Ок!Закрыть
Содержимое

Программатор для начинающих

Программатор это программно аппаратное устройство, предназначенное для записи информации в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Помимо записи, подобное устройство должно обеспечивать возможность считывания информации из ПЗУ микросхемы. Наряду с основными режимами записи и чтения, многие микросхемы имеют ряд дополнительных режимов: стирание, защита от чтения, защита от программирования и т.п. Принято считать, что прoгрaммaтop поддерживает микросхему, если он:

  1. обеспечивает работу с микросхемой во всех режимах, предусмотренных разработчиком данной микросхемы;
  2. все алгоритмы реализованы в строгом соответствии с требованиями спецификации на данную микросхему.

Для выполнения своих функций, пpoгрaммaтор, как минимум должен содержать:

- колодку, в которую можно вставить выбранную микросхему. Колодка должна обеспечивать электрический контакт с выводами микросхемы;

- интерфейс, позволяющий осуществлять ввод/вывод записываемой и считываемой информации;

 - программно аппаратные драйвера, способные формировать и считывать логические уровни и сложные тактовые сигналы.

Рассмотрим некоторые классификации.

По типу поддерживаемых микросхем

  1. Специализированный пpoграммaтоp. Устройство, программирующее микросхемы только одного типа, или микросхемы только одного производителя.
  2. Условно универсальный пpoграммaтор. Устройство, программирующее (поддерживающее) микросхемы различных типов и/или микросхемы различных производителей.
  3. Универсальные пpoгрaммaторы. Устройства, программирующие (поддерживающие) микросхемы всех типов, и микросхемы всех производителей.

Очевидно, чем более широк спектр поддерживаемых микросхем, тем более сложная программно аппаратная реализация такого устройства.

Аппаратная часть наиболее простых пpoгpaммaтоpoв, позволяющих запрограммировать микросхемы одной серии, как правило, представляет собой кабель и несколько резисторов, которые подключаются к одному из портов PC. 

Универсальный пpoгрaммaтop строится на базе универсальных аппаратных драйверов. Аппаратные драйвера подключаются к выводам колодки, и должны обеспечивать:
- подачу и считывание логических уровней;
- подачу сложных тактовых последовательностей в широком диапазоне частот;
- подачу напряжения в широком диапазоне и с высокой точностью.

В общем случае, чем более универсальны аппаратные драйвера, и чем больше их количество - тем более универсален пpoгрaммaтор.

По способу программирования микросхем

  1. Параллельный пpoгpaммaтор. Программирование микросхем происходит в колодке прoгрaммaтоpa;
  2. Внутрисхемный, или ISP пpoграммaтoр. Программирование микросхем происходит непосредственно в устройстве пользователя. в режиме внутрисхемного программирования, иногда его называют режимом последовательного программирования.

Параллельный пpoграмматор. Для того, что бы произвести необходимые действия с микросхемой, ее надо вставить в колодку прoгpамматoра. Затем, в программном интерфейсе выбрать соответствующий тип поддерживаемой микросхемы, после этого, запустить на исполнение необходимый режим (программирование, чтение, стирание, защита и т.п.).

Колодка прoгрaммaтора должна обеспечивать надежный электрический контакт между выводами микросхемы и аппаратными драйверами устройства. Как правило, универсальный пpoграммaтоp оснащается колодкой под DIP корпус микросхемы. Наиболее надежными и удобными для пользователя являются специальные колодки (сокетки) с нулевым усилием - (ZIF socket).

Для программирования микросхем с корпусами, отличными от DIP, необходимо использовать специальные переходные адаптеры для программирования.

Внутрисхемный пpoграммaтор. Внутрисхемное программирование возможно только тех микросхем, которые рассчитаны на данный режим. Как правило, подобные микросхемы имеют встроенные схемы, которые:
- из внешнего напряжения питания генерируют напряжения необходимые для программирования;
- обеспечивают коммуникацию с внутрисхемным прoгрaммaтором по последовательному интерфейсу (вариации протокола JTAG, SPI, UART).

Для реализации режима внутрисхемного программирования, устройство пользователя должно обеспечивать:
- необходимую коммутацию с выводами микросхемы;
- необходимые режимы по нагрузке и питанию на соответствующих выводах микросхемы в режиме программирования.

Главным преимуществом внутрисхемного программирования является возможность объединения процесса программирования и тестирования, исключив отдельную фазу программирования микросхем перед окончательной сборкой устройства.  

Отличительной особенностью прoграммaтоpов серии ChipProg-xx является то обстоятельство, что помимо поддержания параллельного режима программирования (программирования в колодке), они поддерживают и режим внутрисхемного программирования.

По подключению к компьютеру

Как правило, для подключения современного пpoграммaтора к PC используется порт USB. Раньше для этих целей использовались LPT и COM порты.

По количеству одновременно программируемых микросхем

Как правило, универсальный пpoграммaтор может работать одновременно не более чем с одной микросхемой. Для тиражирования микросхем выпускаются специализированные промышленные копировщики. Так например, наш ChipProg-G4 снабжен четырьмя ZIF сокетками, и позволяет в асинхронном режиме программировать до 4 микросхем одновременно. Другая возможность существенно увеличить скорость тиражирования партий микросхем – воспользоваться функциональными возможностями некоторых устройств. В частности, универсальные пpoграмматoры серии ChipProg-XX  с USB интерфейсом предоставляют возможность мультипрограммирования. Любое количество usb прoграммaтopов может быть подключено к одному управляющему компьютеру через USB порты, либо через usb HUB, при этом все они будут работать асинхронно и независимо друг от друга. 

По дополнительным функциональным и сервисным возможностям

Различные устройства, подчас существенно отличаются друг от друга по своим функциональным и сервисным возможностям.

Здесь можно посмотреть технические характеристики универсальных программаторов нашего производства.

Некоторые дополнительные возможности, предоставляемые пpoграммaтоpaми ChipProg-XX

  • Самотестирование;
  • Аппаратный контроль каждого вывода программируемой микросхемы на наличие контакта перед программированием;
  • Быстродействующие схемы защиты от перегрузки по току, увеличивающие надежность устройства. Защита неправильно подключенных микросхем;
  • Очень высокая скорость программирования;
  • Защита всех выводов колодки от электростатического разряда;
  • Кнопка, запускающая выполнение любой выбранной операции или последовательности операций;
  • Интерфейс Управления Приложением – программный интерфейс, предназначенный для пользователей, которым нужно использовать ChipProg-XX, управляя им с помощью собственных программных средств;
  • Поддержка программирования микросхем в устройстве пользователя. (режим ISP). При этом, пользователю предоставляется:
       - Возможность управления пpoгpaмматopом из другого приложения, что позволяет создавать комплексы по  тестированию и программированию устройств пользователя;
       - Возможность подачи питающего напряжения на устройство пользователя от прогрaммaтора;
       - Дополнительные выходные сигналы, индицирующие состояние пpoграммaтора;
       - Внешний входной сигнал, запускающий работу прoгрaммaтора.
  • Программируемый синтезатор частоты;
  • Режим записи серийного номера в память микросхем с автоматическим изменением данного номера;
  • Режим подсчета контрольных сумм с возможностью ее записи в любую область памяти микросхем;
  • Режим записи сигнатуры пользователя в любую область памяти микросхем;
  • Поддержка проекта;
  • Многобуферный интерфейс с возможностью создания неограниченного числа буферов. Буфера разбиты на подслои, имеющие структуру адресного пространства микросхем;
  • Режим автоматического распознавания присутствия микросхемы в колодке с автоматическим запуском выбранных процедур: программирование, чтение, сравнение и т.д.;
  • Возможность работы нескольких USB пpoграммaтоpoв под управлением одного компьютера;
  • Полноценный двоичный редактор;
  • Загрузка и сохранение файлов в двоичном, Standard Extended Intel HEX, Motorla S-record, POF, JEDEC, PRG, Holtek OTP, ASCII HEC, ASCII OCTAL, Angstrem SAV форматах;
  • Встроенный язык сценариев, обеспечивающий доступ ко всем ресурсам.