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          Maxim表計IC編程

          作者: 時間:2013-07-22 來源:網(wǎng)絡 收藏

          摘要:這篇文檔介紹了在原型設計以及量產階段對Maxim進行編程的工具、流程及注意事項。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/258557.htm

          本文介紹了對Maxim中flash存儲器進行編程的接口、工具、注意事項及處理流程,其中包括/H、71M6513/71M6513H、71M6531D/F、71M6532D/F、71M6533/G/H、71M6534/H、71M6541D/F/G、71M6542F/G、71M6543F/H和71M6545/H。

          另外,這里推薦的電表板設計程序能夠在任何場合擦除和編程。

          編程工具

          最簡單的辦法是使用現(xiàn)有的編程工具,目前這些工具有:

          TFP2 flash編程器

          可以通過Digi-Key、Mouser等代理商購買TFP2,可以在目標板上對目標IC進行編程。手動操作編程(按一次鍵啟動一次編程過程),也能夠由“自動測試設備(ATE)”控制(注:TFP2提供一個ATE接口,可以連接到外部“自動測試設備”)??赏瑫r使用幾個TFP2,以提高生產效率。

          首先通過計算機的超級終端(或其它終端)將目標代碼下載到TFP2,隨后即可單獨操作TFP2對目標板上目標IC的現(xiàn)場編程。撰寫這篇文檔時,TFP2的最新固件版本是V1.53。

          連接目標板的電纜可以是帶有0.1英寸間距接頭的絞合電纜。另外,TFP2還提供與ADM仿真器兼容的小間距TYCO/AMP 10x2 接頭,該接頭在引腳2定義了一個ICE_E信號(71M653xIC在仿真時將使用這個信號)。

          使用一個TFP2和一個自帶電源的目標板即可實現(xiàn)簡單編程,詳情請見本文檔“硬件調節(jié)要求” 部分。

          注意:TFP2要求下載的hex文件的“記錄”保持遞增順序,因此,Maxim提供了一個應用程序(CHKSUM.EXE)來處理由keil編譯器產生的inter hex文件,供TFP2使用。這個應用程序隨TFP2提供。

          ICE(Signum仿真器ADM51)

          ADM51可向Simgum系統(tǒng)公司購買,主要用于在線仿真,即提供一套開發(fā)工具。但也可以用于小批量的flash編程。

          第三方編程器

          BPM Microsystems公司出售并提供帶操作按鈕及饋線的單片、多片、大批量編程器,并負責技術支持。

          不再支持的編程工具

          請注意下列編程工具已經停止使用且不再提供支持:

          • TFP1 – 是TFP2的前身,允許在系統(tǒng)編程。TFP2已經覆蓋了TFP1的所有功能。
          • FDBM – 用于在系統(tǒng)編程的單板,需要一個專用的Windows PC圖形用戶界面(GUI)與之配合。
          • TGP1 – 已經由上述第三方編程器制造商替代。

          硬件編程接口

          71M65xx系列IC通過ICE接口編程,表1列出了在DUT和flash編程器之間的通信信號。ICE接口引腳的定義請詳見各自的數(shù)據(jù)手冊。

          表1. Flash接口信號

          信號

          方向

          功能

          E_TCLK

          從DUT輸出

          時鐘信號(5MHz)

          E_RXTX

          雙向

          數(shù)據(jù)輸入/輸出

          E_RST

          雙向

          Flash編程器復位(低有效)

          ICE_E

          輸入到DUT

          使能ICE接口(71M653x)

          *使能編程信號時,E_RST僅由編程器驅動。

          **有其它時間,編程器必須釋放E_RST信號。

          ***編程協(xié)議由Signum System公司所有。

          必要的硬件調整

          除了建立IC電源和地線連接外,必須認真對待下列IC管腳,以保證可靠編程。

          • V1:V1必須穩(wěn)定并且大于VBIAS (VBIAS值詳見相應的數(shù)據(jù)手冊)。對于71M651x系列,V1必須連接到3.3VDC,以關閉硬件看門狗定時器;對于71M653x系列,V1必須大于VBIAS,這個系列由ICE_E負責硬件看門狗定時器。
          • ICE_E:這個引腳適用于71M653x和71M654x系列,編程時該引腳必須連接到3.3VDC。
          • XIN/XOUT:E_TCLK信號源自內部振蕩器和外部晶體、兩個負載電容共同產生的32kHz信號,詳見數(shù)據(jù)手冊。
          • Vbase:該引腳通過0.1uF電容接地。
          • V2P5:該引腳通過0.1uF電容接地。
          • RESET(Z):低電平有效復位引腳(/RESET)在編程時必須連接到3.3VDC,高電平有效復位引腳(RESET)在編程時必須連接到地。
          • 除以上引腳外,其它引腳在編程時可以懸空。

          特殊情況

          新出廠的IC (flash內容都是0xff)和被全局擦除的IC沒有什么特別注意事項。以下特殊情況可能包含一個簡短的測試模式,即如同在工廠進行ATE測試一樣,它們可以被看作是未編程的IC。

          幾種特殊情況如下:

          • 特殊功能寄存器(SFR)中的SECURE位置1。
          • 目標代碼將SECURE位置1。
          • IO RAM中的ECK-DIS位置1,禁止E_TCLK輸出。
          • 器件已經編程或片上計算引擎開啟,防止flash讀寫(71M653x)。

          這些特殊情況將在后續(xù)討論。

          加密(SECURE)位

          加密位可以防止對flash內容進行讀寫。如果加密位在編程前置位,則沒有硬件措施解鎖,唯一的解鎖辦法是整片擦除并緊跟一個IC復位。

          值得注意的是,加密(SECURE)位是MPU執(zhí)行一段代碼置位的,而不是由編程器置位,代碼例程見圖1。加密位確保用戶程序不被非法竊取,但當IC需要編程/驗證或重新編程時,需要幾個附加步驟。

          圖1. 設置加密(SECURE)位的匯編例程

          加密過程是:IC上電時,從地址0x0000開始執(zhí)行程序,前60個MPU時鐘周期是preboot周期,在這個周期中,ICE接口是被禁止的,起始代碼可以設置加密(SECURE)位,使能flash加密功能。由于加密(SECURE)位只能置位不能清零(只能由硬件復位清零),而且在preboot期間ICE不能進行讀寫,故外部電路沒有辦法讀寫flash。加密(SECURE)位位于片上的特殊功能寄存器(SFR),各IC在數(shù)據(jù)手冊中定義了各自的加密(SECURE)位位置。

          ADM51 ICE

          在仿真器用戶界面,如果IC加密(SECURE)位置1,則顯示圖2所示界面。用戶可以選擇整片擦除并復位IC,復位最好的方法是斷電后重新上電。對于有電池的情況,電池必須有一個短暫的斷開,或發(fā)送復位信號強制IC復位。

          此時,在仿真器用戶界面將顯示IC是一個普通的被擦除的空片。

          圖2. ICE界面提示加密(SECURE)位置位

          圖3. 丟失E_TCLK時的ICE接口

          TFP2

          TFP2將發(fā)出一個簡單的狀態(tài)信息,表明IC已經加密。

          然后,TFP2將繼續(xù)整片擦除操作,隨后進行編程操作,無需用戶干預。

          如果IC是71M653x,IC的ICE_E信號將出現(xiàn)在編程接口,操作步驟如下:

          • TFP2擦除整片flash。
          • TFP2釋放ICE_E信號,如果目標IC看門狗定時器處于使能狀態(tài),這將導致IC復位。
          • TFP2開始編程。

          帶有加密(SECURE)位設置目標程序的IC編程

          帶有加密(SECURE)位設置代碼的編程和普通的編程沒有什么區(qū)別,但要特殊考慮包含設置加密(SECURE)位指令的效驗碼,因為一旦開始執(zhí)行代碼,將無法訪問flash。

          ADM51仿真器和TFP2

          下列方法用來校驗flash存儲器:

          • 一旦MPU開始執(zhí)行代碼,將無法訪問、驗證flash。
          • 通過暫停目標IC的程序運行實現(xiàn)操作驗證。
          • 一旦flash校驗完成且開始執(zhí)行程序,將無法做進一步的校驗。

          這個過程對用戶透明。

          ECK_DIS置位時的IC編程

          這種情況產生一個挑戰(zhàn),因為E_TCLK信號是編程接口必不可少的。

          ADM51 ICE

          仿真器時鐘信號丟失時,ADM51(WEMU51)將產生一個界面如圖3所示。依據(jù)ECK_DIS置位的時機,重復復位目標可能在ECK_DIS置位之前使得ADM51暫停IC運行,ICE用戶接口將表現(xiàn)正常,用戶有機會擦除整片flash。

          TFP2

          TFP2可快速響應目標編程器接口,禁止E_TCLK對于TFP2來說不是問題。

          IC含有部分或全部代碼時的IC編程

          對于71M653xIC,片上計算引擎(CE)的程序flash和MCU是共享的,CE使能信號封鎖外部設備對flash的存取。CE使能控制位處于IO RAM 0x2000,第4位。

          ADM51 ICE

          典型的ADM51仿真器(WEMU51)截屏如圖4所示,XDATA_1窗口顯示了IO RAM 0x1FF0 ~ 0x2137 中的內容。黃色高亮區(qū)域對應于實際IO RAM寄存器,地址0x2000中的內容為0xB0。

          在擦除或編程目標flash之前,地址0x2000的內容必須是0x00,這將終止CE運行,為目標IC的編程做準備。

          TFP2

          TFP2自動處理CE,無需用戶干預。

          圖4. ICE用戶界面中的IO RAM

          準備目標映像文件

          ADM51 ICE和TFP2均處理Intel hex格式的映像文件,這種格式也適用于BPM編程器。

          Intel hex文件是由一符合Intel hex文件格式的文本所構成的ASCII文本文件。在Intel hex文件中,每一行包含一個hex記錄,這些記錄是由包含了機器碼及常數(shù)的16進制數(shù)組成。

          注意:器件編程要求各行按順序排列,Maxim提供一個實用程序CHKSUM.EXE來處理Intel hex文件,用于編程。這個實用文件隨TFP2一同提供。

          記錄格式

          Intel hex文件由任意數(shù)量的16進制記錄組成,每個記錄包含5個字段,按以下格式排列:

          :llaaaatt[dd…]cc

          每組字符對應一個字段,每個字母代表一個16進制數(shù)字,每個字段至少由兩個16進制數(shù)字組成——構成一個字節(jié),如下所述:

          :是冒號,每個Intel hex記錄都由冒號開頭。

          • ll 是數(shù)據(jù)長度字段,代表記錄中的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)(dd)。
          • aaaa 是地址字段,表示dd的起始地址。
          • tt 表示記錄類型,它可以是以下數(shù)值之一:

          00 – 數(shù)據(jù)記錄

          01 – 文件結束記錄

          02 – 擴展段地址記錄

          04 – 擴展線性地址記錄

          • dd 是代表一個字節(jié)的數(shù)據(jù)字段,記錄中可能包含多個數(shù)據(jù)字節(jié),數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)必須與II字段一致。
          • cc是校驗和字段,代表記錄的校驗和,校驗和是整個記錄的16進制數(shù)對(構成一個字節(jié))求和計算的模256,用2的補碼表示。

          Intel hex文件由任意數(shù)目的以回車換行符結束的記錄組成,下面是一個記錄的示例:

          :10246200464C5549442050524F46494C4500464C33

          對這個記錄的注釋如下:

          :10246200464C5549442050524F46494C4500464C33

          IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIcc->校驗和(0x33)

          IIIIIIIIIdd->數(shù)據(jù)(0x46,0x4C,0x55, …, 0x4C)

          IIIaaaa->地址(0x2462)

          Ill->數(shù)據(jù)長度(0x10)

          :->冒號

          其中:

          10是記錄中的數(shù)據(jù)長度。

          2462是數(shù)據(jù)的起始地址。

          00是記錄類型。

          464C…464C是數(shù)據(jù)。

          33 是校驗和。

          Intel HEX386文件格式



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