盤點(diǎn)智能硬件編程正確打開方式

隨著電子產(chǎn)品的飛速發(fā)展，MCU的集成度越來越高，體積越來越少，封裝形式越來越多。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，用戶對電子產(chǎn)品性能的需求增加，使得電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)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路板，也可以實(shí)現(xiàn)豐富的功能。

圖1 小體積PCB板

芯片種類成千上萬，芯片封裝形式的多種多樣，PCB板子的設(shè)計(jì)更是千變?nèi)f化。選擇什么樣的燒錄方式和生產(chǎn)工具，以及預(yù)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，即離線編程和在線編程。離線編程是指芯片（裸片）放到燒錄夾具中，通過編程器燒寫程序后再貼到PCB板子上；在線編程是指芯片先貼板，然后通過PCB板上預(yù)留的仿真燒錄接口燒寫程序。兩種編程方式截然不同，也各有優(yōu)缺點(diǎn)。離線編程效率高，但燒錄夾具是耗材，會增加一定的生產(chǎn)成本，并且編程完成后無法立即驗(yàn)證產(chǎn)品功能性；在線編程不需要燒錄夾具等耗材，可通過燒錄工裝直接對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燒錄來說就沒那么高。一般來說，對于Flash存儲芯片，特別是大容量的NAND Flash，eMMC，此類芯片引腳較多，F(xiàn)lash存儲容量比較大，編程時(shí)用到高速信號，此類芯片一般采用離線燒寫，以保證燒錄效率和穩(wěn)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)線工人燒錄，用到的精密燒錄夾具價(jià)格也不菲，此類芯片適合貼板后再燒錄，可減小生產(chǎn)成本；對于無線模塊，藍(lán)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(shù)量龐大，產(chǎn)品尺寸較小， 對燒錄的良品率要求嚴(yán)格。此類產(chǎn)品適合在線編程的方式生產(chǎn)。

用戶可根據(jù)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？

在使用在線編程方式燒寫芯片時(shí)，需要將編程接口引出，常用的有JTAG/SWD/SPI/UART/BDM/C2等，芯片的用戶手冊會介紹芯片相關(guān)的編程協(xié)議以及編程接口，用戶只需根據(jù)手冊設(shè)計(jì)相應(yīng)的編程接口即可。有些芯片支持多種編程協(xié)議，如ST廠家的ARM芯片就有很多支持JTAG/SWD/UART三種編程協(xié)議燒寫，用戶只需預(yù)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UART協(xié)議擦除。如果用戶考慮加密，并且需要二次升級程序的，需要將兩種接口都預(yù)留出。

圖2 芯片讀保護(hù)功能

3.哪種燒錄工裝的效率更高？

通過芯片手冊可以知道該留出何種編程接口。問題來了，要以什么方式預(yù)留呢？芯片原廠在評估板/開發(fā)板上一般都會預(yù)留出仿真接口，如ARM芯片的標(biāo)準(zhǔn)20P仿真接口；標(biāo)準(zhǔn)的仿真接口有利于研發(fā)工程師開發(fā)調(diào)試，但在實(shí)際產(chǎn)品中，為了節(jié)省器件成本和PCB板空間，一般不會將標(biāo)準(zhǔn)接口作為產(chǎn)品編程的預(yù)留接口，而是采用焊盤，排針，金手指等方式將編程接口引出，再通過燒錄工裝或其他專用的燒錄夾具對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(yuǎn)電子 P800isp在線編程器支持JTAG/SWD/SPI/UART/BDM/C2等眾多串行協(xié)議的在線編程，更有眾多無線/藍(lán)牙/汽車電子等智能硬件的成熟燒寫案例。P800系列編程器支持在線，離線等多種燒寫方式。

綜上所述，編程的方式分為離線和在線，在線編程中編程接口的預(yù)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