一种板载同型号ＡＶＲ单片机的ＰＣＢ拼板的烧录系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种板载同型号ＡＶＲ单片机的ＰＣＢ拼板的烧录系统和方法，包括一个多路复用ＳＰＩ总线接口的固件ＩＳＰ烧录器和一个ＰＣＢ拼板，ＰＣＢ拼板进一步包括不少于１个的ＰＣＢ单板和１个针床测试接口，ＰＣＢ单板上板载有同型号的支持ＩＳＰ下载固件的ＡＶＲ单片机，多路复用ＳＰＩ总线接口的固件工ＳＰ烧录器与ＰＣＢ拼板的１个针床测试接口连接，针床测试接口通过ＰＣＢ拼板上的布线与ＰＣＢ单板上的同型号的支持ＩＳＰ下载固件的ＡＶＲ单片机的ＩＳＰ总线管脚连接。采用本发明专利技术技术方案，能够在一张ＰＣＢ拼板上对各个ＰＣＢ单板上的ＡＶＲ单片机进行固件的同时下载和分时校验，实现低成本高效率高可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子工程
，尤其涉及一种板载同型号AVR单片机的PCB拼板 的烧录系统和方法。
技术介绍
美国ATMEL公司出品的AVR系列单片机，在中低端单片机市场上份额较大，AVR 单片机的固件即嵌入式软件，将被烧录到该单片机内部的FLASH和EEPROM存储器，这些 存储器都是基于SPI (Serial Peripheral Interface)串行外设接口的，并且支持ISP (In System Program)功能即在系统编程功能；其中，EEPROM支持单字节读写，FLASH不支持单 字节读写，仅支持多字节的页读写。通常对AVR单片机的固件烧录，是把AVR单片机放置 在目标PCB板上，把AVR单片机的ISP管脚(M0SI，MIS0，SCK，RESET)通过电缆连接到固件 ISP烧录器的SPI总线(MOSI，MISO，SCK, CS)，即可操作固件ISP烧录器的应用软件完成对 AVR单片机的固件烧录。当ISP管脚(RESET)输入信号为低电平时，AVR单片机进入ISP可 编程状态，固件烧录器根据AVR单片机特性来变化ISP管脚(M0SI，MIS0，SCK)的时序，就可 以将固件烧录至该单片机内部的FLASH和EEPROM存储器，而当ISP管脚(RESET)输入信号 为高电平时，AVR单片机进入正常工作状态，此时已经烧录至该AVR单片机内部FLASH存储 器的嵌入式软件即可开始运行。虽然《一种板载ISP存储器芯片的PCB拼板及其烧录方法》(专利申请号 201010127010. 3)能针对PCB拼板上常规的FLASH或EEPROM进行有效的固件同时下载和固 件分时回读校验，但是对PCB拼板上AVR单片机内部的FLASH或EEPROM只能进行有效的烧 录但无法回读校验，原因在于AVR单片机的是一个微处理器，当其FLASH存储器下载了固 件之后，只要其RESET管脚输入信号是高电平，就将运行存储在FLASH中的嵌入式程序，其 ISP管脚中的三个管脚(M0SI，MIS0，SCK)就将被嵌入式软件配置成其他IO管脚信号；当两 个或两个以上的AVR单片机处于同一 PCB拼板，而且它们的ISP管脚的连线方式是多路复 用SPI总线的并联方式时，那些未被指定做回读校验的AVR单片机的RESET管脚是高电平 所以将正常运行，就将把ISP管脚中的三个管脚(MOSI，MISO, SCK)配置成其他IO管脚信 号，一个例子是将MOSI管脚配置成输出为低电平，则会把并联在一起的固件烧录器的ISP 管脚(MOSI) “线与，成低电平，导致ISP管脚信号被“污染”，最终导致多路复用SPT总线接 口的固件ISP烧录器的ISP时序不能正常被AVR单片机识别，从而使回读校验失败。本专利技术针对《一种板载ISP存储器芯片的PCB拼板及其烧录方法》和AVR单片机 特性，作出进一步分析和优化，优化包括多路复用SPI总线接口的固件ISP烧录器的应用软 件中加入了特殊步骤，优化包括AVR单片机的固件编程中加入了特殊代码，有效防止了 ISP 管脚信号被“污染”从而可以有效地对PCB拼板上各个AVR单片机内部的FLASH内容进行 有效的分时回读校验，进一步提高了安全性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种板载同型号AVR单片机的PCB拼板的烧录方法，能够 极大地提高工作效率和安全性。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案—种板载同型号AVR单片机的PCB拼板的烧录系统，包括一个多路复用SPI总线 接口的固件ISP烧录器和一个PCB拼板，其中所述PCB拼板进一步包括不少于1个的PCB 单板和1个针床测试接口，所述PCB单板上板载有同型号的支持ISP下载固件的AVR单片 机，所述多路复用SPI总线接口的固件ISP烧录器与PCB拼板的1个针床测试接口连接，所 述针床测试接口通过所述PCB拼板上的布线与所述PCB单板上的同型号的支持ISP下载固 件的AVR单片机的ISP总线管脚连接，所述多路复用SPI总线接口的固件ISP烧录器用于 通过所述PCB拼板上的针床测试接口向所述PCB单板上的同型号的支持ISP下载固件的 AVR单片机发送命令和FLASH/EEPR0M的固件数据，将FLASH固件数据同时下载到所有AVR 单片机的FLASH存储器，逐个回读校验AVR单片机的FLASH存储器的固件数据，将包含密钥 的EEPROM固件数据同时下载到所有AVR单片机中。所述多路复用SPI总线接口的固件ISP烧录器的探针和PCB拼板的针床测试接口进 行弹性压接，所述针床测试接口从多路复用SPI总线接口的固件ISP烧录器获取MOSI、MIS0、 SCK和CSl到CSn数字信号，以及电源/地，所述多路复用SPI总线接口包括由四线SPI总线的 其中三个信号(M0SI、MIS0和SCK)分别扇出组成的并联的三组M0SI/MIS0/SCK总线和不少于1 个的片选信号(CSl到CSn)，所述三组M0SI/MIS0/SCK总线通过PCB拼板的针床测试接口并联扇 出到所述每个PCB单板的AVR单片机上的ISP管脚中的MOSI、MISO和SCK管脚，所述片选信号 (CSl到CSn)分别扇出到对应PCB单板的AVR单片机上的ISP管脚中的RESET管脚。所述AVR单片机内部包含有FLASH存储器和EEPROM存储器，所述FLASH存储器和 EEPROM存储器是基于SPI接口的，并且支持ISP在系统编程。一种板载同型号AVR单片机的PCB拼板的烧录方法，包括以下步骤A、多路复用SPI总线接口的固件ISP烧录器从外部存储器读入AVR单片机的 FLASH固件数据和EEPROM固件数据到内存，并获得PCB拼板上的AVR单片机的数量n，其中 η为正整数；B、多路复用SPI总线接口的固件ISP烧录器将所有η个片选信号(CSl到CSn)设 置为同时随动CS模式，即η个片选信号(CSl到CSn)跟随四线SPI总线信号的片选信号 (CS)的电平的变化而变化；C、多路复用SPI总线接口的固件ISP烧录器根据AVR单片机特性，下发全片擦除 命令到各个AVR单片机中，同时将η个AVR单片机的FLASH存储器和EEPROM存储器全部擦 除，所以EEPROM存储器中的密钥也同时被擦除，固件烧录器再下发写FLASH命令和FLASH 固件数据到η个AVR单片机的FLASH存储器中；D、多路复用SPI总线接口的固件ISP烧录器设置一个计数器Counter，初始值为 1，固件烧录器将该计数器值对应的1个片选信号CS设置为独立随动CS模式，即 只有所述的1个片选信号CS跟随四线SPI总线信号的片选信号(CS)电平的变 化而变化，其余的片选信号保持为不选通的电平状态；E、多路复用SPI总线接口的固件ISP烧录器根据AVR单片机特性，下发逐页回读FLASH命令到所述的和片选信号CS 相连的AVR单片机中，回读AVR单片机的 FLASH存储器中的固件数据，并用内存数据和回读数据进行校验；F、计数器Counter自加1，并判断当前计数器Counter值是否大于总数n，如果计 数器值Counter不大于总数η就返回步骤D，指定下一个片选信号设置为独立随动CS模式， 进行固件数据校验，如果计数器值大于目标数量η，则表明已遍历所有η本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种板载同型号ＡＶＲ单片机的ＰＣＢ拼板的烧录系统，其特征在于，包括一个多路复用ＳＰＩ总线接口的固件ＩＳＰ烧录器和一个ＰＣＢ拼板，其中所述ＰＣＢ拼板进一步包括不少于１个的ＰＣＢ单板和１个针床测试接口，所述ＰＣＢ单板上板载有同型号的支持ＩＳＰ下载固件的ＡＶＲ单片机，所述多路复用ＳＰＩ总线接口的固件ＩＳＰ烧录器与ＰＣＢ拼板的１个针床测试接口连接，所述针床测试接口通过所述ＰＣＢ拼板上的布线与所述ＰＣＢ单板上的同型号的支持ＩＳＰ下载固件的ＡＶＲ单片机的ＩＳＰ总线管脚连接，所述多路复用ＳＰＩ总线接口的固件ＩＳＰ烧录器用于通过所述ＰＣＢ拼板上的针床测试接口向所述ＰＣＢ单板上的同型号的支持ＩＳＰ下载固件的ＡＶＲ单片机发送命令和ＦＬＡＳＨ／ＥＥＰＲＯＭ的固件数据，将ＦＬＡＳＨ固件数据同时下载到所有ＡＶＲ单片机的ＦＬＡＳＨ存储器，逐个回读校验ＡＶＲ单片机的ＦＬＡＳＨ存储器的固件数据，将包含密钥的ＥＥＰＲＯＭ固件数据同时下载到所有ＡＶＲ单片机中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜先刚，张亮，刘海，
申请(专利权)人：成都优博创技术有限公司，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]