CN102163459A - 使用usb界面的刻录装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使用USB界面的刻录装置，包含欲刻录的单晶片与外部刻录单元，而此欲刻录的单晶片包含：USB界面控制模块、在线刻录测试模块、存储器模块、数据输出入界面模块及MCU微控制模块，其中此USB界面控制模块决定此欲刻录的单晶片进入数据刻录模式或USB数据传输模式。此外部刻录单元通过USB界面连接此欲刻录的单晶片的USB界面控制模块。当MCU微控制模块进入一开机重置状态后，USB界面控制模块必须在一预设时间内接受到来自外部刻录单元所送出的不同于USB脉冲数据的刻录脉冲数据，以决定此欲刻录的单晶片进入一数据刻录模式。

Description

使用USB界面的刻录装置

技术领域

本发明涉及刻录装置，特别有关一种使用USB界面以进行数据在线刻录的界面装置。

背景技术

在以往芯片IC的生产与测试过程中，通过I/O界面可对芯片IC内的内存进行程序/数据的在线刻录ISP(In-System Programming)/在线测试IST(In-System Test)。然，当厂商将所有零件与芯片IC焊接于电路板PCB(printed circuit board)而成为IC产品后，就无法再以I/O界面连接ISP/IST单元进入芯片IC的刻录/测试模式。主要原因在于进入IC产品之后，此时芯片IC的I/O界面已经被设定在一般模式下，同时连接在电路板PCB上的外部零件会干扰芯片IC内的MCU微控制器与ISP/IST界面之间的沟通。所以当芯片IC焊接在电路板PCB上之后，就无法通过ISP/IST单元以改变芯片IC内存储器的程序或数据。

为了解决以上问题，现有的解决方式是通过USB界面以连接计算机系统PC与单晶片IC，通过USB界面的数据传输方式，使得芯片IC的MCU微控制器在工作状态下直接与计算机系统PC沟通，以对芯片IC内的内存进行在线程序/数据的刻录。不过对于少量的数据刻录，需大费周章开启计算机系统PC通过USB界面以对芯片IC进行程序/数据刻录，实有「杀鸡焉用牛刀」之感。换言之，这样作法效率不彰且耗费时间。因此，如何改善目前IC的设计架构，以更有效率的方式在线刻录芯片IC的程序/数据，实为本发明所欲解决的问题。

发明内容

为了解决上述现有技术的问题与缺失，本发明提供一种使用USB界面的刻录装置，包含有欲进行在线刻录的单晶片与外部刻录单元，而此欲刻录的单晶片包含：USB界面控制模块、在线刻录测试模块、存储器模块、数据输出入界面模块及MCU微控制模块，其中此USB界面控制模块根据MCU微控制模块进入开机重置状态的短暂时间内，以决定此欲刻录的单晶片进入数据刻录模式或USB数据传输模式。而此在线刻录测试模块连接此USB界面控制模块以进行数据的刻录与测试。此外部刻录单元通过一USB界面连接该欲刻录的单晶片的USB界面控制模块，而在一预设时间送出一不同于USB频率数据的刻录脉冲数据至此USB界面控制模块，以确保此欲刻录的单晶片进入一数据刻录模式。

因此，本发明的主要目的是提供一种使用USB界面的刻录装置，通过将外部刻录单元串接在计算机系统PC以连接至此欲刻录的单晶片，可在不需要启动MCU微控制模块在工作的状态下，使得外部刻录单元可与单晶片内的在线刻录测试模块直接沟通，以对存储器模块的数据/程序进行在线刻录。因此可避免MCU微控制模块在工作的状态下，造成在线刻录测试模块与存储器模块之间的刻录作动变得缓慢，据此大幅提高芯片的数据/程序在线刻录的效率。

本发明的次要目的是提供一种使用USB界面的刻录装置，可以选择脱离计算机系统PC而使得外部刻录单元单独(stand alone)串接在此单晶片，以进行此单晶片的在线数据刻录。因此可避免计算机系统PC涉入，而造成在线刻录测试模块与存储器模块之间的的刻录动作变得缓慢，据此大幅提高芯片的数据/程序在线刻录的效率。

附图说明

图1为第一较佳实施例的方块图，为一种使用USB界面的刻录装置，其中外部刻录单元串接计算机系统PC以连接至欲在线刻录的单晶片；

图2为第二较佳实施例的方块图，为另一种使用USB界面的刻录装置，其中外部刻录单元直接连接至欲在线刻录的单晶片；

图3为根据上述较佳实施例的频率资料，用以绘示欲在线刻录的单晶片如何进入数据刻录模式的作动机制。

【主要元件符号说明】

欲刻录的单晶片            10、20

USB界面控制模块           11、21

在线刻录测试模块          12、22

存储器模块                13、23

数据输出入界面模块        14、24

MCU微控制模块             15、25

外部记忆装置              16、26

外围装置                  17、27

外部刻录单元              18、28

PC计算机系统              19

USB界面                   110、180、181、190、210、280

具体实施方式

由于本发明揭露一种使用USB界面的刻录测试装置，其中利用USB数据传输与数据刻录测试的基本原理，已为相关技术领域具有通常知识者所能明了，故以下文中的说明，不再作完整描述。同时，以下文中所对照的图式，表达与本发明特征有关的结构示意，并未亦不需要依据实际尺寸完整绘制。

首先请参考图1，为本发明提出的第一较佳实施例，为一种使用USB界面的刻录装置，包含有：欲刻录的单晶片10、外部刻录单元18及PC计算机系统19。而此欲刻录的单晶片10主要含有USB界面控制模块11、在线刻录测试模块12、存储器模块13、数据输出入界面模块14及MCU微控制模块15。其中外部刻录单元18的USB界面180对应PC计算机系统的19的USB界面190以将外部刻录单元18与PC计算机系统19彼此连接。同样地，单晶片10的USB界面110对应外部刻录单元18的USB界面181以将单晶片10与外部刻录单元18彼此连接。而上述USB界面的硬件线路由一电源端(Vcc)、一对差分正负信号端(DP，DM)以及一接地端(GND)所共同组成。在此单晶片10的内部结构中，在线刻录测试模块12电性连接USB界面控制模块11与存储器模块13以在线进行内存此存储器模块13的数据或程序刻录。此外，存储器模块13进一步电性连接上述微控制模块15，使得微控制模块15可掌握欲在线刻录的数据或程序在存储器模块13所在地址与存储器模块13的容量大小等相关规格。数据输出入界面模块14以符合一般IO界面标准而连接此单晶片10外部的外部记忆装置16与外围装置17。此外，MCU微控制模块15电性连接上述USB界面控制模块11、存储器模块13与数据输出入界面模块14以处理这些模块间的协调沟通。此外，存储器模块13可以是快闪存储器模块(flash ROM)、闪存存储器模块(EEPROM)与一次刻录存储器模块(OTP ROM)等其中任一种。

请参考图3，在上述第一较佳实施例中，当PC计算机系统19的电源一开启后，欲刻录的单晶片10通过其USB界面110的电源端(Vcc)接收到5伏特的供电后，使得单晶片10的MCU微控制模块15在时间t1开始进入短暂的开机重置(Power On Reset)状态，也就是MCU微控制模块15进入短暂的不工作状态。此时，USB界面控制模块11开始介入以进行USB界面110的模式检测，并可在一预设时间约200微秒(T1)，也就是在时间t2开始接受到来自外部刻录单元18送出不同于一般USB脉冲频率(约百万赫兹级数)的刻录脉冲频率(约数万赫兹级数)，以决定此欲刻录的单晶片10进入一数据刻录模式。换言之，USB界面控制模块11在其USB界面110的两个差分正负信号端(DP，DM)分别接收到来自外部刻录单元18所送出26次Hi-Lo变化的脉波数据与22次Hi-Lo变化的脉波数据，形成约60K赫兹的特定刻录脉冲频率，而此刻录脉冲频率的数据必须在800微秒(T2)内完成，也就是在时间t3完成。因此USB界面控制模块11才有足够缓冲时间将单晶片10内的信号端PROG的信号从Lo拉到Hi，因此USB界面控制模块11可确认整个单晶片10进入数据刻录模式。经过6毫秒(T3)之后，也就是在时间t4，此时单晶片10内的信号端RST的信号从Lo拉到Hi，因此MCU微控制模块15又重新回复到工作状态。MCU微控制模块15自信号端PROG的信号目前为Hi得知整个单晶片10进入数据刻录模式而非一般USB数据传输模式，因此不再涉入外部刻录单元18、在线刻录测试模块12与存储器模块13之间的在线刻录工作。因此可有效避免MCU微控制模块15在工作状态下，造成在线刻录测试模块12与存储器模块13之间的刻录作动变得缓慢，据此大幅提高芯片的数据/程序在线刻录的效率。

请参考图2，为本发明提出的第二较佳实施例，为另一种使用USB界面的刻录装置，包含有欲刻录的单晶片20及外部刻录单元28，而此欲刻录的单晶片20进一步包含有USB界面控制模块21、在线刻录测试模块22、存储器模块23、数据输出入界面模块24及MCU微控制模块25。其中外部刻录单元28的USB界面280对应单晶片20的USB界面210以将外部刻录单元28连接单晶片20。而上述USB界面的硬件线路主要由一电源端(Vcc)、一对差分正负信号端(DP，DM)以及一接地端(GND)所共同组成。在此单晶片20的内部结构中，在线刻录测试模块22电性连接USB界面控制模块21与存储器模块23以在线进行内存此存储器模块23的数据或程序刻录。此外，存储器模块23进一步电性连接上述微控制模块25，使得微控制模块25可掌握欲在线刻录的数据或程序在存储器模块23所在地址与存储器模块23的容量大小等相关规格。数据输出入界面模块24以符合一般IO界面标准而连接此单晶片20外部的外部记忆装置26与外围装置27。此外，MCU微控制模块25电性连接上述USB界面控制模块21、存储器模块23与数据输出入界面模块24以处理这些模块间的协调沟通。此外，存储器模块23可以是快闪存储器模块(flash ROM)、闪存存储器模块(EEPROM)与一次刻录存储器模块(OTP ROM)等其中任一种。

请再参考图3，在上述第二较佳实施例中，当欲刻录的单晶片20的USB界面210插入外部刻录单元28的USB界面280后，通过其USB界面210的电源端(Vcc)接收到来自外部刻录单元28所供应的5伏特的供电后，使得单晶片20的MCU微控制模块25在时间t1开始进入短暂的开机重置(Power On Reset)状态，也就是MCU微控制模块25进入短暂的不工作状态。此时，USB界面控制模块21开始介入以进行USB界面210的模式检测，并可在一预设时间约200微秒(T1)，也就是在时间t2开始接受到来自外部刻录单元28送出不同于一般USB脉冲频率(约百万赫兹级数)的刻录脉冲频率(约数万赫兹级数)，以决定此欲刻录的单晶片20进入一数据刻录模式。换言之，USB界面控制模块21在其USB界面210的两个差分正负信号端(DP，DM)分别接收到来自外部刻录单元28所送出26次Hi-Lo变化的脉波数据与22次Hi-Lo变化的脉波数据，形成约60K赫兹的特定刻录脉冲频率，而此刻录脉冲频率的数据必须在800微秒(T2)内完成，也就是在时间t3完成。因此USB界面控制模块21才有足够缓冲时间将单晶片20内的信号端PROG的信号从Lo拉到Hi，因此USB界面控制模块21可确认整个单晶片20进入数据刻录模式。经过6毫秒(T3)之后，也就是在时间t4，此时单晶片20内的信号端RST的信号从Lo拉到Hi，因此MCU微控制模块25又重新回复到工作状态。MCU微控制模块25自信号端PROG的信号目前为Hi得知整个单晶片20进入数据刻录模式而非一般USB数据传输模式，因此不再涉入外部刻录单元28、在线刻录测试模块22与存储器模块23之间的在线刻录工作。因此可有效避免MCU微控制模块25在工作状态下，造成在线刻录测试模块22与存储器模块23之间的刻录作动变得缓慢，据此大幅提高芯片的数据/程序在线刻录的效率。此外，由于第二较佳实施例选择脱离计算机系统PC而使得外部刻录单元28单独(stand alone)串接在此单晶片20，以进行此单晶片20的在线数据刻录。因此可避免计算机系统PC涉入，而造成在线刻录测试模块22与存储器模块23之间的的刻录作动变得缓慢，进一步大幅提高芯片的数据/程序在线刻录的效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的申请专利权利；同时以上的描述，对于熟知本技术领域的专门人士应可明了及实施，因此其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在申请专利范围中。

Claims (10)

1.一种使用USB界面的刻录装置，包含有一欲刻录的单晶片与一外部刻录单元，而该欲刻录的单晶片包含：一USB界面控制模块、一在线刻录测试模块、一存储器模块、一数据输出入界面模块及一MCU微控制模块，其特征在于：

该USB界面控制模块决定该欲刻录的单晶片是否进入一数据刻录模式或一USB数据传输模式；

该在线刻录测试模块电性连接该USB界面控制模块以进行数据刻录与测试；

该存储器模块电性连接该在线刻录测试模块，并内存该欲刻录的单晶欲刻录的资料；

该数据输出入界面模块连接该刻录单晶片的外部装置；

该MCU微控制模块电性连接该USB界面控制模块、该存储器模块与该数据输出入界面模块；及

该外部刻录单元通过一USB界面，以连接该欲刻录的单晶片的USB界面控制模块；

其中当该MCU微控制模块进入一开机重置状态后，该USB界面控制模块必须在一预设时间接受到来自该外部刻录单元所送出不同于USB脉冲数据的刻录脉冲数据，以决定该欲刻录的单晶片进入该数据刻录模式。

2.依据权利要求1所述的使用USB界面的刻录装置，其特征在于：该USB界面包含一电源端Vcc、一对差分正负信号端DP，DM以及一接地端GND的硬件线路。

3.依据权利要求2所述的使用USB界面的刻录装置，其特征在于：该欲刻录的单晶片通过该电源端Vcc的供电，而使得该MCU微控制模块进入该开机重置状态。

4.依据权利要求1所述的使用USB界面的刻录装置，其特征在于：该刻录脉冲数据由该外部刻录单元所产生。

5.依据权利要求2所述的使用USB界面的刻录装置，其特征在于：该对差分信号端的DP信号端用以传输该刻录脉冲数据。

6.依据权利要求2所述的使用USB界面的刻录装置，其特征在于：该对差分信号端的DM信号端用以传输该刻录脉冲数据。

7.依据权利要求1所述的使用USB界面的刻录装置，其特征在于：该外部装置是一外部储存装置或者是一外围装置。

8.依据权利要求1所述的使用USB界面的刻录装置，其特征在于：该存储器模块选自于由快闪存储器模块、闪存存储器模块与一次刻录存储器模块所构成的群组。

9.依据权利要求1所述的使用USB界面的刻录装置，其特征在于：该外部刻录单元通过一USB界面进一步连接一PC计算机系统。

10.依据权利要求1所述的使用USB界面的刻录装置，其特征在于：该USB界面控制模块通过一USB界面进一步连接一PC计算机系统。

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