[发明专利]一种可编程芯片的编程测试装置

说明书

本发明提出一种芯片的编程测试装置，包括CPU模块、SPI模块、电源转换保护模块、功能切换模块，还可以包括LED指示模块、USB传输模块和键盘控制模块，还可包括两个或两个以上的SPI接口，实现多个芯片批量烧写。本发明提供的可编程芯片的编程测试装置无需将芯片反复插拔，简化人工操作的步骤，也无需使用计算机，完全替代原有烧写器，连接上电源即可自动进行编程和测试程序，而且不需要使用串口或并口模拟SPI通信，而是直接使用SPI接口对芯片进行编程，速度最高可达20Mbps，同时可支持多达17个芯片同时进行编程测试，大大提高编程效率，适合批量生产测试。

技术领域

本发明涉及单片机开发领域，具体涉及一种可编程芯片的编程测试装置。

背景技术

目前，在单片机开发领域，一般采用以下方法：一是程序烧写器法，二是串口/并口SPI仿真编程法。

程序烧写器法需要使用单独的烧写器，当需要修改源程序时，需要将单片机芯片从目标板上拔出，再将更新后的目标代码重新固化到单片机芯片中，在这个过程中，经常需要反复插拔芯片，操作麻烦，导致芯片寿命受到影响，并且程序烧写器一般价格较为昂贵，生产成本高。

串口/并口SPI仿真编程法一般是用串口或并口仿真SPI时序进行芯片的编程，该技术不再需要使用编程器，但纠错能力差，一旦出现错误如数据错位或者缓冲区错误就需要重启计算机；效率低，烧写速度只有1.6kbps左右，烧写一个2K的程序需要15秒钟左右，严重影响批量烧写进度。

原有的编程实现方法都是利用上位机发出芯片约定好的信号使芯片进入编程状态，如果没有约定信号，芯片进入正常运行状态进行测试；这样在编程状态和正常运行测试状态切换时需要进行重启，且在编程是需要多次在两种状态之间切换，效率低，复杂性高。如何在设计开发阶段、量产阶段将程序快速、准确、批量的写入单片机是本领域技术人员面临的重要技术难题。

发明内容

鉴于以上现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种克服以上缺点，速度快、成本低、稳定性强、可进行复杂编程测试校验的批量编程测试装置。

本发明提出一种可编程芯片的编程测试装置，包括以下模块：

CPU模块，用于控制整个装置进行逻辑运算及程序下载，运行参数的读取、测试、分析及校验；

SPI模块，用于在CPU模块与目标芯片之间建立通信，并判断当前芯片状态，对芯片编程并连接已编程芯片进入测试阶段；

电源转换保护模块，用于提供供电电源，在芯片编程和运行状态进行切换时，对芯片及CPU模块进行电源保护，通过检测芯片及CPU模块的电流和电压，判断是否出现短路和过流、是否出现过压欠压，当检测值大于预设值时，断开目标板的电源连接并指示错误；

功能切换模块，通过控制电源切换在命令操作模式和正常操作模式之间进行切换，包括两种研究阶段和批量生产阶段两种不同的工作方式；

LED指示模块，对于在编程准备时、编程过程中及测试过程中的状态进行提示。

作为本发明的进一步改进，CPU模块采用32位高性能ARM Cortex-M4处理器STM32F407VGT6单片机。

作为本发明的又一步改进，所述的功能切换模块包含有3位模拟开关，分别为模拟开关S1、模拟开关S2、模拟开关S3，在研究阶段利用模拟开关控制芯片的状态，模拟开关S1闭合，同S1串联的电源转换保护电路12V供给芯片进入编程状态，实现对芯片内部各种参数的设置，并读取正常运行参数校对值进行CRC校验，模拟开关S2闭合，同模拟开关S2串联的电源转换电路5V供给芯片计入正常运行状态，自动计算校验偏差，出现错误则提示烧写失败；在批量生产阶段通过脚本程序控制电源切换，从而自动对可编程芯片进行零点标定、正常模式下的数据读取和判定、LED指示显示。