A hardver felépítése:

A programozó hardverének központi eleme egy PIC16F887 mikrokontroller, amely közvetlenül vezérli a 28C16 EEPROM cím-, adat-, és vezérlővonalait. A cél egy egyszerű, átlátható felépítésű hardver volt, ahol a memória működése jól követhető, és nincs elrejtve bonyolult illesztőáramkörök mögé.

A kapcsolás főbb részei:

• PIC16F887 mikrokontroller
• 24 lábú ZIF foglalat a 28C16 EEPROM számára
• MCP2221A USB-UART illesztő
• ICSP csatlakozó a PIC programozásához
• 16 MHz kvarc oszcillátor
• státusz LED-ek
• USB tápellátás

PIC16F887 mikrokontroller

A PIC16F887 végzi a teljes vezérlést. A memória címvonalai, adatvonalai, valamint a vezérlőjelek közvetlenül a mikrokontroller lábaira csatlakoznak.

A 28C16 kezeléséhez összesen szükség van:

• 11 címvonalra: A0–A10
• 8 adatvonalra: D0–D7
• 3 vezérlőjelre: CE, OE, WE

Ez összesen 22 digitális I/O vonalat igényel, ezért jó választás a 40 lábú PIC16F887, mert elegendő lába van a teljes párhuzamos busz közvetlen kezeléséhez.

EEPROM foglalat

A programozandó memória egy 24 lábú ZIF foglalatba kerül. Ez kényelmesebb, mint egy hagyományos DIP foglalat, mert az EEPROM többszöri behelyezése és kivétele nem terheli mechanikusan az IC lábait.

A foglalat lábkiosztása a 28C16 szabványos bekötését követi:

• A0–A10 címvonalak
• IO0–IO7 adatbusz
• CE
• OE
• WE
• VCC
• GND

A ZIF foglalat miatt a programozó alkalmas több, 28C16-kompatibilis EEPROM kezelésére is, például CAT28C16, AT28C16 vagy M28C16 típusokra.

USB-UART kapcsolat

A számítógépes kommunikációt egy MCP2221A USB-UART illesztő biztosítja. Ez az áramkör a számítógép felé USB eszközként jelenik meg, a PIC felé pedig egyszerű soros UART kapcsolatot ad.

A PIC a soros porton keresztül kapja a parancsokat, például olvasás, írás, törlés vagy ellenőrzés műveleteket. Ez nagyban leegyszerűsíti a PC-s szoftver és a firmware közötti kommunikációt.

Órajel

A mikrokontroller egy 16 MHz-es kvarccal működik. A kvarc mellett két 22 pF-os kondenzátor található, amelyek az oszcillátor stabil működéséhez szükségesek.

Ez az órajel bőven elegendő a 28C16 kezeléséhez, mivel az EEPROM írási ideje nagyságrendekkel lassabb, mint amit a PIC végre tud hajtani.

Reset és ICSP

A kapcsolás tartalmazza a PIC szokásos MCLR reset áramkörét egy 10 kΩ-os felhúzóellenállással.

Az ICSP csatlakozón keresztül a PIC a panelből kivétel nélkül programozható. Ez különösen hasznos fejlesztés közben, mert a firmware módosítása után nem kell a mikrokontrollert kivenni a foglalatból.

Az ICSP csatlakozón szereplő főbb jelek:

• MCLR/VPP
• PGC
• PGD
• PGM
• 5V
• GND

Státusz LED-ek

A panelen több visszajelző LED is található, amelyek a programozó aktuális állapotát jelzik.

A rajz alapján ezek:

• WRITE – írási művelet aktív
• READ – olvasási művelet aktív
• ERROR – hiba történt
• ABORT – megszakított művelet
• CMD_PROC – parancs feldolgozás alatt
• STBY – készenléti állapot

Ezek a LED-ek nagyon hasznosak hibakeresés közben, mert akkor is láthatóvá teszik a folyamatokat, ha a PC-s programban éppen nem figyeljük a kommunikációt.

TX/RX LED-ek

A kapcsolásban a soros kommunikációhoz külön TX/RX aktivitásjelzés is készült. Ezek BC547 tranzisztorokkal vannak meghajtva, így a kommunikációs vonalak nincsenek feleslegesen terhelve.

Ez apróságnak tűnhet, de használat közben nagyon hasznos: azonnal látható, ha a PC és a PIC között adatforgalom történik.

Tápellátás

A programozó USB-ről kapja az 5 V tápfeszültséget. Ez táplálja:

• a PIC16F887 mikrokontrollert,
• az MCP2221A USB-UART illesztőt,
• a 28C16 EEPROM-ot,
• valamint a státusz LED-eket.

A tápvonalakon több 100 nF-os hidegítő kondenzátor található, amelyek a digitális áramkörök stabil működését segítik.