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基于USB2.0接口的10-OTP燒錄器設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間:2020-09-30 19:18
   隨著電子產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化、規(guī);M(jìn)程的飛速發(fā)展,電子產(chǎn)品的價(jià)格已經(jīng)大大降低。但在這個(gè)白熾化的競(jìng)爭(zhēng)時(shí)代,電子產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè),為了能夠求得生存的一席之地,正在轉(zhuǎn)向依靠大規(guī)模高速、高效的量產(chǎn)來降低生產(chǎn)成本,從而獲得生存的利潤空間。然而,現(xiàn)在很多電子產(chǎn)品,必須要有固件的支持,才可以發(fā)揮其特有的性能,而固件需要通過燒錄器才會(huì)被固化到存儲(chǔ)器內(nèi)部,因此高速、高效的燒錄器是企業(yè)所期盼的。 本文圍繞燒錄10顆芯片燒錄器的開發(fā),首先從總體上給出了整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)框架,并從硬件和軟件兩個(gè)方面介紹了整個(gè)系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)。硬件系統(tǒng)分為:FS7805系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)、FPGA外圍電路設(shè)計(jì)、Buffer緩沖器設(shè)計(jì)、Socket底座設(shè)計(jì)、兩個(gè)特殊的電源設(shè)計(jì)五個(gè)功能模塊;軟件系統(tǒng)分為:FPGA的IC程序設(shè)計(jì)、USB驅(qū)動(dòng)程序和固件程序設(shè)計(jì)、以及上位機(jī)應(yīng)用軟件的實(shí)現(xiàn)三個(gè)部分。最后,總結(jié)了設(shè)計(jì)過程中所做的工作,并提出了進(jìn)一步改進(jìn)的設(shè)想。 在開發(fā)思想和設(shè)計(jì)理念上,本套系統(tǒng)具有以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn):使用USB2.0接口的高速模式,以480Mbps的速度燒寫代碼,保證了燒寫代碼時(shí)的高速;同時(shí)控制對(duì)10顆目標(biāo)芯片的指定地址,燒寫經(jīng)過加密后的三種類型的代碼,保證了燒寫代碼的準(zhǔn)確性、安全性和高效性;通過對(duì)兩塊FPGA進(jìn)行編程,實(shí)現(xiàn)同時(shí)燒錄10顆芯片的思想,在很大程度上促進(jìn)了燒錄器的進(jìn)步。
【學(xué)位單位】:蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2008
【中圖分類】:TP333
【部分圖文】:

序圖,芯片,目標(biāo),低電平有效


5圖 2-1 燒錄目標(biāo)芯片的寫時(shí)序圖各信號(hào)線功能定義如下:RSTB: 復(fù)位目標(biāo)芯片,低電平有效;A[N:0]: 16 根地址線,N=15;DIN[7:0]: 8 根數(shù)據(jù)信號(hào)線,數(shù)據(jù)方向?yàn)橹鳈C(jī)到目標(biāo)芯片;WEB: 寫使能,低電平有效;PGMEN: OTP 模式編程使能,高電平有效;DLE: 數(shù)據(jù)開關(guān)使能,低電平有效;VPP: +8.5V OTP 模式下編程電壓,高電平有效;CEB: OTP 模式使能,低電平有效;CLE: 命令開關(guān)使能,高電平有效;READEN: 讀使能,高電平有效;

時(shí)序圖,時(shí)序圖,芯片,目標(biāo)


圖 2-2 燒錄目標(biāo)芯片的讀時(shí)序圖如上圖 2-2 所示為燒錄目標(biāo)芯片的讀時(shí)序圖,讀時(shí)序圖的信號(hào)線定義可參考寫時(shí)序圖,以下為讀時(shí)序圖中區(qū)別于寫時(shí)序圖的信號(hào)線定義:D[7:0]: 8 根數(shù)據(jù)信號(hào)線,數(shù)據(jù)方向?yàn)槟繕?biāo)芯片到主機(jī)。2.1.2 設(shè)計(jì)方案的提出從燒錄目標(biāo)芯片的時(shí)序圖可以看出,為了燒錄一顆目標(biāo)芯片至少需要 16 根地址線、8 根數(shù)據(jù)線、10 根控制線,滿足了這 34 根信號(hào)線的時(shí)序要求就可以燒錄一顆目標(biāo)芯片。主控 MCU FS7805 共有 40 個(gè)復(fù)用 I/O 口,因此可以實(shí)現(xiàn)一顆目標(biāo)芯片的燒錄。但是如果想實(shí)現(xiàn) 10 顆目標(biāo)芯片有選擇的燒錄,情況就不一樣了,理想的設(shè)計(jì)是將控制燒寫每顆芯片的信號(hào)線,分成 10 根分別控制 10 顆芯片。在不考慮信號(hào)衰減,電源短路等情況下,每次都燒 10 顆芯片理論上是可以的,但是如果只燒錄其中的幾顆芯片,并且要防止電源短路,以及用 LED 燈直觀的在燒寫成功的芯片底座上顯示出燒錄結(jié)果,這樣僅使用一顆 FS7805 必然就無法進(jìn)行控制了,可以從以下三個(gè)方面

框架圖,系統(tǒng)框架


當(dāng)某個(gè)目標(biāo)芯片短路時(shí),只斷開它自身的電源,這樣就又需要 20 根信號(hào)3) 顯示 LED用戶總是希望能夠直觀的看到每次燒錄的結(jié)果,最直觀的方法莫過于在每上通過 LED 燈來顯示,為了滿足這樣的功能,就必須再有 30 根控制雙號(hào)線。綜合以上多種因素的考慮,最終決定使用兩塊 FPGA,并對(duì)其進(jìn)行編程,錄要求的定制芯片,將以上考慮中需要使用到的信號(hào)線,全部由對(duì) FPGA的能夠滿足實(shí)際時(shí)序要求的引腳充當(dāng)。 系統(tǒng)框架圖經(jīng)多次試驗(yàn)證明通過擴(kuò)展FPGA的方案是可行的,之所以在這里使用兩塊為在考慮信號(hào)衰減等因素的情況下,1 塊 FPGA 的引腳仍然是不夠用的, 在系統(tǒng)中都是主設(shè)備,都能產(chǎn)生時(shí)序控制讀寫,為了加以區(qū)別分別ter FPGA”,“Slave FPGA”,如下圖 2-3 所示為本系統(tǒng)的系統(tǒng)框架圖。

【參考文獻(xiàn)】

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1 李永全;;一種基于FPGA的多DSP并行處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版)理工卷;2006年02期

2 楊波 ,劉延波;具有USB2.0接口的高速數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計(jì)[J];單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2004年04期

3 張金成;李文元;戴祥;;基于USB2.0控制芯片CY7C68013在M-JPEG解碼系統(tǒng)中應(yīng)用[J];電子測(cè)量技術(shù);2004年06期

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2 聶澤東;基于FPGA的便攜式組合定位終端器技術(shù)的研究[D];武漢科技大學(xué);2006年

3 石林;帶分析功能1對(duì)8燒錄器的開發(fā)[D];吉林大學(xué);2007年

4 胡鴻麗;基于FPGA的數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機(jī)技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2005年

5 劉向麗;基于FPGA的實(shí)時(shí)視頻DSP平臺(tái)[D];西安電子科技大學(xué);2004年



本文編號(hào):2831264

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