CN106055317A - 基于微控制器的编程装置及其编程方法、编程系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于微控制器的编程装置及其编程方法、编程系统，所述基于微控制器的编程装置用于对目标芯片进行编程，其至少包括：微控制器芯片，与所述微控制器芯片连接的USB接口、存储芯片、编程输出接口，所述微控制器芯片通过所述USB接口与PC上位机通信连接，所述微控制器芯片通过所述编程输出接口与所述目标芯片通信连接。本发明结构简单，用户可通过PC上位机实现对SP40传感器芯片的简单操作，既可在线下载程序，也可把待烧录文件存储在编程装置中，方便把编程装置带到车间或其他任何需要下载程序的地方进行脱机编程，能够满足针对SP40传感器芯片的开发编程和大批量快速生产的需要，生产效率高。

Description

基于微控制器的编程装置及其编程方法、编程系统

技术领域

本发明涉及编程器技术领域，特别是涉及一种基于微控制器的编程装置及其编程方法、编程系统。

背景技术

在目前汽车电子所用的英飞凌公司的SP40传感器芯片(该芯片是应用于汽车轮胎的压力传感器芯片)中，英飞凌公司只有开发用的编程器，并且由于SP40传感器芯片的特殊性，现在市面上还没有一款专门针对此款芯片的应用于研发与量产的程序烧录工具。当开发工作完成转入试生产环节时，原有的编程工具只有一个编程通道，只能连接电脑在线下载，只能单对单也就是以一个编程工具对应一个芯片的方式进行编程，生产效率很低，满足不了大批量的快速生产需求。

因此，如何能够同时满足针对SP40传感器芯片的开发编程和大批量快速生产的需要，从而缓解低效率的生产现状，是亟待解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于微控制器的编程装置及其编程方法、编程系统，用于解决现有技术中针对SP40传感器芯片的开发编程和大批量快速生产的需要无法得到满足，造成生产效率很低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于微控制器的编程装置，用于对目标芯片进行编程，所述基于微控制器的编程装置至少包括：微控制器芯片，与所述微控制器芯片连接的USB接口、存储芯片、编程输出接口，所述微控制器芯片通过所述USB接口与PC上位机通信连接，所述微控制器芯片通过所述编程输出接口与所述目标芯片通信连接；

所述微控制器芯片用于通过所述PC上位机选择需要下载的HEX程序文件，并选择联机编程模式或者脱机编程模式；在选择联机编程模式时，通过所述PC上位机对所述目标芯片进行操作，并通过所述编程输出接口将所述HEX程序文件下载输出到所述目标芯片中；在选择脱机编程模式时，通过所述PC上位机将所述HEX程序文件下载到所述存储芯片或者所述微控制器芯片的内部存储空间，再与所述PC上位机脱机，然后将所述存储芯片或者所述微控制器芯片的内部存储空间中的所述HEX程序文件自动下载输出到所述目标芯片中，对所述目标芯片进行编程。

优选地，所述基于微控制器的编程装置还包括：与所述微控制器芯片连接的多机编程级联模块，以及与所述多机编程级联模块连接的多机级联端口；其中，每个目标芯片对应一个编程装置，不同的目标芯片对应不同的编程装置，在对多个目标芯片同步编程时，任一编程装置的多机编程级联模块用于通过所述多机级联端口与其他编程装置的多机级联端口连接，以使各编程装置的多机编程级联模块级联，实现对多个目标芯片同时进行编程。

优选地，所述基于微控制器的编程装置还包括：与所述微控制器芯片连接的声光提醒模块；所述声光提醒模块用于在编程完成后，对用户进行声音、灯光或者声音和灯光提醒。

优选地，所述声光提醒模块至少包括：蜂鸣器，以及LED工作指示灯；所述蜂鸣器用于在编程完成后，根据编程的成败对用户进行相对应的声音提醒；所述LED工作指示灯用于在编程完成后，根据编程的成败对用户进行相对应的灯光提醒。

优选地，所述基于微控制器的编程装置还包括：与所述微控制器芯片连接的外设扩展接口，所述微控制器芯片通过所述外设扩展接口与外设设备通信连接；所述外设扩展接口用于根据用户需要连接一个或多个外设设备，以实现对所述编程装置的功能扩展。

优选地，所述外设设备包括：用于触发脱机编程的脱机编程开关，用于为所述编程装置供电的电源，用于与所述编程装置集成一体以实现自动化生产的生产工装，或者用于在编程完成后，对用户进行声音、灯光或者声音和灯光提醒的外设声光设备。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种编程系统，用于对M个目标芯片同时进行编程，所述编程系统至少包括：M个级联连接的如上所述的基于微控制器的编程装置；其中，每个编程装置与一个目标芯片通信连接，不同的编程装置连接不同的目标芯片，任一编程装置与PC上位机通信连接，M为大于等于2的自然数。

优选地，所述基于微控制器的编程装置至少包括：与所述微控制器芯片连接的多机编程级联模块，以及与所述多机编程级联模块连接的多机级联端口；其中，任一编程装置的多机编程级联模块通过该编程装置的多机级联端口与其他编程装置的多机级联端口连接，以使各编程装置的多机编程级联模块级联，实现对M个目标芯片同时进行编程。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种基于微控制器的编程装置的编程方法，采用如上所述的基于微控制器的编程装置，所述基于微控制器的编程装置的编程方法至少包括：

所述微控制器芯片通过所述PC上位机选择需要下载的HEX程序文件，并选择联机编程模式或者脱机编程模式；

在选择联机编程模式时，所述微控制器芯片通过所述PC上位机对所述目标芯片进行操作，并通过所述编程输出接口将所述HEX程序文件下载输出到所述目标芯片中；

在选择脱机编程模式时，所述微控制器芯片通过所述PC上位机将所述HEX程序文件下载到所述存储芯片或者所述微控制器芯片的内部存储空间，再与所述PC上位机脱机，然后将所述存储芯片或者所述微控制器芯片的内部存储空间中的所述HEX程序文件自动下载输出到所述目标芯片中，对所述目标芯片进行编程。,

优选地，在选择脱机编程模式时，所述微控制器芯片通过所述PC上位机将所述HEX程序文件下载到所述存储芯片或者所述微控制器芯片的内部存储空间，具体方法为：

所述微控制器芯片判断所述HEX程序文件的大小是否大于所述微控制器芯片的内部存储空间的大小；

在所述HEX程序文件的大小大于所述微控制器芯片的内部存储空间的大小时，所述微控制器芯片通过所述PC上位机将所述HEX程序文件下载到所述存储芯片；

在所述HEX程序文件的大小小于所述微控制器芯片的内部存储空间的大小时，所述微控制器芯片通过所述PC上位机将所述HEX程序文件下载到所述微控制器芯片的内部存储空间。

如上所述，本发明的基于微控制器的编程装置及其编程方法、编程系统，具有以下有益效果：

本发明的基于微控制器的编程装置，结构简单，通过USB接口与PC上位机通讯，用户可通过PC上位机实现对SP40传感器芯片的简单操作，既可在线下载程序，也可把待烧录文件存储在编程装置中，方便把编程装置带到车间或其他任何需要下载程序的地方进行脱机编程。

本发明的编程系统，采用多个编程装置级联的方式，实现多个SP40传感器芯片的同步编程，从而满足大批量芯片快速生产的需要，缓解低效率的生产现状。

本发明的基于微控制器的编程装置的编程方法，便捷有效，操作简单，能够满足针对SP40传感器芯片的开发编程和大批量快速生产的需要，生产效率高。

附图说明

图1显示为本发明第一实施方式的基于微控制器的编程装置的简单结构示意图。

图2显示为本发明第一实施方式的基于微控制器的编程装置的具体结构示意图。

图3显示为本发明第二实施方式的编程系统的简单结构示意图。

图4显示为本发明第三实施方式的编程系统的具体结构示意图。

图5显示为本发明第三实施方式的基于微控制器的编程装置的编程方法的流程示意图。

元件标号说明

1 编程装置

11 微控制器芯片

12 USB接口

13 存储芯片

14 编程输出接口

15 多机编程级联模块

16 多机级联端口

17 声光提醒模块

18 外设扩展接口

2 目标芯片

3 PC上位机

4 外设设备

S1～S2、S2’，S201～S202、 步骤

S202’

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1和图2，本发明第一实施方式提供一种基于微控制器的编程装置1，用于对目标芯片2进行编程。本实施方式中的目标芯片2特指英飞凌公司开发生产的SP40传感器芯片。需要说明的是，本实施方式中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请继续参阅图1和图2，本实施方式的基于微控制器的编程装置1至少包括：微控制器芯片11，与微控制器芯片11连接的USB接口12、存储芯片13、编程输出接口14，微控制器芯片11通过USB接口12与PC上位机3通信连接，微控制器芯片11通过编程输出接口14与目标芯片2通信连接。

值得一提的是，本实施方式中的USB接口12为通用标准USB接口，编程装置1通过USB接口12采用USB线与PC上位机3连接。另外，编程输出接口14为并行输出接口，编程装置1通过编程输出接口14采用排线与目标芯片2连接，其中排线具有间距为2mm～3mm的N根并排线，其中，N为大于等于2的自然数；在本实施方式中，作为一个示例，排线具有间距为2.54mm的6根并排线，能使数据下载传输更稳定。

在本实施方式中，微控制器芯片11用于通过PC上位机3选择需要下载的HEX程序文件，并选择联机编程模式或者脱机编程模式，以此来选择编程装置1是联机工作还是脱机工作。其中，HEX程序文件的全称是Intel HEX程序文件，通常用于传输将被存于ROM(ReadOnly Memory，只读寄存器)或者EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory，可擦除可编程只读寄存器)中的程序和数据，是由一行行符合Intel HEX文件格式的文本所构成的ASCII文本文件，大多数EPROM编程器或模拟器使用HEX程序文件，HEX程序文件记录由对应机器语言码和/或常量数据的十六进制编码数字组成。

在选择联机编程模式时，微控制器芯片11用于通过PC上位机对目标芯片进行操作，并通过编程输出接口将HEX程序文件下载输出到目标芯片2中。对于联机编程模式，用户对目标芯片2的所有操作均通过PC上位机界面来实现。另外，PC上位机3对目标芯片2的操作至少包括：擦除，编程，以及校验。

在选择脱机编程模式时，微控制器芯片11用于通过PC上位机3将HEX程序文件下载到存储芯片13或者微控制器芯片11的内部存储空间，再与PC上位机3脱机，然后将存储芯片13或者微控制器芯片11的内部存储空间中的HEX程序文件自动下载输出到目标芯片2中，对目标芯片2进行编程。其中，存储芯片13为非易失性存储芯片，如ROM、EPROM，用于存储程序文件；微控制器芯片11的内部存储空间也即是微控制器芯片11内部自带有存储介质，在本实施方式中，微控制器芯片11内部自带的存储介质也是非易失性存储介质，如闪存，用于存储程序文件。

另外，请继续参阅图2，本实施方式的基于微控制器的编程装置1还包括：与微控制器芯片11连接的多机编程级联模块15，以及与多机编程级联模块15连接的多机级联端口16。其中，每个目标芯片对应一个编程装置，不同的目标芯片对应不同的编程装置，在对多个目标芯片同步编程时，任一编程装置的多机编程级联模块用于通过多机级联端口与其他编程装置的多机级联端口连接，以使各编程装置的多机编程级联模块级联，实现对多个目标芯片同时进行编程。

另外，请继续参阅图2，本实施方式的基于微控制器的编程装置1还包括：与微控制器芯片11连接的声光提醒模块17；声光提醒模块17用于在编程完成后，对用户进行声音、灯光或者声音和灯光提醒。具体地说，声光提醒模块17至少包括：蜂鸣器，以及LED工作指示灯；蜂鸣器用于在编程完成后，根据编程的成败对用户进行相对应的声音提醒；LED工作指示灯用于在编程完成后，根据编程的成败对用户进行相对应的灯光提醒。在编程完成后，声光提醒模块17中的蜂鸣器和LED工作指示灯可以对用户进行单独的声音提醒，单独的灯光提醒，或者声音和灯光同时提醒，并且这三种提醒在编程的成功或者失败时的表现也各不相同，例如编程成功或者失败时蜂鸣器发出的声音频率不同、LED工作指示灯闪烁的灯光频率不同等，可根据用户需要进行设置。

另外，请继续参阅图2，本实施方式的基于微控制器的编程装置1还包括：与微控制器芯片11连接的外设扩展接口18，微控制器芯片11通过外设扩展接口18与外设设备4通信连接；外设扩展接口18用于根据用户需要连接一个或多个外设设备4，以实现对编程装置1的功能扩展。例如，外设设备4可以包括：用于触发脱机编程的脱机编程开关(当脱机编程开关按下时，脱机编程被触发，相当于向微控制器芯片11发出编程指令，编程装置1自动把HEX程序文件下载到目标芯片2中，实现对目标芯片2的编程)，用于为编程装置供电的电源，用于与编程装置集成一体以实现自动化生产的生产工装，或者用于在编程完成后，对用户进行声音、灯光或者声音和灯光提醒的外设声光设备。

由此可见，本实施方式的基于微控制器的编程装置，结构简单，通过USB接口与PC上位机通讯，用户可通过PC上位机实现对SP40传感器芯片的简单操作，既可在线下载程序，也可把待烧录文件存储在编程装置中，方便把编程装置带到车间或其他任何需要下载程序的地方进行脱机编程。

请参阅图3和图4，本发明第二实施方式提供一种编程系统，用于对M个目标芯片2同时进行编程。本实施方式的编程系统至少包括：M个级联连接的基于微控制器的编程装置；其中，每个编程装置1与一个目标芯片2通信连接，不同的编程装置1连接不同的目标芯片2，任一编程装置1与PC上位机3通信连接，M为大于等于2的自然数。需要说明的是，本实施方式中的基于微控制器的编程装置与本发明第一实施方式所涉及的基于微控制器的编程装置一致，其结构和原理已经在本发明第一实施方式中进行了详细的描述，在此不再赘述。

请继续参阅图4，在本实施方式中，编程装置1至少包括：与微控制器芯,11连接的多机编程级联模块15，以及与多机编程级联模块15连接的多机级联端口16。其中，本实施方式只需将M个编程装置1中的任意一个的多机编程级联模块通过该编程装置1的多机级联端口16与其他编程装置1的多机级联端口16连接，即可使各编程装置1的多机编程级联模块15级联，从而通过PC上位机3实现对M个目标芯片2同时进行编程。

同样的，如果用户需要连接外设设备4，也只需要将外设设备4与任意一个编程装置1通过外设扩展接口18与该编程装置1的微控制器芯片11通信连接，即可同时实现对M个编程装置1的功能扩展。

由此可见，本实施方式采用多个编程装置级联的方式，实现多个SP40传感器芯片的同步编程，从而满足大批量芯片快速生产的需要，缓解低效率的生产现状。

请参阅图5，本发明第三实施方式提供一种基于微控制器的编程装置的编程方法，采用本发明第一实施方式所涉及的基于微控制器的编程装置。

本实施方式的基于微控制器的编程装置的编程方法至少包括：

步骤S1，微控制器芯片通过PC上位机选择需要下载的HEX程序文件，并选择联机编程模式或者脱机编程模式。

步骤S2，在选择联机编程模式时，微控制器芯片通过PC上位机对目标芯片进行操作，并通过编程输出接口将HEX程序文件下载输出到目标芯片中。

步骤S3，在选择脱机编程模式时，微控制器芯片通过PC上位机将HEX程序文件下载到存储芯片或者微控制器芯片的内部存储空间，再与PC上位机脱机，然后将存储芯片或者微控制器芯片的内部存储空间中的HEX程序文件自动下载输出到目标芯片中，对目标芯片进行编程。

在步骤S3中，在选择脱机编程模式时，微控制器芯片通过PC上位机将HEX程序文件下载到存储芯片或者微控制器芯片的内部存储空间，具体方法为：

步骤S301，微控制器芯片判断HEX程序文件的大小是否大于微控制器芯片的内部存储空间的大小。

步骤S302，在HEX程序文件的大小大于微控制器芯片的内部存储空间的大小时，微控制器芯片通过PC上位机将HEX程序文件下载到存储芯片。

步骤S303，在HEX程序文件的大小小于微控制器芯片的内部存储空间的大小时，微控制器芯片通过PC上位机将HEX程序文件下载到微控制器芯片的内部存储空间。

由此可见，本实施方式的基于微控制器的编程装置的编程方法，便捷有效，操作简单，能够满足针对SP40传感器芯片的开发编程和大批量快速生产的需要，生产效率高。

综上所述，本发明的基于微控制器的编程装置及其编程方法、编程系统，具有以下有益效果：

本发明的基于微控制器的编程装置，结构简单，通过USB接口与PC上位机通讯，用户可通过PC上位机实现对SP40传感器芯片的简单操作，既可在线下载程序，也可把待烧录文件存储在编程装置中，方便把编程装置带到车间或其他任何需要下载程序的地方进行脱机编程。

本发明的编程系统，采用多个编程装置级联的方式，实现多个SP40传感器芯片的同步编程，从而满足大批量芯片快速生产的需要，缓解低效率的生产现状。

本发明的基于微控制器的编程装置的编程方法，便捷有效，操作简单，能够满足针对SP40传感器芯片的开发编程和大批量快速生产的需要，生产效率高。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于微控制器的编程装置，用于对目标芯片进行编程，其特征在于，所述基于微控制器的编程装置至少包括：微控制器芯片，与所述微控制器芯片连接的USB接口、存储芯片、编程输出接口，所述微控制器芯片通过所述USB接口与PC上位机通信连接，所述微控制器芯片通过所述编程输出接口与所述目标芯片通信连接；

所述微控制器芯片用于通过所述PC上位机选择需要下载的HEX程序文件，并选择联机编程模式或者脱机编程模式；在选择联机编程模式时，通过所述PC上位机对所述目标芯片进行操作，并通过所述编程输出接口将所述HEX程序文件下载输出到所述目标芯片中；在选择脱机编程模式时，通过所述PC上位机将所述HEX程序文件下载到所述存储芯片或者所述微控制器芯片的内部存储空间，再与所述PC上位机脱机，然后将所述存储芯片或者所述微控制器芯片的内部存储空间中的所述HEX程序文件自动下载输出到所述目标芯片中，对所述目标芯片进行编程。

2.根据权利要求1所述的基于微控制器的编程装置，其特征在于，所述基于微控制器的编程装置还包括：与所述微控制器芯片连接的多机编程级联模块，以及与所述多机编程级联模块连接的多机级联端口；其中，每个目标芯片对应一个编程装置，不同的目标芯片对应不同的编程装置，在对多个目标芯片同步编程时，任一编程装置的多机编程级联模块用于通过所述多机级联端口与其他编程装置的多机级联端口连接，以使各编程装置的多机编程级联模块级联，实现对多个目标芯片同时进行编程。

3.根据权利要求1所述的基于微控制器的编程装置，其特征在于，所述基于微控制器的编程装置还包括：与所述微控制器芯片连接的声光提醒模块；所述声光提醒模块用于在编程完成后，对用户进行声音、灯光或者声音和灯光提醒。

4.根据权利要求3所述的基于微控制器的编程装置，其特征在于，所述声光提醒模块至少包括：蜂鸣器，以及LED工作指示灯；所述蜂鸣器用于在编程完成后，根据编程的成败对用户进行相对应的声音提醒；所述LED工作指示灯用于在编程完成后，根据编程的成败对用户进行相对应的灯光提醒。

5.根据权利要求1所述的基于微控制器的编程装置，其特征在于，所述基于微控制器的编程装置还包括：与所述微控制器芯片连接的外设扩展接口，所述微控制器芯片通过所述外设扩展接口与外设设备通信连接；所述外设扩展接口用于根据用户需要连接一个或多个外设 设备，以实现对所述编程装置的功能扩展。

6.根据权利要求5所述的基于微控制器的编程装置，其特征在于，所述外设设备包括：用于触发脱机编程的脱机编程开关，用于为所述编程装置供电的电源，用于与所述编程装置集成一体以实现自动化生产的生产工装，或者用于在编程完成后，对用户进行声音、灯光或者声音和灯光提醒的外设声光设备。

7.一种编程系统，用于对M个目标芯片同时进行编程，其特征在于，所述编程系统至少包括：M个级联连接的如权利要求1-6任一项所述的基于微控制器的编程装置；其中，每个编程装置与一个目标芯片通信连接，不同的编程装置连接不同的目标芯片，任一编程装置与PC上位机通信连接，M为大于等于2的自然数。

8.根据权利要求7所述的编程系统，其特征在于，所述基于微控制器的编程装置至少包括：与所述微控制器芯片连接的多机编程级联模块，以及与所述多机编程级联模块连接的多机级联端口；其中，任一编程装置的多机编程级联模块通过该编程装置的多机级联端口与其他编程装置的多机级联端口连接，以使各编程装置的多机编程级联模块级联，实现对M个目标芯片同时进行编程。

9.一种基于微控制器的编程装置的编程方法，采用如权利要求1-6任一项所述的基于微控制器的编程装置，其特征在于，所述基于微控制器的编程装置的编程方法至少包括：

所述微控制器芯片通过所述PC上位机选择需要下载的HEX程序文件，并选择联机编程模式或者脱机编程模式；

在选择联机编程模式时，所述微控制器芯片通过所述PC上位机对所述目标芯片进行操作，并通过所述编程输出接口将所述HEX程序文件下载输出到所述目标芯片中；

在选择脱机编程模式时，所述微控制器芯片通过所述PC上位机将所述HEX程序文件下载到所述存储芯片或者所述微控制器芯片的内部存储空间，再与所述PC上位机脱机，然后将所述存储芯片或者所述微控制器芯片的内部存储空间中的所述HEX程序文件自动下载输出到所述目标芯片中，对所述目标芯片进行编程。

10.根据权利要求9所述的基于微控制器的编程装置的编程方法，其特征在于，在选择脱机编程模式时，所述微控制器芯片通过所述PC上位机将所述HEX程序文件下载到所述存储芯片或者所述微控制器芯片的内部存储空间，具体方法为：

所述微控制器芯片判断所述HEX程序文件的大小是否大于所述微控制器芯片的内部存储空间的大小；

在所述HEX程序文件的大小大于所述微控制器芯片的内部存储空间的大小时，所述微控制器芯片通过所述PC上位机将所述HEX程序文件下载到所述存储芯片；

在所述HEX程序文件的大小小于所述微控制器芯片的内部存储空间的大小时，所述微控制器芯片通过所述PC上位机将所述HEX程序文件下载到所述微控制器芯片的内部存储空间。