在线烧录,芯片先贴在 PCB 板上后,再对其进行烧录。由于在线烧写的灵活性(产品先生产出来后,可根据用户订单,临时烧录不同的固件)、易返工性(直接在板重新烧录),越来越多的工厂选择了在线烧录的方案。

由于每款目标板存在各种差异性,烧录环境参数不统一,导致烧录出现异常以及达不到需求效果。那么,如何设计一个更合理的在线烧录放案?以下罗列了几个注意事项。

1、选择合适的烧录通讯协议
一款芯片,可能同时支持几种烧录通信协议,基于每种协议的特点,根据需求,在目标板预留一个或多个烧录通讯协议接口。以 LPC1517 为例,可以支持 SWD、UART 烧录通讯协议。其中,SWD 通信速率能达到 6M 以上,而 UART 模式只能支持 115200 的波特率(相比之下,SWD 速率大约是 UART 的 52 倍)。更快的通讯速度,将减少烧录时间,提高烧录生产效率,如果追求烧录速度,首选 SWD。但当芯片加密后,芯片杜绝编程器通过 SWD 访问芯片,这时只能通过 UART 模式擦除解密。一般产品出产后,芯片都配置成加密模式,后续产品升级、维修需要重新烧录固件时,由于芯片已处于加密模式,故不能再用 SWD 模式烧录,只能采用 UART 模式。因此,应根据具体情况,预留对应的 SWD 或 UART 烧录接口。或者两种都预留,SWD 模式接口用于量产烧录,UART 用于维修、升级时单次烧录。

 

 

2、预留禁能看门狗的接口
为了避免芯片程序跑飞或进入死循环状态,目标板一般都会放置外部看门狗,有效保证整个系统稳定运行。但是,如果芯片正处于烧录状态,由于没有喂狗,看门狗将计数溢出并复位目标芯片,意外中断了当前的烧录工作。为了避免以上异常情况,目标板应预留禁能看门狗的接口。当芯片烧录的时候,通过一个跳线,禁能看门狗,杜绝烧录时芯片被看门狗复位。如图 1 所示,目标板预留了禁能看门狗接口。
 

图 1 禁能看门狗接口
 

3、烧录接口是焊盘测试点还是接线座
图 2 为焊盘测试点和普通烧录接线座的对比。如果生产烧录量很大,为了提高烧录效率,可以配合夹具和自动机,进行自动化的烧录。夹具一般都是配合顶针一起使用的,故需要在目标板预留焊盘测试点,以便烧录信号线的顶针与目标板接触;而如果生产烧录量偏小,则可以人工手动拔插烧录接口。
 

图 2 焊盘测试点和普通烧录接线座的对比
 

4、引出芯片复位管脚
有时候,出于节省 PCB 空间考虑,设计烧录接口时会省掉复位管脚,但这有可能导致烧录不稳定。烧录前,先复位芯片,可以给芯片烧录提供一个纯净的初始化环境,避免芯片已跑有代码时,影响后续的烧录。此外,烧录前先复位芯片,还可以避免上电瞬间烧录信号线电平的抖动,使得芯片误采集到握手信号,导致烧录通信握手失败。因此,为了保证烧录的稳定性,烧录接口需引出复位管脚。烧录器烧录芯片前,利用复位管脚先复位芯片,使芯片处于一个纯净的初始化状态,有效保证芯片烧录的稳定性和有效性。
 

图 3 引出复位管脚
 

以上只是罗列了常见的几种情况,但由于在线烧写目标板的差异性,设计 PCB 板时应该根据具体的芯片,配合你选择的烧录器特性,设计一个合理的方案。