【摘要】：非晶硅反熔絲芯片是一次可編程器件。非晶硅反熔絲芯片使用之前,需要對芯片進行編程。對于實驗室自主設計的新型非晶硅可編程器件,市面上沒有編程器可以提供相應的功能。對于這種情況,本文設計了一套高效的編程系統(tǒng),該編程系統(tǒng)能夠?qū)嶒炇已邪l(fā)設計的新型非晶硅可編程器件進行開發(fā)和使用。本文對新型非晶硅可編程器件的具體結(jié)構(gòu),編程原理,芯片初始化、讀取、編程時的時序進行了詳細的分析。提出了編程系統(tǒng)的設計需求,指出編程系統(tǒng)應該有與外界通信、芯片編程、芯片驗證、實時顯示工作狀態(tài)4個功能。并根據(jù)設計需求提出了總體設計方案。總體設計方案包含三個部分,分別是通信設計方案、硬件設計方案、軟件設計方案。通信設計方案選用串口作為物理層的數(shù)據(jù)交換工具,并設計了五條通信協(xié)議,分別是初始化協(xié)議、查空協(xié)議、任意讀協(xié)議、編程協(xié)議、校驗協(xié)議。硬件設計方案設計了電源系統(tǒng)、核心系統(tǒng)、轉(zhuǎn)接系統(tǒng)。電源系統(tǒng)通過電平轉(zhuǎn)換芯片提供了核心系統(tǒng)、轉(zhuǎn)接系統(tǒng)需要的電壓。核心系統(tǒng)包含了主控芯片、通信電路、指示電路、編程電路、電平轉(zhuǎn)換電路,負責編程器的通信和時序發(fā)送。轉(zhuǎn)接系統(tǒng)為不同封裝的芯片提供了相應的插座。軟件設計方案包含了三個部分,分別是驅(qū)動程序、應用層通信程序、命令執(zhí)行程序。本文經(jīng)過需求分析、芯片選型、電路設計、原理圖繪制、PCB焊接、外殼封裝得到了編程器實物。并通過軟件編寫、程序下載、軟件硬件調(diào)試得到了應用于新型非晶硅可編程器件的編程系統(tǒng)。利用該編程系統(tǒng),對芯片進行編程驗證。驗證結(jié)果表明,該編程系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,編程后的新型非晶硅可編程器件滿足應用要求。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN402
【圖文】：

圖 3-2 芯片大小選擇按束地址，通過上位要根據(jù)不同的芯片規(guī)此按鈕選擇了芯片芯片容量的大小決址為“03FF”， 256作，上位機將發(fā)送字字符串“e000007F令尾，判斷出命令的遍歷。在遍歷的過數(shù)據(jù)交互協(xié)議中，在如表 3-6 所示)，并

編程器與上位機的通信協(xié)進行分析的時候，需要任意讀操作只針對芯片的的格式如表 3-7 所示。編程器接收的任意讀協(xié)議的數(shù)據(jù)內(nèi)容 起始地址與結(jié)束地址 符‘r’，代表英文 read與四位結(jié)束地址，任意讀

速 I/O 端口、11 個定時器、13 個通信接口。STM32 芯片不僅在硬件性能上擁有強大的 ARM 內(nèi)核以及豐富的片上外在軟件開發(fā)上還提供了各種各樣的庫函數(shù)可以調(diào)用，對于不同的應用場調(diào)用不同的庫函數(shù)完成驅(qū)動程序的開發(fā)，從而縮短了開發(fā)的周期。本編程器采用的 STM32 芯片的具體型號為 STM32F103ZE，此款為 STM芯片，擁有較高性價比，芯片的最小系統(tǒng)電路也相對簡單[14]。如圖 4-3 所示，最小系統(tǒng)電路包括了電源電路、晶振電路、JTAG 電路、、指示燈電路。電源電路：與電源系統(tǒng)進行連接，用于給 STM32 芯片與外圍電路提供電晶振電路：用于給 STM32 芯片提供時鐘。JTAG 電路：用于下載程序到 STM32 芯片，并提供了調(diào)試功能。串口電路：用于與上位機的串口軟件進行通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能。指示電路：三個指示燈分別代表了編程器的通電狀態(tài)，編程器的讀取狀器的寫入狀態(tài)。通過指示燈的明亮，顯示出編程器具體的工作狀態(tài)。

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