一种烧录电压和通信电平可控的烧录器及控制方法与流程

本发明涉及一种微控制器的烧录技术，尤其是涉及一种烧录电压和通信电平可控的烧录器及控制方法。

背景技术：

单片机，即微控制器(mcu)广泛应用于工业控制和消费电子等领域。其内部程序存储单元(memory)需要在特定的供电条件下，才能将数据写入并稳定保存。

不同种类的memory在烧录程序时需要的供电电压不同，而传统的烧录器其供电电路提供的是固定的电压，导致烧录器兼容性差。针对不同的memory需开发不同的电路，实现烧录功能，增加了开发成本。同时若使用不当，选用不匹配的烧录器对mcu进行烧录，会有损坏的风险。

另外由于烧录电压的不一致，需要保证烧录器端和mcu通信电平匹配，否则会导致mcu烧录失败，影响烧录良率。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种降低开发成本、提高输出电压精度的烧录电压和通信电平可控的烧录器及控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种烧录电压和通信电平可控的烧录器，该烧录器分别与pc和mcu连接，所述的烧录器包括主控芯片以及分别与主控芯片连接的第一通信电路、存储器、指示灯和电源，所述的烧录器还包括分别与主控芯片连接的用于实现烧录电压可控的烧录供电电路和用于通信电平匹配的第二通信电路，所述的烧录供电电路和第二通信电路分别与mcu连接。

优选地，所述的烧录供电电路采用运放电路，通过烧录器的主控芯片调节运放电路的前级输入电压，从而改变运放电路输出电压，实现烧录电压可控的目的，同时闭环检测输出电压。

优选地，所述的运放电路设有两路，分别为第一运放电路和第二运放电路。

优选地，所述的第二通信电路为电平转换电路，该电平转换电路的输入端与烧录器主控芯片同一电源，电平转换电路输出端与运放电路输出vdd同一电源，实现电平转换，达到通信电平匹配的目的。

优选地，所述的存储器为flash。

优选地，所述的烧录器还包括与主控芯片连接的用于实现离线模式的按键。

一种用于所述的烧录电压和通信电平可控的烧录器的控制方法，包括在线模式和离线模块；

其中在线模式，pc端将芯片型号和烧录数据发送给烧录器，烧录器将数据存储到flash中，当pc端下发烧录指令后，烧录器主控芯片从flash读取数据，对外接mcu进行烧录；

离线模式，需要预先将烧录数据下载到烧录器flash中，之后不需要将烧录器与pc连接，只要给烧录器供电，通过按键即可对外接mcu进行烧录。

优选地，所述的在线模式具体过程如下：

步骤一、pc端选择需要烧录的程序hex文件，并选择正确的芯片型号，开始下载，按照指定的协议将烧录数据、芯片型号信息发送给主控芯片，主控芯片先将信息保存在flash芯片中，待pc端所有数据发送完成后，下发烧录指令，此时开始进入到烧录操作；

步骤二、主控芯片从flash中获取芯片型号信息，通过调节运放输入级电压dac1、dac2改变vdd和vpp电压，并通过adc1、adc2采样输出电压，当vdd、vpp电压偏差超出范围时，对dac1、dac2进行调节使vdd、vpp电压稳定在标准范围内；

同时电平转换电路a端信号与主控芯片信号连接，供电电压vcca和主控芯片电压相同，均来自于ldo电源，电平转换电路b端信号与外部mcu芯片连接，供电电压vccb和外部mcu芯片相同，均来自于vdd，通过该电路实现通信电平匹配；

步骤三、在供电电压和通信电平都符合要求情况下，按照设计好的流程和控制指令，将烧录数据写入到mcu芯片的memory中，烧录完成后对数据进行回读校验，根据校验结果，返回烧录结果；

步骤四、烧录器根据烧录结果点亮相应指示灯，红灯亮表示烧录失败，绿灯亮表示烧录成功，烧录信息同步反馈给pc端，pc端根据返回的信息，会显示当前烧录操作“失败”或“成功”。

优选地，所述的离线模式下，使用12v/2a适配器给烧录器供电，将mcu芯片的烧录信号与烧录器连接，需要预先通过pc端将数据下载到烧录器flash中，然后按下烧录器上的“start”键，烧录器主控芯片检测到触发信号，进行烧录操作，即在线模式下的步骤二，在烧录结束后，仅通过烧录器指示灯表示当前烧录结果。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)通过对供电电路和通信电路修改，实现烧录电压和通信电平的控制，可以兼容多种mcu芯片烧录功能，降低开发成本。

2)同时避免了烧录器选用不当，所造成的芯片损坏风险。闭环控制电压输出，提高输出电压精度，保证烧录电源稳定性。通信电平匹配，保证数字逻辑通信稳定，提高烧录良率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的烧录流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种烧录电压和通信电平可控的烧录器，该烧录器1分别与pc2和mcu3连接，所述的烧录器1包括主控芯片11以及分别与主控芯片11连接的第一通信电路12、存储器13、指示灯14和电源15，所述的烧录器1还包括分别与主控芯片11连接的用于实现烧录电压可控的烧录供电电路和用于通信电平匹配的第二通信电路，所述的烧录供电电路和第二通信电路分别与mcu3连接。

所述的烧录供电电路采用运放电路，通过烧录器的主控芯片调节运放电路的前级输入电压，从而改变运放电路输出电压，实现烧录电压可控的目的，同时闭环检测输出电压。

所述的运放电路设有两路，分别为第一运放电路17和第二运放电路18。所述的第二通信电路为电平转换电路16，该电平转换电路的输入端与烧录器主控芯片同一电源，电平转换电路输出端与运放电路输出vdd同一电源，实现电平转换，达到通信电平匹配的目的。所述的存储器为flash。所述的烧录器还包括与主控芯片连接的用于实现离线模式的按键19。

本发明对传统的烧录供电电路和通信电路进行重新设计，来实现烧录电压和通信电平的控制。

烧录供电电路：选用大功率运放替换传统的dc-dc电路，通过烧录器主控芯片调节运放前级输入电压，从而改变运放输出电压。达到烧录电压可控的目的。同时闭环检测输出电压，保证输出电压精度。

通信电路：增加一级电平转换电路，电平转换电路输入端与烧录器主控芯片同一电源，电平转换电路输出端与运放输出vdd同一电源，实现电平转换，达到通信电平匹配的目的。

在线模式，pc端将芯片型号和烧录数据等信息发送给烧录器，烧录器将数据存储到flash中，当pc端下发烧录指令后，烧录器主控芯片从flash读取数据，对外接mcu进行烧录。

离线模式，需要预先将烧录数据等信息下载到烧录器flash中，之后不需要将烧录器与pc连接，只要给烧录器供电，通过按键即可对外接mcu进行烧录。

如图2所示，本发明在线模式下，用usbtype-b数据线连接烧录器和pc，并将mcu芯片的烧录信号和烧录器连接。按照以下步骤实现功能，

步骤一、pc端打开烧录软件，选择需要烧录的程序hex文件，并选择正确的芯片型号，开始下载。按照指定的协议将烧录数据、芯片型号等信息发送给主控芯片。主控芯片先将信息保存在flash芯片中，待pc端所有数据发送完成后，烧录软件下发烧录指令，此时开始进入到烧录操作。

步骤二、主控芯片从flash中获取芯片型号等信息，根据不同的芯片型号，其对应的电压vdd，编程高压vpp各有差异。主控芯片通过调节运放输入级电压dac1,dac2改变vdd和vpp电压。由于放大电路中器件性能差异，实际输出电压和理论值有偏差。通过adc1,adc2采样输出电压，当vdd,vpp电压偏差超出范围时对dac1,dac2进行调节使vdd,vpp电压稳定在标准范围内。通过以上操作实现烧录电压的闭环控制。

电平转换电路a端信号与主控芯片信号连接，供电电压vcca和主控芯片电压相同，均来自于ldo电源。电平转换电路b端信号与外部mcu芯片连接，供电电压vccb和外部mcu芯片相同，均来自于vdd。通过该电路实现通信电平匹配，如主控芯片端3.3v数字信号，转换到5v数字信号，与mcu芯片进行通信。

步骤三、在供电电压和通信电平都符合要求情况下，按照设计好的流程和控制指令，将烧录数据写入到mcu芯片的memory中，烧录完成后对数据进行回读校验，根据校验结果，返回烧录结果。

步骤四、烧录器根据烧录结果点亮相应指示灯，红灯亮表示烧录失败，绿灯亮表示烧录成功。烧录信息同步反馈给pc端，pc端上位机根据返回的信息，会显示当前烧录操作“失败”或“成功”。

离线模式下，使用12v/2a适配器给烧录器供电，将mcu芯片的烧录信号与烧录器连接。需要预先通过pc端上位机将数据下载到烧录器flash中，然后按下烧录器上的“start”键，烧录器主控芯片检测到触发信号，进行烧录操作，即在线模式下的步骤二。离线模式和在线模式差异主要体现在，烧录器不需要与pc连接，通过按键控制烧录。因此在烧录结束后，同样也无法将信息反馈给pc端，仅通过烧录器指示灯表示当前烧录结果。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。