盤(pán)點(diǎn)智能硬件編程正確打開(kāi)方式

隨著(zhù)電子產(chǎn)品的飛速發(fā)展，MCU的集成度越來(lái)越高，體積越來(lái)越少，封裝形式越來(lái)越多。編程是產(chǎn)品上市前至關(guān)重要的一道工序，采用什么樣的編程方式才適合產(chǎn)品生產(chǎn)呢，本文為您解惑。

工業(yè)技術(shù)的大幅度提高，用戶(hù)對電子產(chǎn)品性能的需求增加，使得電子產(chǎn)品的設計也趨于模塊化，高集成度，高配置，小體積。利用BGA，QNF等小體積封裝的MCU搭配必要的外圍電路，一塊只有紐扣電池大的線(xiàn)路板，也可以實(shí)現豐富的功能。

圖1 小體積PCB板

芯片種類(lèi)成千上萬(wàn)，芯片封裝形式的多種多樣，PCB板子的設計更是千變萬(wàn)化。選擇什么樣的燒錄方式和生產(chǎn)工具，以及預留合適的燒錄接口才能使生產(chǎn)更高效呢？

1.哪種編程方式才適合自己？

芯片的編程方式分兩種，即離線(xiàn)編程和在線(xiàn)編程。離線(xiàn)編程是指芯片（裸片）放到燒錄夾具中，通過(guò)編程器燒寫(xiě)程序后再貼到PCB板子上；在線(xiàn)編程是指芯片先貼板，然后通過(guò)PCB板上預留的仿真燒錄接口燒寫(xiě)程序。兩種編程方式截然不同，也各有優(yōu)缺點(diǎn)。離線(xiàn)編程效率高，但燒錄夾具是耗材，會(huì )增加一定的生產(chǎn)成本，并且編程完成后無(wú)法立即驗證產(chǎn)品功能性；在線(xiàn)編程不需要燒錄夾具等耗材，可通過(guò)燒錄工裝直接對PCB板上的芯片編程，編程后即可對板子進(jìn)行功能測試，但燒錄效率相對于離線(xiàn)燒錄來(lái)說(shuō)就沒(méi)那么高。一般來(lái)說(shuō)，對于Flash存儲芯片，特別是大容量的NAND Flash，eMMC，此類(lèi)芯片引腳較多，Flash存儲容量比較大，編程時(shí)用到高速信號，此類(lèi)芯片一般采用離線(xiàn)燒寫(xiě)，以保證燒錄效率和穩定性。對于MCU，特別是BGA、QFN等小封裝的MCU，本身體積小的特點(diǎn)不利于產(chǎn)線(xiàn)工人燒錄，用到的精密燒錄夾具價(jià)格也不菲，此類(lèi)芯片適合貼板后再燒錄，可減小生產(chǎn)成本；對于無(wú)線(xiàn)模塊，藍牙模塊，智能家居產(chǎn)品等，這些產(chǎn)品都有個(gè)特點(diǎn)，即出貨數量龐大，產(chǎn)品尺寸較小， 對燒錄的良品率要求嚴格。此類(lèi)產(chǎn)品適合在線(xiàn)編程的方式生產(chǎn)。

用戶(hù)可根據自己的實(shí)際情況采用適合自己的編程方式。

2.哪種編程接口好？

在使用在線(xiàn)編程方式燒寫(xiě)芯片時(shí)，需要將編程接口引出，常用的有JTAG/SWD/SPI/UART/BDM/C2等，芯片的用戶(hù)手冊會(huì )介紹芯片相關(guān)的編程協(xié)議以及編程接口，用戶(hù)只需根據手冊設計相應的編程接口即可。有些芯片支持多種編程協(xié)議，如ST廠(chǎng)家的ARM芯片就有很多支持JTAG/SWD/UART三種編程協(xié)議燒寫(xiě)，用戶(hù)只需預留其中一種編程器支持的接口即可。有些MCU，如NXP的LPC的ARM7系列，既支持JTAG/SDW協(xié)議，也支持UART協(xié)議，但在加密后只能通過(guò)UART協(xié)議擦除。如果用戶(hù)考慮加密，并且需要二次升級程序的，需要將兩種接口都預留出。

圖2 芯片讀保護功能

3.哪種燒錄工裝的效率更高？

通過(guò)芯片手冊可以知道該留出何種編程接口。問(wèn)題來(lái)了，要以什么方式預留呢？芯片原廠(chǎng)在評估板/開(kāi)發(fā)板上一般都會(huì )預留出仿真接口，如ARM芯片的標準20P仿真接口；標準的仿真接口有利于研發(fā)工程師開(kāi)發(fā)調試，但在實(shí)際產(chǎn)品中，為了節省器件成本和PCB板空間，一般不會(huì )將標準接口作為產(chǎn)品編程的預留接口，而是采用焊盤(pán)，排針，金手指等方式將編程接口引出，再通過(guò)燒錄工裝或其他專(zhuān)用的燒錄夾具對PCB板子進(jìn)行編程。

圖3 評估板的仿真接口

圖4 實(shí)際產(chǎn)品的燒錄接口

圖5 燒錄工裝

ZLG立功科技-致遠電子 P800isp在線(xiàn)編程器支持JTAG/SWD/SPI/UART/BDM/C2等眾多串行協(xié)議的在線(xiàn)編程，更有眾多無(wú)線(xiàn)/藍牙/汽車(chē)電子等智能硬件的成熟燒寫(xiě)案例。P800系列編程器支持在線(xiàn)，離線(xiàn)等多種燒寫(xiě)方式。

綜上所述，編程的方式分為離線(xiàn)和在線(xiàn)，在線(xiàn)編程中編程接口的預留需要考慮MCU本身特性和生產(chǎn)需要。選擇合適的編程方式，可以減少成本，提高效率