | DS8007's PRESB connected to GND (through 10K) |

| JU10 | Installed: Connect pins 2 and 3 | DS5002FP's nPROG connected to RS-232 DTR0/DSR0 |

| JU11 | Installed | Board's 5V supply connected to board's AVDD |

| JU12 | Installed | Board's 5V supply connected to board's DVDD |

| JU13 | Installed: Connect pins 2 and 3 | DS8007's INTAUX pin connected to GND (through 10K) |

建立并裝載可執(zhí)行文件

下一步是建立.HEX文件，它可以下載到電路板存儲(chǔ)器中，由DS5002FP運(yùn)行。建立該文件需要配置Keil μVision?工程文件，以建立正確的可裝載文件，然后將其下載到電路板的非易失存儲(chǔ)器中。

建立μVision工程

在計(jì)算機(jī)上安裝了Keil C51開發(fā)工具后，單擊生成的圖標(biāo)，啟動(dòng)μVision程序。我們將按照以下步驟為演示程序建立一個(gè)工程文件和C程序文件：

1. 在工程標(biāo)題欄，選擇"New Project"，輸入DS8007-1作為工程名。
2. 當(dāng)出現(xiàn)了"Select Device for Target"時(shí)，從器件選擇列表中選擇Dallas Semiconductor和DS5002FP。
3. 當(dāng)"Copy Standard 8051 Startup Code to Project Folder and Add File to Project"消息出現(xiàn)時(shí)，單擊"Yes"按鈕。
4. 單擊"File"，然后是"New"，輸入以下信息，建立源文件。如果您更愿意下載該文件，則可以下載(ZIP, 11kB)。

   // File DS8007-1.C 
   
   #include < REG5000.H >                    // special function register declarations 
   //                                      // for the DS5000/5002                   
   #include < stdio.h >                      // prototype declarations for I/O functions 
   
   // Main C function.  Program execution starts here.
   void main (void) {
   
   // Set up the serial port for 38400 baud at 14.7MHz.
           TMOD=0x21;                      // Timer 1: 8-bit auto-reload from TH1, Timer 0: 16-bit
           TH1 = 0xFE;                     // Set timer reload value for 38,400 baud
           PCON|=0x80;                     // Turn on baud rate doubler SMOD_0
           TCON=0x50;                      // Enable timers 0 and 1
           SCON=0x50;                      // 10-bit async, enabled
           TI=1;                           // Set TI to send first character
           TR1 = 1;                        // Start timer 1
   
   // Start main program
           printf ("\\nHello DS8007 World!\\n\\n");   // Output message
           while (1) ;                     // End program by looping here.
   }
   

5. 輸入這些文本后，單擊"File"，然后是"Save As"，輸入"DS8007-1.c"作為文件名，保存該文件。
6. 右鍵單擊工程工作空間窗口中的Target 1，將該文件加到工程列表中，然后單擊"Manage Components"選項(xiàng)。在Project Components標(biāo)簽下，單擊"Add Files"按鈕，在文件名區(qū)輸入文件名(DS8007-1.c)。單擊"Add"按鈕，然后單擊"Close"按鈕。單擊"OK"按鈕，關(guān)閉Components窗口。您會(huì)看到該文件已經(jīng)被加入到Source Group 1中。
7. 右鍵單擊工程工作空間中的Target 1，選擇"Options for Target 'Target 1"，配置工程選項(xiàng)。單擊Target標(biāo)簽，在Xtal框中輸入14.7。如下面的圖3所示，Memory Model選擇"Small: variables in DATA"，Code ROM Size選擇"Large: 64K program"，Operating system選擇"None"。該窗口中的所有其他選項(xiàng)不進(jìn)行設(shè)置，為默認(rèn)狀態(tài)。
8. 在Output標(biāo)簽中，選中"Create Executable" (如果還沒有選它)，確定選中了"Create HEX File"框。從下拉選擇框中選擇HEX Format of HEX-80，如圖4所示。該窗口中的所有其他選項(xiàng)都應(yīng)保持默認(rèn)狀態(tài)。單擊"OK"，關(guān)閉'Target 1'窗口的Options for Target。
9. 單擊"File"，然后是"Save All"，保存工程文件。
10. 單擊"Project"標(biāo)題欄，選擇"Rebuild All Target Files"，建立可執(zhí)行文件。屏幕底部的構(gòu)建窗口應(yīng)顯示0 Error(s), 0 Warning(s)。如果沒有這一顯示，則應(yīng)該找到錯(cuò)誤，進(jìn)行必要的改正。重復(fù)該步驟，直到不再報(bào)告錯(cuò)誤為止。

圖3. 工程選項(xiàng)目標(biāo)標(biāo)簽設(shè)置

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圖4. 工程選項(xiàng)輸出標(biāo)簽設(shè)置

裝載可執(zhí)行文件

按照上述步驟對(duì)硬件進(jìn)行配置后，DS8007電路板將連接到計(jì)算機(jī)的COM口。現(xiàn)在應(yīng)對(duì)處理器進(jìn)行配置，使其能夠知道怎樣訪問板上存儲(chǔ)器。向處理器的MCON和RPCTL寄存器寫入對(duì)應(yīng)的數(shù)值可完成該任務(wù)，按下面步驟進(jìn)行。

1. 在您的計(jì)算機(jī)上找到MTK程序，啟動(dòng)它。

2. 在Select Device窗口中選擇"DS5002FP" ( 圖5 )，單擊"OK"。

3. 單擊"Options"，然后單擊"Configure Serial Port"。選擇DS8007電路板所要連接的計(jì)算機(jī)端口，例如COM1。然后，從下拉菜單中選擇"Speed 38400"，單擊"OK"。

4. 單擊"Target"，單擊"Open COM1 at 38400 baud"。

5. 確定電路板的串口已經(jīng)和計(jì)算機(jī)建立了連接，并加載了5V電源。單擊"Target"和"Connect to Loader"。如果連接成功，DS5002FP將顯示其啟動(dòng)加載程序標(biāo)志，如圖6所示。

6. 在 > 提示符下，輸入以下命令來配置MCON和RPCTL寄存器：

   > W MCON 0A
   
   > W RPCTL 01
   
   > R
   
   MCON:0A RPCTL:81 MSL:01        Microcontroller's response to read register command
   

   如果在輸入啟動(dòng)加載程序命令時(shí)，您收到"E: LOCKED"錯(cuò)誤消息，說明該部分有自己的安全鎖定設(shè)置。要對(duì)該部分進(jìn)行解鎖，在加載程序提示符 >下輸入解鎖命令(U)即可。這樣做會(huì)破壞存儲(chǔ)在處理器存儲(chǔ)器中的信息，但是該部分解鎖后，可以輸入上面的寄存器命令。發(fā)出讀寄存器命令(> R)后，DS5002FP報(bào)告寄存器MCON (0A)和RPCTL (81)的狀態(tài)。DS5002FP還顯示MSL位的狀態(tài)(參見安全微控制器用戶指南(English only)，了解詳細(xì)信息)，該例中為01。

DS8007電路板現(xiàn)在可以裝入Keil開發(fā)工具建立的編程文件。1. 單擊"File"，然后選擇"Load SRAM"。選擇文件DS8007-1.HEX，然后單擊"OPEN"。DS5002FP處理器的響應(yīng)是： > Loading File ...\\DS8007-1.hex

> Loading File ...\\DS8007-1.hex

通過顯示一連串的圓點(diǎn)表示正在裝載。

1. 完成后，處理器將報(bào)告"Load complete"，單擊"Target"，然后單擊"Disconnect from Loader"，執(zhí)行程序。

執(zhí)行裝載程序后立即斷開，處理器將開始運(yùn)行程序。MTK屏幕顯示程序輸出 "Hello DS8007 World!"，成功!

圖5. MTK器件選擇

圖6. DS5002FP啟動(dòng)加載程序標(biāo)志

評(píng)估LCD模塊

為演示DS8007評(píng)估套件非常有用的一項(xiàng)功能，我們現(xiàn)在建立一個(gè)應(yīng)用程序，在2行20字符的液晶顯示屏(LCD)上顯示一條消息。但是在開始前，必須設(shè)置LCD的對(duì)比度，使其在程序執(zhí)行時(shí)能夠正確地顯示消息。首先，對(duì)電路板加電，LCD應(yīng)不亮。找到電路板上的可變電阻R7 (參見上面的圖2)，使用小螺絲刀對(duì)電阻進(jìn)行調(diào)整，直到一個(gè)5 x 7點(diǎn)陣出現(xiàn)在顯示屏的字符位置。慢慢調(diào)整R7，直到點(diǎn)陣剛剛消失。這設(shè)置LCD的對(duì)比度，使我們能夠看到字符，而看不到間隔。

按照上面的第1步到第10步( 建立μVision工程 )，建立一個(gè)新工程和可執(zhí)行文件。工程文件名為DS8007-2，C源代碼文件名為DS8007-2.c。該程序的源代碼在下面的附錄A中給出。如果您不愿意輸入這些信息，也可以從上面提到的FTP網(wǎng)站下載這些文件的.ZIP文件。

一旦建立了HEX文件，按照上面的步驟( 裝入可執(zhí)行文件 )將其裝入到電路板的存儲(chǔ)器中。和加載程序斷開后，LCD將顯示兩行消息。

結(jié)論

DS8007評(píng)估套件為DS8007雙路智能卡接口評(píng)估提供方便、成熟的平臺(tái)。套件和Keil C語言開發(fā)工具簡(jiǎn)化了智能卡應(yīng)用程序的開發(fā)過程。

審核編輯：郭婷