一种基于专家系统和时间片轮转法的高速量产编程器技术方案

本发明专利技术公开了一种基于专家系统和时间片轮转法的高速量产编程器，所述编程器包括编程器主体和芯片编程制具，其中，所述芯片编程制具包括一个或多个编程功能模块，所述编程功能模块包括一个编程插座或夹具和一个LED，所述编程插座或夹具用来放置芯片；所述芯片编程制具的底部有插针；所述芯片编程制具通过插针和所述编程器主体相连接。本发明专利技术的有益效果为，芯片编程速度大大提高，特别对于大容量的芯片；可同时编程一个或多个同种型号的芯片；由于内部只采用一个嵌入式控制器，成本大大降低；可根据实际工艺灵活配置，由于编程器主体和编程制具分开，可以根据实际工艺需求灵活更换编程制具，不同的编程制具可以适用于不同的芯片类型。

A high speed mass production programmer based on expert system and time slice rotation method

The invention discloses a high-speed mass production programmer based on an expert system and a time slice rotation method. The programmer includes a programmer body and a chip programming device. The chip programming device includes one or more programming functional modules, and the programming function module includes a programming socket or a fixture and a LED, The programming socket or fixture is used to place a chip; the bottom of the chip programming device has a pin at the bottom; the chip programming device is connected by a pin and a programmer body. The beneficial effect of the invention is that the speed of the chip programming is greatly improved, especially for the large capacity chip; at the same time, one or more types of the same type of chip can be programmed; the cost is greatly reduced because of the internal use of an embedded controller; it can be configured flexibly according to the actual process, because the programmer body and the programming device are separated. The programming tools can be flexibly changed according to the actual process requirements, and different programming tools can be applied to different chip types.

【技术实现步骤摘要】
一种基于专家系统和时间片轮转法的高速量产编程器
本专利技术涉及编程器设
，特别是涉及一种基于专家系统和时间片轮转法的高速量产编程器。
技术介绍
芯片烧录是通过芯片特定的编程接口(如JTAG，USB，I2C等等)和芯片固有的编程协议，将程序固件(firmware)或数据(configurationdata)可以被固化到电子产品的非易失性存储器(如FLASH，EEPROM等等)中去。通过芯片烧录，电子产品才能按照程序预定的逻辑进行运转，因此芯片烧录是电子产品生产工艺中非常重要的一环。在电子产品生产中，非常重要的一个指标是产能(Productioncapacity)。所谓的产能就是在单位时间内生产的产品的数量，它由生产工艺各个环节的时间决定。因此作为电子产品中非常重要的一环，芯片烧录时间(特别是大容量芯片的烧录时间)直接影响着电子产品的产能。综上所述，提高芯片烧录速度，降低芯片烧录时间具有非常重要的意义。用于芯片烧录的设备称为编程器。最早一代的编程器，只能烧录一个芯片，并且支持的芯片种类有限，同时价格非常高昂；在新一代的编程器中，可以同时烧录多个芯片，但是由于编程底座和编程器是一体的，因此支持的芯片种类依然有限，对于芯片的编程速度，特别是大存储容量的芯片的编程速度依然是不太理想，同时编程器的价格依然昂贵。针对此类产品进行分析，发现内部均由几个控制器组成，每个控制器负责一个芯片的烧录，有的产品在控制器与芯片编程底座之间还采用可编程器件(如CPLD,FPGA)。这都是造成产品成本高，从而导致价格高昂的原因。通过分析现有产品，发现大存储容量的芯片的编程速度不理想的原因有两个。第一个原因是对于各种型号的芯片，编程的时钟频率是一样的，并且是一个比较低的频率，这点通过示波器捕捉编程器输出的时钟信号可以确定。但是通过仔细研究各个芯片的手册，发现其编程读写周期范围是不一样的。举个例子，对于24C01芯片，通过下表我们可以看到，当供电电压为1.8～2.5V时，芯片所能承受的最高编程时钟频率是100KHz，当供电电压为4.5～5.5V时，芯片所能承受的最高编程时钟频率是400KHz；而对于24C512芯片，我们可以看到，当供电电压为1.7V时，芯片所能承受的最高编程时钟频率是400KHz，当供电电压为2.5～5.0V时，芯片所能承受的最高编程时钟频率是1000KHz。通过研究各个芯片手册我们可以得出结论，在一个系列里面的芯片，越高端的型号，它所能承受的极限编程速度就越高。这也是为什么当前的产品采用一个比较低的编程时钟频率的原因，那是为了要兼容那些低端的型号。但是这么做，付出的代价就是对高端的芯片进行编程时，并没有充分利用其编程的性能，从而导致花费的时间太长。通过上述描述我们不难看出，即使编程器以400KHz的频率进行编程，对于24C512依然还有很大的提升空间(2.5倍的速度)。上述的对比只是一个缩影，实际上对于其他不同种类的芯片(比如采用SPI接口或者串口的芯片)，都有存在类似的差异性。如果没有找出对于各个芯片最佳的编程参数(电压，频率等等)，就无法充分挖掘其编程方面的性能，从而花费过多的时间。表124C01读写周期范围表表224C512读写周期范围表第二个原因是由芯片编程的流程决定，导致了在编程过程中出现了大量无意义的等待时间。对于芯片的编程，特别是大容量的芯片，往往采用页(PAGE)或者块(BLOCK)的形式来进行的。以24C512为例，它的容量为512K字节，每次可以写一页，该页大小为128字节。通过图1可以得知，每写完128字节，必须等待10毫秒(tWR)，让芯片完成写操作，方可进行下一页的编程。那么整个24C512编程所需要的等待时间为10毫秒x(512x1024)/128＝40960毫秒，也就是40.96秒。现有的产品为了提高速度，采取了多个嵌入式控制器，每个控制器和芯片一对一编程的方式。但是这种方式依然无法规避这个问题，因为每个嵌入式控制对芯片每写完一页，就必须等待10毫秒。
技术实现思路
本专利技术根据上述现有产品的不足，结合在电子产品生产线专用编程器的研发经验，以及现有产品在生产线现场的使用反馈，提出了一种基于专家系统和时间片轮转法的高速量产编程器。为实现本专利技术的目的，本专利技术提供了一种基于专家系统和时间片轮转法的高速量产编程器，所述编程器包括编程器主体和芯片编程制具，其中，所述芯片编程制具包括一个或多个编程功能模块，所述编程功能模块包括一个编程插座或夹具和一个LED，所述编程插座或夹具用来放置芯片，所述LED灯用来指示芯片编程的结果；所述芯片编程制具的底部有插针，各个功能模块所需的信号都连接到插针上；所述芯片编程制具通过插针和所述编程器主体相连接；所述编程器主体包括外壳和内部结构，所述外壳上设置有电源指示灯、通讯接口和芯片编程启动/停止按钮，所述内部结构包括嵌入式控制器、芯片编程信号转换电路和信号插座。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为，1、芯片编程速度大大提高，特别对于大容量的芯片；2、可同时编程一个或多个同种型号的芯片；3、由于内部只采用一个嵌入式控制器，成本大大降低；4、可根据实际工艺灵活配置，由于编程器主体和编程制具分开，可以根据实际工艺需求灵活更换编程制具，不同的编程制具可以适用于不同的芯片类型。附图说明图1所示为现有技术中24C512写周期时序图；图2所示为本申请的编程器的外观示意图；图3所示为本申请中的芯片编程制具的正面示意图；图4所示为本申请中的芯片编程制具的背面示意图；图5所示为本申请中的芯片编程制具的侧面示意图；图6所示为本申请中的编程器主体内部结构示意图；图7所示为本申请中芯片编程整体流程图；图8所示为本申请中单个芯片编程流程图；图9所示为本申请中多个芯片编程流程图(时间片轮转法)；图10所示为本申请中使用的时间片轮转法示意图；图11所示为本申请中嵌入式控制器的电路原理图；图12所示为本申请中芯片烧录信号转换电路第一原理图；图13所示为本申请中芯片烧录信号转换电路第二原理图；图14所示为本申请中电源模块电路原理图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。应当说明的是，本申请中所述的“连接”和用于表达“连接”的词语，如“相连接”、“相连”等，既包括某一部件与另一部件直接连接，也包括某一部件通过其他部件与另一部件相连接。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件或者模块、组件和/或它们的组合。需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于专家系统和时间片轮转法的高速量产编程器，其特征在于，所述编程器包括编程器主体和芯片编程制具，其中，所述芯片编程制具包括一个或多个编程功能模块，所述编程功能模块包括一个编程插座或夹具和一个LED，所述编程插座或夹具用来放置芯片，所述LED灯用来指示芯片编程的结果；所述芯片编程制具的底部有插针，各个功能模块所需的信号都连接到插针上；所述芯片编程制具通过插针和所述编程器主体相连接；所述编程器主体包括外壳和内部结构，所述外壳上设置有电源指示灯、通讯接口和芯片编程启动/停止按钮，所述内部结构包括嵌入式控制器、芯片编程信号转换电路和信号插座。

【技术特征摘要】
1.一种基于专家系统和时间片轮转法的高速量产编程器，其特征在于，所述编程器包括编程器主体和芯片编程制具，其中，所述芯片编程制具包括一个或多个编程功能模块，所述编程功能模块包括一个编程插座或夹具和一个LED，所述编程插座或夹具用来放置芯片，所述LED灯用来指示芯片编程的结果；所述芯片编程制具的底部有插针，各个功能模块所需的信号都连接到插针上；所述芯片编程制具通过插针和所述编程器主体相连接；所述编程器主体包括外壳和内部结构，所述外壳上设置有电源指示灯、通讯接口和芯片编程启动/停止按钮，所述内部结构包括嵌入式控制器、芯片编程信号转换电路和信号插座。2.根据权利要求1所述的基于专家系统和时间片轮转法的高速量产编程器，其特征在于，所述嵌入式控制器用于通过通讯接口获取芯片的品牌和型号，根据存储在自身的专家知识库，生成一套最佳的编程方案。3.根据权利要求1所述的基于专家系统和时间片轮转法的高速量产编程器，其特征在于，所述嵌入式控制器为1个。4.根据权利要求1所述的基于专家系统和时间片轮转法的高速量产编程器，其特征在于，所述芯片编程信号转换电路用于将嵌入式控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾华鹏，汤莉，邢国麟，范其明，李云龙，李艳，
申请(专利权)人：天津中德应用技术大学，
类型：发明
国别省市：天津,12