CN109189404A - 数据烧写装置、烧写方法及计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供数据烧写装置、烧写方法及计算机存储介质，所述数据烧写包括管理模块、总线转换模块、接口分配模块、以及数据接口模块。本发明数据烧写的通用性极强，所有与复杂逻辑可编程器件相连的存储器都能够通过总线进行读写操作，同时该总线最高支持30MHz的时钟，能够达到非常高的传输率，且无论在调试还是在数据烧写模式下，本发明对目标器件都能进行快速而有效的数据烧写。

Description

数据烧写装置、烧写方法及计算机存储介质

技术领域

本发明涉及嵌入式系统领域，特别是涉及数据烧写装置、烧写方法及计算机存储介质。

背景技术

在嵌入式系统设计中，随着系统复杂度的提高，系统集成的功能越来越多，所需的IC器件也越来越多，这就对所用IC器件的镜像文件的烧写提出了新的要求。烧写的速率、工具、以及通用性等对系统调试以及量产都有很大的影响。

目前比较常用的烧写方式都是通过IC厂家提供的烧写工具实现的，但是目前常用的烧写方式存在诸多弊端。首先，在调试过程中，由于烧写工具的通用性差，故需使用多种烧写工具针对对应器件的镜像文件进行烧写；另外在工厂量产过程中，一般通过板上的JTAG链将板上的器件串联起来，通过上位机对JTAG链上的器件进行烧写。其次，在调试过程中，需要专门使用或者专门购买IC厂家提供的专用烧写工具，其通用性差，烧写速度慢，且烧写工具经常由于操作不当遭到损坏而需要重新购买，严重影响调试效率和调试成本；另外在工厂烧录时，使用JTAG链烧写，烧写速率十分有限，对产线后期版本的烧录限制较大。

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数据烧写装置、烧写方法及计算机存储介质，用于解决现有技术中烧写工具通用性差且烧写速度慢等技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种数据烧写方法，应用于可编程器件，所述可编程器件与一或多个待烧写器件通信连接；所述数据烧写方法包括：根据当前烧写任务生成用于配置待烧写器件的器件信息的配置文件；基于所述配置文件生成与所述当前烧写任务关联的待烧写器件的器件清单；基于所述器件清单指示可访问的待烧写器件；对所述可访问的待烧写器件执行用户指令，以将数据传输至对应的待烧写器件。

于本发明的一实施例中，所述可编程器件通信连接可视化控制终端；其中，所述可视化控制终端用于提供与所述数据烧写方法的各步骤相对应的可视化图形界面。

于本发明的一实施例中，所述可编程器件与可视化控制终端之间通过数据总线相连，所述数据总线读写数据的帧结构包括：命令帧CMD、地址帧ADDR、突发帧Burst Length、以及数据帧Data。

于本发明的一实施例中，所述可编程器件包括多个寄存器，所述寄存器包括版本寄存器、测试寄存器、设备寄存器、禁用看门狗寄存器、等待循环寄存器、地址扩展寄存器、及设备复位寄存器。

于本发明的一实施例中，所述方法在执行基于所述器件清单指示可访问的待烧写器件的步骤之前，还执行：判断所述器件清单中各待烧写器件是否处于正常的物理连接状态；若处于非正常的物理连接状态，则继续确认各待烧写器件的物理连接状态。

于本发明的一实施例中，若判断待烧写器件处于非正常的物理连接状态，则发出警报。

于本发明的一实施例中，所述待烧写器件包括flash存储器和/或EEPROM存储器；所述待烧写器件基于所述配置文件配置的器件信息包括：flash存储器的位宽信息和/或EEPROM存储器的地址信息。

于本发明的一实施例中，所述基于所述器件清单指示可访问的待烧写器件的方式包括：填写寄存器Current_Device_Reg的值，并读取相应的校验值。

于本发明的一实施例中，所述可编程器件包括复杂可编程逻辑器件CPLD。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种数据烧写装置，其包括：管理模块，用于根据当前烧写任务配置对应的配置文件以配置待烧写器件的器件信息，根据所述配置文件生成与所述当前烧写任务关联的待烧写器件的器件清单，基于所述器件清单指示可访问的待烧写器件，并对所述可访问的待烧写器件执行用户指令；总线转换模块，受控于所述管理模块，用于转换总线并传输数据；接口分配模块，连接并管理一或多个连接有待烧写器件的数据接口模块；所述接口分配模块连接所述总线转换模块，以将来自所述总线转换模块的数据通过对应的数据接口模块传输至待烧写器件。

于本发明的一实施例中，所述总线转换模块和管理模块均与可视化控制终端通信连接；所述可视化控制终端提供可视化图形界面，将控制指令传输至所述管理模块并将待烧写数据传输至所述总线转换模块。

于本发明的一实施例中，所述可编程器件与可视化控制终端之间通过数据总线相连，所述数据总线读写数据的帧结构包括：命令帧CMD、地址帧ADDR、突发帧Burst Length、以及数据帧Data。

于本发明的一实施例中，所述数据烧写装置包括复杂可编程逻辑器件CPLD，所述管理模块包括LPC管理模块，所述接口分配模块包括LBC接口分配模块。.

于本发明的一实施例中，所述LPC管理模块包括多个寄存器，所述寄存器包括版本寄存器、测试寄存器、设备寄存器、禁用看门狗寄存器、等待循环寄存器、地址扩展寄存器、及设备复位寄存器。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述数据烧写方法。

如上所述，本发明的数据烧写装置、烧写方法及计算机存储介质，具有以下有益效果：本发明数据烧写的通用性极强，所有与复杂逻辑可编程器件相连的存储器都能够通过总线进行读写操作，同时该总线最高支持30MHz的时钟，能够达到非常高的传输率，且无论在调试还是在数据烧写模式下，本发明对目标器件都能进行快速而有效的数据烧写。

附图说明

图1显示为本发明一实施例中数据烧写装置的结构示意图。

图2显示为本发明一实施例中DB25连接器的线序示意图。

图3显示为本发明一实施例中总线读写数据的帧结构示意图。

图4显示为本发明一实施例中8位基本读操作对应的总线工作时序的示意图。

图5显示为本发明一实施例中8位基本写操作对应的总线工作时序的示意图。

图6显示为本发明一实施例中8位快速模式读操作对应的总线工作时序的示意图。

图7显示为本发明一实施例中8位快速模式写操作对应的总线工作时序的示意图。

图8显示为本发明一实施例中16位快速模式读操作对应的总线工作时序的示意图。

图9显示为本发明一实施例中16位快速模式写操作对应的总线工作时序的示意图。

图10显示为本发明一实施例中数据烧写方法的流程示意图。

元件标号说明

21 CB25连接器

22 数据寄存器

23 状态寄存器

24 控制寄存器

S101～S106 方法步骤

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。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例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。

本发明提供数据烧写装置、烧写方法及计算机存储介质，用于通过可编程逻辑器件对与之相连的存储器件进行快速的数据烧写，从而解决现有的烧写工具烧写速度慢、通用性差、工具易损坏等技术问题。

所述可编程逻辑器件也成为PLD，即Programmable logic device的简写，可编程逻辑器件是指可以通过编制硬件描述程序实现预定的逻辑功能的器件。所述可编程逻辑器件例如为现场可编程门阵列FPGA或者复杂可编程逻辑器件CPLD等等；其中，复杂可编程逻辑器件CPLD通常基于乘积项技术，采用EEPROM或Flash工艺；现场可编程门阵列FPGA通常基于查找表技术，采用SRAM工艺。

需要说明的是，现场可编程门阵列FPGA和复杂可编程逻辑器件CPLD仅为可编程逻辑器件的两种常用器件，本发明并不以此为限。下文将以复杂可编程逻辑器件CPLD为例，并结合具体的实施例说明本发明的实施方式以及实现原理。

如图1所示，展示本发明一实施例中数据烧写装置的结构示意图，图中采用虚线框的部分即代表复杂可编程逻辑器件CPLD。复杂可编程逻辑器件CPLD通过总线与可视化控制终端建立通信连接，还与一或多个待烧写器件通信连接，于本实施例中的复杂可编程逻辑器件CPLD可支持最多16个待烧写器件。所述待烧写器件是指等待复杂可编程逻辑器件CPLD将所数据烧写至其内部的器件，例如为Flash存储器、EEPROM存储器等器件。

所述可视化控制终端是指带有可视化界面且具有控制功能的智能终端，例如为笔记本电脑、PAD电脑、台式电脑、或者移动终端等设备。所述可视化控制终端作为上位机，用于提供与所述数据烧写方法的各步骤相对应的可视化图形界面，从而可方便高效地控制数据烧写的过程。

可选的，可视化控制终端选用DB25连接器或DB10连接器与复杂可编程逻辑器件CPLD相连。以图2所展示的DB25连接器为例，DB25连接器的25个接口分别连接不同的寄存器。其中，接口2～9连接Data Register，接口10～13及接口15连接Status Register，接口1、14、16、17连接Control Register，其余接口未使用。需要说明的是，图2仅作为本发明用于展示DB25连接器的一个实施例，并非作为DB25连接器唯一的连接方式。

DB25连接器与DB10连接器的线序如下表所示，其中，AD0～AD3表示双向通信的数据总线；Frame表示指示位，上升沿指示一个数据帧的开始，下降沿指示一个数据帧的结束；Clock表示总线的参考时钟；CS表示总线上的器件片选信号，低电平有效。

信号名	DB25连接器	Connector 10连接器
			Clock	1	1
Frame	14	3
			CS	16	6
AD0	2	5
			AD1	3	7
AD2	4	2
			AD3	5	4
GND	25	9

如图1所示，所述复杂可编程逻辑器件CPLD包括LPC管理模块、总线转换模块、LBC接口分配模块、以及多个数据接口模块。总线转换模块通过数据总线与可视化控制终端通信连接，所述LPC管理模块通过管理总线与可视化控制终端通信连接，且总线转换模块通信连接并受控于LPC管理模块。所述LBC接口分配模块与总线转换模块通信连接，且LBC接口分配模块通信连接一或多个数据接口模块，各数据接口模块又外接待烧写器件。

其中，所述总线转换模块用于转换总线并传输数据，例如将8位数据总线转换为16位数据总线或者将4位数据总线转换为8位数据总线等等。所述LPC管理模块通过管理总线接收控制指令，以访问复杂可编程逻辑器件CPLD内的各模块。所述LBC接口分配模块用于选取相应的数据接口模块，以将待烧写的数据传输至选取的数据接口模块，从而将数据烧写至待烧写器件。所述数据接口模块例如为存储器接口模块、调试接口模块等等，所述存储器接口例如为Nor FLASH接口模块、SPI FLASH接口模块、或者EEPROM接口模块等等。

优选的，可视化控制终端与复杂逻辑可编程器件CPLD之间相连的总线读写的帧结构包括：命令帧CMD、地址帧ADDR、突发帧Burst Length、以及数据帧Data。以图3中所展示的帧结构为例，其包括4bits的命令帧CMD，28bits的地址帧ADDR，16bits的发帧BurstLength，以及8bits或16bits的数据帧Data。其中，命令帧CMD的命令定义如下表所示：

CMD[3:0]	描述
		0000	8位读操作(兼容快速模式)
0001	8位写操作(兼容快速模式)
		0010	16位读操作(兼容快速模式)
0011	16位写操作(兼容快速模式)
		1000	总线管理读
1001	总线管理写
		1101	8位基本读操作
1110	8位基本写操作

如图4～9所示，展示本发明一实施例中总线工作时序的示意图。其中，图4展示的是8位基本读操作对应的总线工作时序，图5展示的是8位基本写操作对应的总线工作时序，图6展示的是8位快速模式读操作对应的总线工作时序，图7展示的是8位快速模式写操作对应的总线工作时序，图8展示的是16位快速模式读操作对应的总线工作时序，图9展示的是16位快速模式写操作对应的总线工作时序。

值得注意的是，本发明数据烧写的通用性极强，所有与复杂逻辑可编程器件相连的存储器都能够通过总线进行读写操作，同时该总线最高支持30MHz的时钟，能够达到非常高的传输率，且无论在调试还是在数据烧写模式下，本发明对目标器件都能进行快速而有效的数据烧写。

优选的，所述LPC管理模块包括多个寄存器，所述寄存器包括版本寄存器、测试寄存器、设备寄存器、禁用看门狗寄存器、等待循环寄存器、地址扩展寄存器、及设备复位寄存器，各寄存器的描述如下表所示：

上文就数据烧写装置的连接结构以及内部模块做了详细的说明，下文就所述复杂逻辑可编程器件CPLD如何进行数据烧写的流程步骤做进一步阐释。

如图10所示，展示本发明一实施例中数据烧写方法的流程示意图。所述数据烧写方法应用于复杂逻辑可编程器件CPLD，该复杂逻辑可编程器件CPLD与一或多个待烧写器件通信连接，所述数据烧写方法执行如下步骤：

S101：根据当前烧写任务生成用于配置待烧写器件的器件信息的配置文件。具体的，所述复杂逻辑可编程器件CPLD与可视化控制终端通信连接，下文以上位机表示该可视化控制终端。上位机使用图形界面控制复杂可编程逻辑器件CPLD，从而为用户提供直观高效简便的操作方式。所述配置文件用于配置待烧写器件的器件信息，例如flash存储器的位宽信息，EEPROM存储器的地址信息等等。

S102：基于所述配置文件生成与所述当前烧写任务关联的待烧写器件的器件清单。

S103：判断所述器件清单中各待烧写器件是否处于正常的物理连接状态。

S104：若处于非正常的物理连接状态，则继续确认各待烧写器件的物理连接状态。优选的，若判断待烧写器件处于非正常的物理连接状态，则发出警报，从而提示用户器件的物理连接状态出现问题。

S105：若处于正常的物理连接状态，则基于所述器件清单指示可访问的待烧写器件。其中，所述基于所述器件清单指示可访问的待烧写器件的方式包括：通过管理总线填写寄存器Current_Device_Reg的值，并读取相应的校验值。

S106：对所述可访问的待烧写器件执行用户指令并返回操作状态，以将数据传输至对应的待烧写器件。需要说明的是，数据烧写方法的实施方式与数据烧写装置实施方式较为类似，故不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

综上所述，本发明数据烧写装置、烧写方法及计算机存储介质，本发明数据烧写的通用性极强，所有与复杂逻辑可编程器件相连的存储器都能够通过总线进行读写操作，同时该总线最高支持30MHz的时钟，能够达到非常高的传输率，且无论在调试还是在数据烧写模式下，本发明对目标器件都能进行快速而有效的数据烧写。因此，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 (15)

1.一种数据烧写方法，其特征在于，应用于可编程器件，所述可编程器件与一或多个待烧写器件通信连接；所述数据烧写方法包括：

根据当前烧写任务生成用于配置待烧写器件的器件信息的配置文件；

基于所述配置文件生成与所述当前烧写任务关联的待烧写器件的器件清单；

基于所述器件清单指示可访问的待烧写器件；

对所述可访问的待烧写器件执行用户指令，以将数据传输至对应的待烧写器件。

2.根据权利要求1所述的数据烧写方法，其特征在于，所述可编程器件通信连接可视化控制终端；其中，所述可视化控制终端用于提供与所述数据烧写方法的各步骤相对应的可视化图形界面。

3.根据权利要求2所述的数据烧写方法，其特征在于，所述可编程器件与可视化控制终端之间通过数据总线相连，所述数据总线读写数据的帧结构包括：命令帧CMD、地址帧ADDR、突发帧Burst Length、以及数据帧Data。

4.根据权利要求1所述的数据烧写方法，其特征在于，所述可编程器件包括多个寄存器，所述寄存器包括版本寄存器、测试寄存器、设备寄存器、禁用看门狗寄存器、等待循环寄存器、地址扩展寄存器、及设备复位寄存器。

5.根据权利要求1所述的数据烧写方法，其特征在于，所述方法在执行基于所述器件清单指示可访问的待烧写器件的步骤之前，还执行：

判断所述器件清单中各待烧写器件是否处于正常的物理连接状态；

若处于非正常的物理连接状态，则继续确认各待烧写器件的物理连接状态。

6.根据权利要求5所述的数据烧写方法，其特征在于，所述方法还包括：若判断待烧写器件处于非正常的物理连接状态，则发出警报。

7.根据权利要求1所述的数据烧写方法，其特征在于，所述待烧写器件包括flash存储器和/或EEPROM存储器；所述待烧写器件基于所述配置文件配置的器件信息包括：flash存储器的位宽信息和/或EEPROM存储器的地址信息。

8.根据权利要求1所述的数据烧写方法，其特征在于，所述基于所述器件清单指示可访问的待烧写器件的方式包括：填写寄存器Current_Device_Reg的值，并读取相应的校验值。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的数据烧写方法，其特征在于，所述可编程器件包括复杂可编程逻辑器件CPLD。

10.一种数据烧写装置，其特征在于，包括：

管理模块，用于根据当前烧写任务配置对应的配置文件以配置待烧写器件的器件信息，根据所述配置文件生成与所述当前烧写任务关联的待烧写器件的器件清单，基于所述器件清单指示可访问的待烧写器件，并对所述可访问的待烧写器件执行用户指令；

总线转换模块，受控于所述管理模块，用于转换总线并传输数据；

接口分配模块，连接并管理一或多个连接有待烧写器件的数据接口模块；所述接口分配模块连接所述总线转换模块，以将来自所述总线转换模块的数据通过对应的数据接口模块传输至待烧写器件。

11.根据权利要求10所述的数据烧写装置，其特征在于，所述总线转换模块和管理模块均与可视化控制终端通信连接；所述可视化控制终端提供可视化图形界面，将控制指令传输至所述管理模块并将待烧写数据传输至所述总线转换模块。

12.根据权利要求11所述的数据烧写装置，其特征在于，所述可编程器件与可视化控制终端之间通过数据总线相连，所述数据总线读写数据的帧结构包括：命令帧CMD、地址帧ADDR、突发帧Burst Length、以及数据帧Data。

13.根据权利要求10所述的数据烧写装置，其特征在于，所述数据烧写装置包括复杂可编程逻辑器件CPLD，所述管理模块包括LPC管理模块，所述接口分配模块包括LBC接口分配模块。

14.根据权利要求13所述的数据烧写装置，其特征在于，所述LPC管理模块包括多个寄存器，所述寄存器包括版本寄存器、测试寄存器、设备寄存器、禁用看门狗寄存器、等待循环寄存器、地址扩展寄存器、及设备复位寄存器。

15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至9中任一项所述的数据烧写方法。