CN203324976U

CN203324976U - 编程器

Info

Publication number: CN203324976U
Application number: CN2013203080189U
Authority: CN
Inventors: 韩伟; 康兵; 徐进峰
Original assignee: SHANGHAI YINGHENG ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI YINGHENG ELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2023-05-31

Abstract

本申请公开了一种编程器，包括主控芯片、电源电路、通讯电路、指示电路、供电电路和编程电路。USB接口从计算机取得电源，经由保护电路对电压和电流进行过压、过流、欠压处理，再由稳压器降压后作为控制芯片的工作电压。USB接口还与计算机进行双向通讯，经由第一ESD电路进行静电防护，再由转换电路进行USB接口与另一种通讯接口之间的通讯方式转换。电源芯片以主控芯片的工作电压作为电源，对其进行短路、过流、反接处理，经由第二ESD电路进行静电防护，再由排线接口为待编程的芯片供电。第三ESD电路对主控芯片的编程电压和电流进行静电防护，经由排线接口与待编程的芯片进行双向通讯。本申请具有编程可靠、高效的特点。

Description

编程器

技术领域

本申请涉及一种编程器（programmer，也称烧录器、烧写器），特别是涉及一种针对英飞凌公司的SP37压力监测芯片的编程器。

背景技术

统计显示，高速公路上发生的交通事故有70%是由于爆胎引起的。在汽车的高速行驶过程中，轮胎故障是杀伤力最大也是最难预防的事故隐患。大约75%的轮胎故障是由于轮胎渗漏或充气不足引起的，因此如何应对轮胎故障已成为事关人身安全的重要课题。

美国法律规定，2003年以后出产的所有新车都需配置TPMS系统（tire pressuremonitoring system，胎压监测系统），2006年11月1日起所有在高速公路上行驶的汽车都需配置TPMS系统。TPMS系统可在汽车行驶过程中对胎压进行实时自动监测，并对轮胎漏气和胎压低进行报警，以确保行车安全。

英飞凌公司推出的SP37压力监测芯片集成了8051单片机、压力传感器、加速度传感器、温度传感器、电池电压传感器、低频接收器、315/434MHz射频发送器，特别适用于组建TPMS系统。在开发过程中，目前是采用具有多种通讯接口的通用的PCB编程板对SP37芯片进行程序烧录，并且必须先进行程序编译后才能烧录，不能直接以编译好的程序直接烧录。在生产过程中，目前还没有一款专门针对此款芯片程序烧录工具。如果要以SP37芯片组建TPMS系统，那么在产品量产时的程序烧写是一个亟待解决的瓶颈。

实用新型内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种专门用于对英飞凌公司的SP37压力监测芯片进行程序烧录的编程器，可以满足研发以及量产需求。

为解决上述技术问题，本申请的编程器包括主控芯片、电源电路、通讯电路、指示电路、供电电路和编程电路；

所述主控芯片为单片机，还具有内部存储器；

所述电源电路包括依次相连的USB接口、保护电路和稳压器；所述USB接口从计算机取得电源，经由所述保护电路对电压和电流进行过压、过流、欠压处理，再由所述稳压器调压后作为控制芯片的工作电压；

所述通讯电路包括依次相连的所述USB接口、第一ESD电路和转换电路；所述USB接口还与计算机进行双向通讯，经由所述第一ESD电路进行静电防护，再由所述转换电路进行USB接口与所述主控芯片支持的另一种通讯接口之间的通讯方式转换；

所述指示电路包括一个或多个指示灯、蜂鸣器；

所述供电电路包括电源芯片、第二ESD电路和排线接口；所述电源芯片以主控芯片的工作电压作为电源，对其进行短路、过流、反接处理，经由所述第二ESD电路进行静电防护，再由所述排线接口为待编程的芯片供电；

所述编程电路包括第三ESD电路和所述排线接口；所述第三ESD电路对主控芯片的编程电压和电流进行静电防护，经由所述排线接口与待编程的芯片进行双向通讯。

进一步地，所述编程器还包括对主控芯片进行程序升级的升级接口。

进一步地，所述升级接口为JTAG接口。

进一步地，所述第三ESD电路与第二ESD电路是同一个。

进一步地，所述编程器还包括外置电源电路；所述外置电源电路包括外置电源接口和第二保护电路；所述外置电源接口从外置电源取得供电；所述第二保护电路对外置电源接口处的电压和电流进行过压、过流、欠压处理后，传递给所述稳压器。

进一步地，所述编程器还包括第二排线接口和第三排线接口，这两个排线接口均是从所述外置电源电路得到供电，并与主控芯片直接相连以进行信号传递，用于编程器之间的级联。

本申请所述的编程器可以配合计算机，对待编程的芯片进行程序烧录；也可脱离计算机，对待编程的芯片进行程序烧录；从而具有编程方式多样、可靠、高效的特点。

附图说明

图1～图4是本申请的编程器的四个实施例的电路结构图；

图5a～图5c是本申请的编程器的三种工作模式的连接示意图。

图中附图标记说明：

1为计算机；2为编程器；3为待编程的SP37压力监测芯片；4为外置电源；10为主控芯片；20为电源电路；20a为第二电源电路；21为USB接口；22、22b、82为保护电路；23、23b、83为稳压器；30为通讯电路；30a为第二通讯电路；32、32b为第一ESD电路；33、33b为转换电路；40为指示电路；41为指示灯；42为蜂鸣器；50为供电电路；50a为第二供电电路；51、51a为电源芯片；52、52a为第二ESD电路；53为排线接口；53a为第三排线接口；53b为第二排线接口；60为编程电路；60a为第二编程电路；61、61a为第三ESD电路；70为升级接口；80为外置电源电路；81为外置电源接口。

具体实施方式

请参阅图1，这是本申请的编程器的第一实施例，其主要由主控芯片10、电源电路20、通讯电路30、指示电路40、供电电路50、编程电路60所组成。

所述主控芯片10为单片机，例如采用英飞凌公司的8位单片机XC800系列，包括XC866、XC886、XC888、XC878、XC822、XC824、XC835、XC836等。所述主控芯片10还具有内部存储器，例如EEPROM等。所述主控芯片10用于从计算机将所要烧录的已编译好的程序下载到内部存储器中，还用于为所连接的待编程芯片进行擦除、编程、校验等操作。

所述电源电路20包括依次相连的USB接口21、保护电路22和稳压器23。所述USB接口21用于从计算机的USB接口取得电源。所述保护电路22用于对USB接口21处的电压和电流进行过压、过流、欠压等保护处理，以确保当编程器出现意外时不会反过来损坏计算机的相应接口。由于来自于计算机的USB接口电压可能与主控芯片10的工作电压不相符，所述稳压器13就是相应的调压电路，经过稳压器13后输出的电压作为主控芯片10的工作电压。

所述通讯电路30包括依次相连的USB接口21、第一ESD（静电保护）电路32和转换电路33。所述USB接口21还用于与计算机的USB接口进行双向通讯。所述第一ESD电路32用于对USB接口21处的电压和电流进行静电防护。由于主控芯片10往往采用成本较低的单片机，这些单片机通常不支持USB通讯方式，而仅支持较为简单的诸如串口等通讯方式。所述转换电路33是USB接口21与所述主控芯片10所支持的另一种通讯接口之间的转换电路，例如是USB转串口电路。这样，计算机与编程器之间的通讯虽然在物理上是通过USB接口，但在逻辑上采用串口通讯协议。

所述指示电路40包括一个或多个指示灯41、蜂鸣器42。所述指示灯41例如为LED（发光二极管）器件，运行、通讯、错误等不同的工作状态由不同的指示灯41来表示。不同的工作状态、以及工作状态之间的切换还辅以蜂鸣器42的不同声音提示。

所述供电电路50包括电源芯片51、第二ESD电路52和排线接口53。所述电源芯片51以主控芯片10的工作电压作为电源，对其实现短路、过流、反接等保护功能后输出。并且，只有在主控芯片10发出编程指令时，所述电源芯片51才输出工作电源；否则不输出。本申请所述的编程器在为待编程芯片进行程序烧录时，需要为待编程芯片提供工作电源。如果待编程芯片出现了短路或排线插反等情况，由于电源芯片51的保护功能也不会损坏本申请所述的编程器。所述第二ESD电路52用于对电源芯片51处的电压和电流进行静电防护。所述排线接口53用于为待编程的芯片供电。

所述编程电路60包括第三ESD电路61和排线接口53。所述第三ESD电路61用于对主控芯片10所输出的编程电压和电流进行静电防护。所述排线接口53还用于与待编程的SP37芯片进行双向通讯。

所述USB接口21、排线接口53均同时负责电源供给和数据通讯，由其中的不同线束分别传递电压和通讯信号。所述排线接口包括FPC排线接口、FFC排线接口、Membrane排线接口等。

所述第三ESD电路61与第二ESD电路52可以是同一个ESD电路，也可以是不同的ESD电路。

请参阅图2，这是本申请的编程器的第二实施例，其在第一实施例的基础上增加了用于对主控芯片10进行程序升级的升级接口70。所述升级接口70例如采用JTAG（JointTest Action Group，联合测试行动小组）接口。在第一实施例中，该升级接口70被省略，对主控芯片10的升级操作也由通讯电路30负责处理。

请参阅图3，这是本申请的编程器的第三实施例，其在第一或第二实施例的基础上增加了外置电源电路80。所述外置电源电路80包括外置电源接口81和第二保护电路82。外置电源接口81用于从外置电源取得供电，例如是外置的12V直流电源。第二保护电路82用于对外置电源接口81处的电压和电流进行过压、过流、欠压等保护处理，以确保当编程器出现意外时不会反过来损坏外置电源。第二保护电路82输出的电压连接到电源电路20中的稳压器23，才最终作为主控芯片10的工作电压。

请参阅图4，这是本申请的编程器的第四实施例，其在第三实施例的基础上新增了：

——第二排线接口53a，其从外置电源电路80得到供电，与主控芯片10直接相连以进行信号传递。

——第三排线接口53b，其也是从外置电源电路80得到供电，与主控芯片10直接相连以进行信号传递。

这两个新增的排线接口53a、53b用于与其他编程器级联，既传递供电电压，也传递通讯信号。

本申请的编程器特别适用于为英飞凌公司的SP37芯片（或具有相同内核的其他芯片）进行已编译好的程序的烧录。本申请还为此提供了至少三种工作模式，分别是单机在线编程模式、单机离线编程模式、多机在线编程模式。

请参阅图5a，这是本申请所述的编程器在单机在线编程模式下的连接关系，适用于全部四个实施例。计算机1与编程器2之间由一根USB线连接，编程器2与待编程芯片3之间由一根排线连接。所述排线包括FPC排线、FFC排线、Membrane排线等。所述待编程芯片可以是裸芯片，也可以安装在编程座（也称测试座、烧写座）上。在计算机1上安装有专用的上位机程序，还安装有USB驱动程序。

所述单机在线编程模式为：启动上位机程序后选择计算机1的USB接口对应的串口号。这里假设编程器2的主控芯片10只支持串口通讯，因此计算机1与编程器2之间是按照串口通讯方式进行的。进行编程器2的软件的相关配置后加载要烧录的已编译好的程序，即可让编程器2开始对待编程芯片3进行程序烧录即编程。如果待编程芯片3的连接不正确或有故障题导致不能正常烧录，编程器2上对应于错误的工作状态指示灯41会以特定的频率进行闪烁，同时辅以蜂鸣器42的叫声提醒操作者检查原因。编程器2具有空片检查、片内程序擦除、程序烧录及烧录后的校验等功能。程序烧录完成后蜂鸣器42也会发出声响提醒，同时编程器2把烧录结果反馈给上位机程序进行成功及失败次数的计数。对于需要批量烧录程序的情况，还可以使用在线编程模式中的自动模式，操作者只需在一块待编程芯片3完成程序烧录后，更换另一块待编程芯片3，编程器2即可自动开始程序烧录。

请参阅图5b，这是本申请所述的编程器在单机离线编程模式下的连接关系，适用于第三和第四实施例。在典型的应用环境下，外置电源4为编程器2提供电源，编程器2与待编程芯片3之间由一根排线连接。在编程器2的内部存储器上已经保存有需要烧录的已编译好的程序。

所述单机离线编程模式为：预先将编程器2与计算机1通过USB线相连接，把需要烧录的已编译好的程序从计算机1下载到编程器2的内部存储器（例如EEPROM）中。然后可以断开编程器2与计算机1的连接，编程器2通过外置电源接口81连接外置电源4得到供电。只要编程器2连接到外置电源4，则不论编程器2是否连接计算机1，都只从外置电源4得到供电。只需要将待编程芯片3与编程器2相连接，即可如单机在线编程模式一样让编程器2开始对待编程芯片3进行程序烧录即编程。

请参阅图5c，这是本申请所述的编程器在多机在线编程模式下的连接关系，仅适用于第四实施例。一台计算机1通过USB线连接第一台编程器2的USB接口21。第一台编程器2又通过第二排线接口53a连接第二台编程器2的第三排线接口53b，第二台编程器2也通过第二排线接口53a连接第三台编程器2的第三排线接口53b，……。如此这般，可将多台编程器2相互级联，优选不超过8台编程器2级联在一起。各个编程器2与待编程芯片3之间的电源供给和数据通讯均由一根排线实现。由于第二排线接口53a和第三排线接口53b完全相同，两者可以互换使用。

在电源供给上，由于计算机1的USB接口的电流很小，无法负担多台编程器2的供电。因此由外置电源4作为电源。以任意一台编程器2通过外置电源接口81从外置电源4获得供电，这一台编程器2再将供电通过第二排线接口53a、第三排线接口53b同时传递给其余编程器2。

在数据传输上，计算机1通过USB线与任意一台编程器2的USB接口21进行双向通讯，所传递的已编译好的程序再通过第二排线接口53a、第三排线接口53b同时传递给其余编程器2。

所述多机在线编程模式为：启动上位机程序使之工作在多机在线编程模式，各个编程器2均从计算机1将要烧录的已编译好的程序下载到各自的内部存储器内。然后，各编程器2即可为相连接的待编程芯片3进行编程，如同单机在线编程模式一样。

以上仅为本申请的优选实施例，并不用于限定本申请。对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种编程器，包括主控芯片、电源电路、通讯电路、指示电路、供电电路和编程电路；

所述主控芯片为单片机，还具有内部存储器；

所述电源电路包括依次相连的USB接口、保护电路和稳压器；所述USB接口从计算机取得电源，经由所述保护电路对电压和电流进行过压、过流、欠压处理，再由所述稳压器调压后作为主控芯片的工作电压；

所述指示电路包括一个或多个指示灯、蜂鸣器；

2.根据权利要求1所述的编程器，其特征是，所述编程器还包括对主控芯片进行程序升级的升级接口。

3.根据权利要求2所述的编程器，其特征是，所述升级接口为JTAG接口。

4.根据权利要求1所述的编程器，其特征是，所述第三ESD电路与第二ESD电路是同一个。

5.根据权利要求1或2所述的编程器，其特征是，所述编程器还包括外置电源电路；所述外置电源电路包括外置电源接口和第二保护电路；所述外置电源接口从外置电源取得供电；所述第二保护电路对外置电源接口处的电压和电流进行过压、过流、欠压处理后，传递给所述稳压器。

6.根据权利要求5所述的编程器，其特征是，所述编程器还包括第二排线接口和第三排线接口，这两个排线接口均是从所述外置电源电路得到供电，并与主控芯片直接相连以进行信号传递，用于编程器之间的级联。