CN104090789A - 一种可同时连接多个模块的flash程序烧写装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可同时连接多个模块的FLASH程序烧写装置，属于电子技术领域。本发明的烧写装置包括程序下载单元、烧写板和至少两个烧写单元，烧写板包括主控芯片、程序烧写接口和JTAG接口，主控芯片一个端口通过JTAG接口与程序下载单元连接，主控芯片的另一端通过程序烧写接口连接至各个烧写单元。本发明能够同时通过N个烧写单元对N个待烧写模块的FLASH芯片进行擦除、程序代码的写入和读取验证，并且能够分别检测各通道FLASH芯片、及模块的有效性，烧写完成后可以分别使能各个节点模块并验证程序加载和运行的有效性。还可通过状态指示灯在烧写过程中指示烧写进度，在烧写完成后指示最终检验成功的模块，大大提高了程序烧写的效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种可同时连接多个模块的FLASH程序烧写装置，属于电子技术领域。
背景技术
在基于芯片的节点模块的开发调试及生产运行中，需要将程序代码通过烧写接口写入片外的FLASH，在上电使能时从FLASH中读取程序并运行。目前传统的烧写方法是对每个节点模块配一套烧写工具，将待写入的节点模块连接到烧写工具，下载烧写完一个模块后再连接另一个模块进行程序的烧写。该已有的方法每次只能烧写一个模块，烧写时间较长，效率低，还需依赖于计算机，便携性差；而且需要多次插拔，容易损坏模块和烧写工具，接口容易接触不良，经常烧写失败。
中国发明专利《一种快速烧写装置》(专利申请号：201310538732.1)介绍了一种快速烧写装置，该装置还需连接上位机，不能脱机独立运行。
另外，在中国实用新型专利《一种烧写多个单片机程序的装置》(专利申请号：201320527508.8)中，如图1所示，介绍的一种可以烧写多个单片机程序的装置，虽然可以同时对多个模块进行烧写，但是需通过拨码开关的开合状态控制对多个节点模块的烧写，不能通过烧写装置自动识别节点模块的接入状态和烧写状态，如果出现烧写失败时，不能快速检测及定位出烧写失败的模块，浪费烧写的时间，当大批量的对模块进行烧写时，操作不够便捷。
发明内容
本发明的目的是提供一种可同时连接多个模块的FLASH程序烧写装置，以解决目前烧写装置实现多个模块烧写时需要多次插拔所导致的模块和烧写工具易损害的问题。
本发明为解决上述技术问题而提供一种可同时连接多个模块的FLASH程序烧写装置，该烧写装置包括程序下载单元、烧写板和至少两个烧写单元，所述烧写板包括主控芯片、程序烧写接口和JTAG接口，主控芯片一个端口通过JTAG接口与程序下载单元连接，主控芯片的另一端通过程序烧写接口连接至各个烧写单元。
所述的程序下载单元包括计算机和J-Link接口，J-Link接口一端通过USB线连接至计算机，另一端通过排线连接至烧写板中的JTAG接口，用于将计算机中的待烧写程序下载值烧写板上。
所述每个烧写单元的一个端口分别通过排线与程序烧写程序接口相应端口连接，另一端口分别通过探针连接至待烧写的节点模块。
所述的主控芯片还控制连接有状态指示灯，该状态指示灯包括N个GPIO驱动单元和N个发光二极管，每个GPIO驱动单元分别驱动连接一发光二极管，该状态指示灯用于分别指示烧写过程中各个待烧写模块的不同状态。
所述主控芯片上设置有电源输入接口，可通过5V直流电源或电池供电，为该烧写装置提供电源。
所述的主控芯片还连接有烧写按键，该烧写按键用以实现程序烧写的启动。
所述的主控芯片采用Cortex-M3内核的STM32F103RBT6。
本发明的有益效果是:本发明的烧写装置包括程序下载单元、烧写板和至少两个烧写单元，烧写板包括主控芯片、程序烧写接口和JTAG接口，主控芯片一个端口通过JTAG接口与程序下载单元连接，主控芯片的另一端通过程序烧写接口连接至各个烧写单元。本发明能够同时通过N个烧写单元对N个待烧写模块的FLASH芯片进行擦除、程序代码的写入和读取验证，并且能够分别检测各通道FLASH芯片、及模块的有效性，烧写完成后可以分别使能各个节点模块并验证程序加载和运行的有效性。还可通过状态指示灯在烧写过程中指示烧写进度，在烧写完成后指示最终检验成功的模块，大大提高了程序烧写的效率。
附图说明
图1是现有技术中能够烧写多个单片机程序的装置结构框图；
图2是本发明可同时连接多个模块的FLASH程序烧写装置的结构框图；
图3是本发明实施例中烧写板电源接口电路示意图；
图4是本发明实施例中的状态指示灯电路图；
图5是发明实施例中的烧写按键电路图；
图6是本发明实施例中程序烧写接口电路示意图；
图7是本发明实施例中节电模块连接接口电路图；
图8是本发明实施例中主控芯片及其外围电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
如图2所示，本发明的可同时连接多个模块的FLASH程序烧写装置包括程序下载单元、烧写板和n个烧写单元，烧写板包括JTAG接口、主控芯片和程序烧写接口，程序下载单元包括计算机和J-Link接口，J-Link接口一端通过USB线连接至计算机，另一端通过排线连接至烧写板中的JTAG接口，用于将计算中的待烧写程序下载至烧写板，烧写板中的主控芯片一个端口与JTAG接口连接，另一个端口与程序烧写接口连接，程序烧写接口通过IO模拟SPI接口的功能，提供N路SPI接口分别与N个独立的烧写单元连接，用以实现多个节点模块的FLASH程序的烧写功能，每个独立的烧写单元的一个端口通过排线与烧写板的程序烧写接口连接，另一个端口通过探针分别与待烧写的节点模块连接。每个独立的烧写单元通过一个带弹簧的夹子连接上下两块电路板，再通过电路板上的探针实现与待烧写模块的固定连接，烧写模块的连接如图7所示。
烧写板上设置有电源输入接口，如图3所示，可通过5V直流电源或电池供电，为该烧写装置提供电源，通过跳线选择其一输入电路系统，3节7号电池的串联电压为4.5V，采用低压差的稳压电源芯片LDO，获得STM32和节点模块的3.3V工作电压。主控芯片采用Cortex-M3内核的STM32F103RBT6，如图8所示，该型号芯片的工作电压为2.0～3.6V，具有128K字节的FLASH以及20K字节的SRAM，最高工作频率可达72MHz，共有64个管脚。程序烧写接口采用IO模拟SPI主接口功能，如图6所示，各烧写通道对应的SPI主接口之间的SCLK、MOSI、MISO、CS四线均相互独立，8路烧写接口中对模块芯片的工作状态的控制线MCU_EN共用STM32的一个I/O。
主控芯片还连接有烧写按键如图5所示，包括按键芯片J10，该烧写按键用以实现程序烧写的启动，当烧写板刚上电，待烧写模块正确接入后，按下该烧写按键S2启动节点模块的程序烧写，等待烧写完成后，按下该按键进入等待节点模块接入的状态。
为了显示烧写过程中的不同状态，主控芯片还控制连接有状态指示灯，状态指示灯由N个LED灯组成，用于指示烧写过程中的各个待烧写模块不同状态。本实施例中状态指示灯如图4所示，使用8个GPIO分别驱动8个发光二极管F1～F8用于烧写器使用过程中各种状态的指示，8个发光二极管并不在每一时刻严格对应8个烧写器接口，设计中根据发光二极管的各种不同状态分别指示不同的程序运行状态。
(1)当各个节点模块接入后烧写程序之前，主控芯片首先判断与烧写单元连接的各个待烧写模块的接入状态，本发明的烧写装置主要针对的是FLASH芯片进行烧写，不同品牌不同型号的FLASH芯片内部还有相应的厂商ID，主控芯片通过访问FLASH获得厂商ID，并与主控芯片内部存储的ID号进行对比，以此判断待烧写模块FLASH接入状态是否有效，主控芯片根据判断结果控制各LED灯，如果对应的状态指示灯亮，则表示该通道的节点模块已经正常接入；如果对应的状态指示灯不亮，则表示该通道的节点模块没有正常接入。
(2)当在烧写过程中，N个LED灯依次变亮，用以指示对各个节点模块的FLASH程序进行烧写的进度。
(3)当烧写完成后，主控芯片为待烧写模块提供电源，主控芯片根据待烧写模块是否正常启动来判断程序烧写的正确性，如果对应的指示灯闪亮，则表示对应的节点模块烧写完成并正常运行；如果对应的指示灯常亮，则表示对应的节点模块烧写完成，但未正常运行；如果对应的指示灯不亮，则表示对应的节点模块烧写失败。
本发明的上述烧写装置的工作过程如下：
1.安装好Kei MDK4开发软件的PC机通过USB连接到J-Link，J-Link通过排线与烧写板相连接，把程序下载到烧写板的主芯片；在没有模块接入的情况下，控制指示灯F1～F8做流水显示。
2.将待烧写模块接入各个烧写单元，主控芯片通过访问待烧写模块中的FLASH获得厂商ID，并与主控芯片内部存储的ID号进行对比，以此判断待烧写模块FLASH接入状态是否有效，主控芯片根据判断结果控制各LED灯，如果对应的状态指示灯亮，则表示该通道的节点模块已经正常接入；如果对应的状态指示灯不亮，则表示该通道的节点模块没有正常接入，如果发现有模块没有正常接入，需重新将其连接值烧写单元，直至正常接入。
3.待所有LED状态指示灯指示模块全部有效接入后，按动按键key启动程序烧写，主控芯片将下载的程序通过程序烧写接口分别连接至各个烧写单元，并通过各个烧写单元分别下载至各个待烧写模块，等待烧写完成，从而实现对N个烧写模块的同时烧写。
4.当烧写完成后，主控芯片为待烧写模块提供电源，主控芯片根据待烧写模块是否正常启动来判断程序烧写的正确性，当状态指示灯以1Hz的频率闪烁时，该灯对应接口的模块程序烧写正确并能自启动运行；如果LED灯处于常亮状态，对应接口模块程序正确烧写但未能自启动运行；如果有模块接入的接口对应LED灯灭，则程序烧写失败，当某个模块烧写失败，只需检查或重新烧写该模块，不用重新烧写所有的模块，大大提高了程序烧写的效率。
Claims (7)
1.一种可同时连接多个模块的FLASH程序烧写装置，其特征在于，该烧写装置包括程序下载单元、烧写板和至少两个烧写单元，所述烧写板包括主控芯片、程序烧写接口和JTAG接口，主控芯片一个端口通过JTAG接口与程序下载单元连接，主控芯片的另一端通过程序烧写接口连接至各个烧写单元。
2.根据权利要求1所述的可同时连接多个模块的FLASH程序烧写装置，其特征在于，所述的程序下载单元包括计算机和J-Link接口，J-Link接口一端通过USB线连接至计算机，另一端通过排线连接至烧写板中的JTAG接口，用于将计算机中的待烧写程序下载值烧写板上。
3.根据权利要求2所述的可同时连接多个模块的FLASH程序烧写装置，其特征在于，所述每个烧写单元的一个端口分别通过排线与程序烧写程序接口相应端口连接，另一端口分别通过探针连接至待烧写的节点模块。
4.根据权利要求3所述的可同时连接多个模块的FLASH程序烧写装置，其特征在于，所述的主控芯片还控制连接有状态指示灯，该状态指示灯包括N个GPIO驱动单元和N个发光二极管，每个GPIO驱动单元分别驱动连接一发光二极管，该状态指示灯用于分别指示烧写过程中各个待烧写模块的不同状态。
5.根据权利要求4所述的可同时连接多个模块的FLASH程序烧写装置，其特征在于，所述主控芯片上设置有电源输入接口，可通过5V直流电源或电池供电，为该烧写装置提供电源。
6.根据权利要求4所述的可同时连接多个模块的FLASH程序烧写装置，其特征在于，所述的主控芯片还连接有烧写按键，该烧写按键用以实现程序烧写的启动。
7.根据权利要求4所述的可同时连接多个模块的FLASH程序烧写装置，其特征在于，所述的主控芯片采用Cortex-M3内核的STM32F103RBT6。
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