在线烧录
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在线烧录(In-system programming)简称ICSP,是可以烧录已焊接在印刷电路板上的可编程化逻辑装置、单片机或是其他嵌入式系统的技术。传统的烧录方式是在元件安装之前先烧录固件,烧录后再焊接到电路板上。透过在线烧录技术,也可以烧录微控制器以及其他处理器上的记忆体,不需专用的烧录硬件,因此可以简化设计工作[1]。
有关烧录单片机设备的通讯协定,目前还没有一致性的标准。几乎所有厂牌的微控器都支持此一功能,但利用不同的通讯协定来实现,就算是同一厂商的不同芯片,也可能使用不同的通讯协定。一般来说,目前的通讯协定会设法让使用的针脚数越少越好,一般会用到二个针脚,有些ISP界面会设法用一个针脚达到此目的,也有一些是用四个针脚的JTAG界面。
在线烧录的主要好处是工厂生产时,不用单独规划程式烧录站,可以将程式烧录以及测试整合在同一站,以便节省成本。也可以让工厂以自身的生产线烧录芯片,不需要由制造商或是经销商购买已烧录好的芯片,因此可在生产过程进行固件的修改。 另一个好处是产线可以使用最新的固件,可以将最新的功能以及问题修正实施在生产线上的产品,若是用预烧录的微控制器,且不支援在线烧录机能,需要将旧固件的控制器用完,再使用最新固件,使得上线的时程往后延。
微控制器一般会直接焊接在电路板上,没有电路或是空间可以透过外部的烧录线接到另一台电脑。
一般来说,支援在线烧录功能的芯片会有内部的电路,用系统正常的工作电压来产生烧录用的电压,也可以透过串列通讯和烧录器通讯。许多烧录设备会针对在线烧录,提供类似JTAG的通讯协定,以和自动测试程序进行整合。有些设备则用专用的协定或是用旧标准下定义的协定。若系统已大到需要较大的胶连逻辑,设计者会针对非JTAG元件(例如闪存和微控制器)规划用JTAG控制的烧录子系统,以便用单一协定进行烧录和测试。
工业应用
[编辑]在线烧录一般是在产品生产的最后一站,依产量的不同,有二种不同的作法。
第一种方式是用连接器连接产品和烧录器,此作法需要人工将连接器接到产品上,因此只适用于低产量的制程中。
第二种方式是利用印刷电路板上的测试点,这些是在电路板上特定位置的点,在电气上连接到电路板上的其他元件。测试点是让测试设备可以输出信号到电路板,或是从电路板读取信号,以进行电路板的功能测试。若微处理器用来烧录的脚位也和测试点连接,就可以用在在线烧录。针对中高产量的制程中,用测试点烧录是比较理想的作法,因为可以在生产制程中整合烧录步骤。
在生产线上的电路板在测试时,会放在测试针床上(称为测试治具)。依产量不同,测试治具可能会整合到半自动或是全自动的测试糸统中(自动测试设备)。测试治具会针对每一种电路板(或特定某系列电路板)设计,因此测试治具可以适合在所配合设计的几个电路板上。若电路板以正确方式摆放在治具上时,测试设备中会有机构让治具的针脚接到电路板上的测试点,以进行测试。而若要进行在线烧录,会在自动测试设备中增加烧录器,烧录产品中的微控制器或是串列记忆体。
相关条目
[编辑]- 烧录器:传统烧录可编程化设备的电子设备。
参考资料
[编辑]- ^ Designing Embedded Hardware, 2nd Edition by John Catsoulis. [2022-01-07]. (原始内容存档于2022-04-22).
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