CN208172781U - 一种烧录系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种烧录系统。该烧录系统包括下载器和多个微控制器，下载器的输入接口与外部控制设备连接，下载器的输出接口与首个微控制器的SWD接口连接，并且从首个微控制器开始，选取各微控制器的多个输入输出接口对应与下一个微控制器的SWD接口、复位接口连接。本烧录系统通过下载器一次性将各微控制器所需的指令下载到首个微控制器中，从首个微控制器开始，识别并运行本微控制器的指令，并通过该微控制器的输入输出接口模拟SWD协议，将余下数据下载到下一微控制器中，以此类推，直到最后一个微控制器识别并运行该微控制器的指令。因此，本烧录系统不仅减少了下载器的操作次数，而且还防止各微控制器发生程序混淆的问题。

Description

一种烧录系统

技术领域

本实用新型涉及一种集成电路的烧录系统，属于集成电路技术领域。

背景技术

集成电路产品(如微控制器、可编程逻辑器件等)在开始工作之前，需要将指令(执行代码)“下载”到该集成电路产品的存储空间中。如果没有完成这个“下载”的过程，则该集成电路无法工作。这样将指令“下载”到集成电路的存储空间的过程，被称为集成电路的烧录，完成这个过程的设备称为烧录器。

通常，微控制器的烧录是通过将下载器(例如Jlink下载器、STlink下载器等)连接到电路板的微控制器上进行程序的烧录。具体地说，当对微控制器进行程序烧录时，需要将一个下载器通过SWD接口或者其他接口方式连接微控制器，从而将指令下载到微控制器；而采用这种烧录方式一次只能对一个微控制器进行烧录。如果电路板上有多块微控制器时，在工厂烧录程序的时候就需要将下载器分多次将指令下载到对应的微控制器中，而且需要在计算机上操作更换多块微控制器的对应程序。这样不仅会增加烧写错误的风险，还使得烧录效率较低。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种高效的集成电路烧录系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种烧录系统，包括下载器和多个微控制器，所述下载器的输入接口与外部控制设备连接，所述下载器的输出接口与首个微控制器的SWD接口连接，并且从首个所述微控制器开始，选取各所述微控制器的多个输入输出接口对应与下一个所述微控制器的SWD接口、复位接口连接。

其中较优地，各所述微控制器中设置有存储器，用于存储本微控制器的指令及位于该微控制器后面的全部所述微控制器的指令所组成的数据组。

其中较优地，所述微控制器的SWD接口包括SWDIO接口和SWDCLK接口；所述SWDIO接口用于接收本微控制器的指令及位于该微控制器后面的全部微控制器的指令所组成的数据组，所述SWDCLK接口用于接收时钟同步信号。

其中较优地，所述下载器与首个所述微控制器之间设置有静电放电保护电路，所述静电放电保护电路分别与电源电压和地线连接，所述电源电压与电容的一端连接，所述电容的另一端和地线连接；其中，所述静电放电保护电路的第一输入输出端与所述下载器上用于向首个所述微控制器传输程序的输出接口连接，所述静电放电保护电路的第二输入输出端与所述下载器上用于向首个所述微控制器传输时钟同步信号的输出接口连接。

其中较优地，在所述静电放电保护电路的第一输入输出端与首个所述微控制器的SWDIO接口之间、所述静电放电保护电路的第二输入输出端与首个所述微控制器的SWDCLK接口之间、上一个微控制器所选取的输入输出接口与下一个所述微控制器的SWD接口之间分别设置有电阻。

其中较优地，各所述微控制器上分别设置有指示灯。

其中较优地，所述指示灯为发光二极管，所述发光二极管的阳极与对应的微控制器的输入输出端之间设置有电阻，所述发光二极管的阴极与对应的所述微控制器分别接地。

其中较优地，各所述微控制器与电源电压之间分别并联电容，所述电容的一端分别与所述微控制器、所述电源电压连接，所述电容的另一端接地。

其中较优地，各所述微控制器通过设置于同一个电路板或采用有线连接的方式实现各所述微控制器之间的连接。

其中较优地，各所述微控制器中，上一个微控制器的输入输出接口通过模拟SWD协议将位于该微控制器后面的全部所述微控制器的指令所组成的数据组传输到下一个微控制器中。

本实用新型所提供的集成电路烧录系统通过下载器一次性将各微控制器所需的指令下载到首个微控制器中，从首个微控制器开始，识别并运行本微控制器的指令，并通过该微控制器的输入输出接口模拟SWD协议，将余下数据下载到下一微控制器中，以此类推，直到最后一个微控制器识别并运行该微控制器的指令。本烧录系统通过下载器下载一次各微控制器所需的指令，即可完成对多个微控制器的程序烧录，不仅减少了下载器的操作次数，而且还防止各微控制器发生程序混淆的问题。

附图说明

图1为本实用新型所提供的烧录系统的结构框图；

图2为本实用新型所提供的烧录系统的结构示例图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术内容做进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型所提供的烧录系统包括下载器1和多个微控制器2；其中，下载器1的输入接口与外部控制设备(包括但不限于PC、平板电脑或服务器)连接，下载器1的输出接口与首个微控制器2的SWD接口连接，并且从首个微控制器2开始，选取各微控制器2的多个输入输出接口对应与下一个微控制器2的SWD接口、复位接口连接。通过下载器1将各微控制器2所需的指令(执行代码)一次性下载到首个微控制器2中，从首个微控制器2开始，识别并运行本微控制器2的指令，并将余下数据下载到下一微控制器2中，以此类推，直到最后一个微控制器2识别并运行该微控制器2的指令。

在本实用新型所提供的烧录系统中，下载器1的结构不做具体限定，只要能将编译好的程序下载到首个微控制器2即可。例如，下载器可以采用Jlink下载器、STlink下载器等，通过采用接口分别与Jlink下载器或STlink下载器及外部控制设备相匹配的数据传输线将Jlink下载器或STlink下载器与外部控制设备连接，从而将外部控制设备上编译的程序(各微控制器2所需的指令)传输到Jlink下载器或STlink下载器中，通过Jlink下载器或STlink下载器将所接收的程序一次性下载到首个微控制器2中。

在本烧录系统的多个微控制器2中，每个微控制器2中设置有大容量的非易失性存储器(例如Flash存储器)，用于存储本微控制器2的指令及位于该微控制器2后面的全部微控制器2的指令所组成的数据组。

每个微控制器2的SWD接口包括SWDIO接口和SWDCLK接口,其中，每个微控制器2的SWDIO接口用于接收本微控制器的指令及位于该微控制器后面的全部微控制器的指令所组成的数据组。具体地说，首个微控制器2的SWDIO接口用于接收下载器1传输的程序，该程序包括首个微控制器2自身能够识别和运行的指令，及余下的所有微控制器2按照排列顺序(即余下的所有微控制器2的连接顺序)依次能够识别和运行的指令所组成的数据组；其余各微控制器2的SWDIO接口用于接收上一个微控制器2(位于对应的微控制器前面且与该微控制器连接的微控制器)中余下的数据。每个微控制器2的SWDCLK接口用于接收时钟同步信号；每个微控制器2包括多个输入输出接口；因此，可以从每个微控制器2的多个输入输出接口中任意选取两个输入输出接口并采用匹配的数据传输线对应与其下一个微控制器2的SWDIO接口和SWDCLK接口连接，从而实现通过输入输出接口模拟SWD协议,并将与该微控制器2对应的指令及位于该微控制器2后面的全部微控制器2的指令所组成的数据组传输到该微控制器2的Flash存储器中。例如，如图2所示，可以从每个微控制器2(n个微控制器2，其中n为正整数)的多个输入输出接口中选取输入输出接口PA1和输入输出接口PA2并通过匹配的数据传输线对应与其下一个微控制器2的SWDIO接口和SWDCLK接口连接，从而通过输入输出接口PA2模拟SWD协议,将上一个微控制器2中余下的数据下载到下一个微控制器2的Flash存储器中，该余下的数据即为与下一个微控制器2对应的指令(能够识别和运行的指令)及位于该微控制器2后面的全部微控制器2的指令(对应的微控制器2能够识别和运行的指令)所组成的数据组。

当采用下载器1将所接收的程序(各微控制器2所需的指令)一次性下载到首个微控制器2时，可以从下载器1的多个输出接口中任意选取两个输出接口并通过匹配的数据传输线对应与首个微控制器2的SWDIO接口和SWDCLK接口连接，从而将下载器1所接收的程序一次性通过SWDIO接口传输到首个微控制器2的Flash存储器中，并通过SWDCLK接口向首个微控制器2发送时钟同步信号。

具体地说，由于微控制器2为单片机芯片，因此为了防止避免大脉冲、电源瞬变、浪涌、静电放电等现象损坏微控制器2，可以在下载器1与首个微控制器2之间设置ESD(Electrostatic Discharge,静电放电)保护电路，该ESD保护电路可以采用现有的能够实现静电放电功能的任何ESD保护电路，并且该ESD保护电路可以集成在一个芯片上，形成ESD保护芯片。例如，如图2所示，可以采用型号为AZC199-04S的ESD保护芯片，该ESD保护芯片的第一输入输出接口3(I/O引脚)与下载器1上用于向首个微控制器2传输各微控制器2所需的指令的输出接口连接；ESD保护芯片的第二输入输出接口4(I/O引脚)与下载器1上用于向首个微控制器2传输时钟同步信号的输出接口连接，ESD保护芯片的电源电压接口(电源电压引脚)分别与电容C3的一端及电源电压VCC连接，该电源电压VCC一般可采用3.3V；电容C3的另一端接地。ESD保护芯片的接地接口(接地引脚)连接地线。其中，电容C3的作用是滤去电源电压VCC中含有的干扰信号。当本烧录系统发生大脉冲、电源瞬变、浪涌、静电放电等现象时，该ESD保护芯片可以及时将产生的瞬时大电流泄放至大地，从而避免产生的瞬时大电流将微控制器2烧坏。

为了避免下载器1向首个微控制器2传输所接收的程序及时钟同步信号会发生串联干扰，以及上一个微控制器2向下一个微控制器2传输余下的数据和时钟同步信号会发生串联干扰，如图2所示，可以在ESD保护电路的第二输入输出端(如图2示出的ESD保护芯片的第二输入输出接口4)与首个微控制器2的SWDCLK接口之间设置电阻R1，在ESD保护电路的第一输入输出端(如图2示出的ESD保护芯片的第一输入输出接口3)与首个微控制器2的SWDIO接口之间设置电阻R2；在本烧录系统的多个微控制器2中，在上一个微控制器2所选取的一个输入输出接口与下一个微控制器2的SWDCLK接口之间设置电阻R3，在上一个微控制器2所选取的另一个输入输出接口与下一个微控制器2的SWDIO接口之间设置电阻R4。

为了便于工作人员及时获取每个微控制器2的程序下载与运行情况，可以在每个微控制器2上分别设置指示灯，当每个微控制器2(除了首个微控制器外)下载(接收)完上一微控制器发送的余下数据(上一个微控制器2中余下的数据)时，与该微控制器2对应的指示灯会熄灭(指示灯关闭)，即每个微控制器2下载(接收)上一微控制器发送的余下数据的过程中指示灯会保持常亮状态。其中，首个微控制器2下载(接收)完下载器1发送的程序时，与该微控制器2对应的指示灯会熄灭(指示灯关闭)，即该微控制器2下载(接收)下载器1发送的程序的过程中指示灯会保持常亮状态。同时，当每个微控制器2(除了首个微控制器外)下载(接收)完上一微控制器发送的余下数据(上一个微控制器2中余下的数据)，及首个微控制器2下载(接收)完下载器1发送的程序时，该微控制器2会被复位，经复位后的微控制器2会被再次开启，不仅运行与该微控制器2对应的指令(如驱动对应的负载)，还将余下的数据(与该运动指令的微控制器2无关，即位于该微控制器后面的全部微控制器所需的指令)传输到下一微控制器(位于该微控制器后面且与其连接的微控制器)的Flash存储器中，以此类推，直到最后一个微控制器2被复位并再次开启运行与该微控制器2对应的指令。

具体地说，可以从每个微控制器2余下的未被占用的输入输出接口中选取一个输入输出接口，该输入输出接口与一个电阻的一端连接，该电阻的另一端连接指示灯，该指示灯可以选用发光二极管，即将发光二极管的阳极与电阻的另一端连接，发光二极管的阴极与对应的微控制器2的接地接口分别连接地线。例如，如图2所示，可以从每个微控制器2(n个微控制器2，其中n为正整数)余下的未被占用的输入输出接口中选取输入输出接口PA3，该输入输出接口PA3与电阻R的一端连接，该电阻R的另一端连接发光二极管LED的阳极，发光二极管LED的阴极与对应的微控制器2的接地接口分别连接地线。

如图2所示，可以从每个微控制器2(n个微控制器2，其中n为正整数)余下的未被占用的输入输出接口中选取输入输出接口PA4，将上一微控制器2的输入输出接口PA4与下一微控制器2的复位接口RST连接。当每个微控制器2(除了首个微控制器外)下载(接收)完上一微控制器2发送的余下数据(上一个微控制器2中余下的数据)时，下一微控制器2会给上一微控制器2响应告知已下载成功，此时，上一微控制器2会通过控制下一微控制器2复位，并开启该微控制器2不仅运行与该微控制器2对应的指令(如驱动对应的负载)，还将余下的数据(与该运动指令的微控制器2无关，即位于该微控制器后面的全部微控制器所需的指令)传输到下一微控制器2(位于该微控制器后面且与其连接的微控制器)的Flash存储器中，以此类推，直到最后一个微控制器2被复位并再次开启运行与该微控制器2对应的指令。而首个微控制器2下载(接收)完下载器1发送的程序时会自动被复位，并开启该微控制器2不仅运行与该微控制器2对应的指令(如驱动对应的负载)，还将余下的数据(与该运动指令的微控制器2无关，即位于该微控制器后面的全部微控制器所需的指令)传输到第2个微控制器2(位于该微控制器后面且与其连接的微控制器)的Flash存储器中。

为了避免电源电压VCC中含有干扰信号(如高频信号)而影响微控制器2，可以在电源电压VCC与对应的微控制器2之间并联电容，通过该电容实现滤去电源电压VCC中含有的干扰信号。例如，如图2所示，可以在每个微控制器2(n个微控制器2，其中n为正整数)与电源电压VCC之间并联电容C。具体地说，每个微控制器2与电源电压VCC分别与电容C的一端连接，电容C的另一端连接地线。

需要强调的是，每个微控制器可以设置同一个电路板上，通过该电路板实现各微控制器之间的连接；各微控制器之间还可以通过有线方式连接；并且，每个微控制器2烧录的程序根据实际需求而定，因此，每个微控制器2烧录的程序可以不一致(各微控制器2有各自对应的指令)。

本实用新型所提供的烧录系统通过下载器一次性将各微控制器所需的指令下载到首个微控制器中，从首个微控制器开始，识别并运行本微控制器的指令，并通过该微控制器的输入输出接口模拟SWD协议，将余下数据下载到下一微控制器中，以此类推，直到最后一个微控制器识别并运行该微控制器的指令。本烧录系统通过下载器下载一次各微控制器所需的指令，即可完成对多个微控制器的程序烧录，不仅减少了下载器的操作次数，而且还防止各微控制器发生程序混淆的问题。

以上对本实用新型所提供的烧录系统进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本实用新型实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将属于本实用新型专利权的保护范围。

Claims (10)

1.一种烧录系统，其特征在于包括下载器和多个微控制器，所述下载器的输入接口与外部控制设备连接，所述下载器的输出接口与首个微控制器的SWD接口连接，并且从首个所述微控制器开始，选取各所述微控制器的多个输入输出接口对应与下一个所述微控制器的SWD接口、复位接口连接。

2.如权利要求1所述的烧录系统，其特征在于：

各所述微控制器中设置有存储器，用于存储本微控制器的指令及位于该微控制器后面的全部所述微控制器的指令所组成的数据组。

3.如权利要求1所述的烧录系统，其特征在于：

所述微控制器的SWD接口包括SWDIO接口和SWDCLK接口；所述SWDIO接口用于接收本微控制器的指令及位于该微控制器后面的全部微控制器的指令所组成的数据组，所述SWDCLK接口用于接收时钟同步信号。

4.如权利要求1所述的烧录系统，其特征在于：

所述下载器与首个所述微控制器之间设置有静电放电保护电路，所述静电放电保护电路分别与电源电压和地线连接，所述电源电压与电容的一端连接，所述电容的另一端和地线连接；

其中，所述静电放电保护电路的第一输入输出端与所述下载器上用于向首个所述微控制器传输程序的输出接口连接，所述静电放电保护电路的第二输入输出端与所述下载器上用于向首个所述微控制器传输时钟同步信号的输出接口连接。

5.如权利要求4所述的烧录系统，其特征在于：

在所述静电放电保护电路的第一输入输出端与首个所述微控制器的SWDIO接口之间、所述静电放电保护电路的第二输入输出端与首个所述微控制器的SWDCLK接口之间、上一个微控制器所选取的输入输出接口与下一个所述微控制器的SWD接口之间分别设置有电阻。

6.如权利要求1所述的烧录系统，其特征在于：

各所述微控制器上分别设置有指示灯。

7.如权利要求6所述的烧录系统，其特征在于：

所述指示灯为发光二极管，所述发光二极管的阳极与对应的微控制器的输入输出端之间设置有电阻，所述发光二极管的阴极与对应的所述微控制器分别接地。

8.如权利要求1所述的烧录系统，其特征在于：

各所述微控制器与电源电压之间分别并联电容，所述电容的一端分别与所述微控制器、所述电源电压连接，所述电容的另一端接地。

9.如权利要求1所述的烧录系统，其特征在于：

各所述微控制器通过设置于同一个电路板或采用有线连接的方式实现各所述微控制器之间的连接。

10.如权利要求1所述的烧录系统，其特征在于：

各所述微控制器中，上一个微控制器的输入输出接口通过模拟SWD协议将位于该微控制器后面的全部所述微控制器的指令所组成的数据组传输到下一个微控制器中。