一种用于批量下载程序的机台和方法

技术领域

本发明涉及一种用于批量下载程序的机台，同时也涉及一种向芯片内批量下载程序的方法，属于集成电路制造技术领域。

背景技术

在芯片出厂的时候，往往需要把客户指定的应用程序批量下载到芯片内。在现有技术中，自动下载程序的模组是集成日常开发调试、量产、产测等功能于一体的模组，现有下载模块如J-LinK或AMR仿真器等，只能单一对模块进行程序下载，无法实现大规模的批量下载。

在申请号为201710266691.3的中国专利申请中，公开了一种程序批量烧录工作平台及批量烧录方法。包括如下子步骤：S1、第一个设备程序烧录完成后，操作计算机通过通信接口发出信号给控制器；S2、控制器接到信号后，发出切换信号给多路选择开关，多路选择开关接到信号后开始动作，切换到下一设备，使烧录程序所需的串行线输入输出和串行时钟线接通；S3、控制器也给由多路选择开关构成的电源选通电路发出电源切换信号，该信号去控制MOS管的控制引脚，使该MOS管导通，从导通的MOS管的引出电源端口，让下一设备的电源接通，此时给下一设备烧录程序；S4、重复步骤S2、S3，直到把各个设备全部烧录完成。本技术方案可以实现一对多的烧录操作，同时能延伸应用于其他一对多操作的场合的适用性较广的电路结构。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种用于批量下载程序的机台。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种向芯片内批量下载程序的方法。

为了实现上述技术目的，本发明采用以下的技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种用于批量下载程序的机台，包括计算机(PC)、串口模组、电源模组、门电路、开关电路、至少一组芯片烧录端、至少一组芯片电源端和至少一组PC烧录端；其中，所述计算机与所述串口模组连接，所述电源模组与所述串口模组、所述电源模组、所述门电路、所述开关电路和至少一组所述芯片电源端连接，所述串口模组与所述门电路和所述开关电路连接，所述门电路与所述开关电路连接，所述开关电路分别与至少一组所述芯片烧录端和至少一组所述PC烧录端连接；

所述计算机，用于根据下载模式输出控制信号；

所述串口模组，用于在所述控制信号的控制下，输出第一RTS信号和第二RTS信号；

所述电源模组，用于在所述第一RTS信号的控制下，为所述串口模组、所述门电路、所述开关电路和多个待下载程序的芯片供电；

所述门电路，用于输入所述第二RTS信号和所述串口模组输出的发送数据信号，输出逻辑信号；

所述开关电路，用于在所述第二RTS的控制下，根据所述串口模组输出的接收数据信号和所述逻辑信号，导通所述芯片烧录端和所述串口模组之间的通路，或导通所述PC烧录端和所述串口模组之间的通路。

其中较优地，所述计算机包括USB模组和控制模组；

所述控制模组，用于响应用户触发的下载模式，控制所述USB模组输出所述控制信号。

其中较优地，所述开关电路导通所述芯片烧录端和所述串口模组之间的通路，或导通所述PC烧录端和所述串口模组之间的通路后，所述控制模组还用于：

控制所述USB模组通过所述串口模组向所述芯片或所述PC输出程序数据。

其中较优地，所述串口模组包括一个输出所述第一RTS的第一串口芯片和多个输出所述第二RTS的第二串口芯片；

所述第一串口芯片的数据端与所述USB模组的一组数据端连接，所述第一串口芯片的RTS端与所述电源模组连接；

所述第二串口芯片的数据端与所述USB模组的其他组数据端连接，所述第二串口芯片的发送数据端与所述门电路连接，所述第二串口芯片的接收数据端与所述开关电路连接，所述第二串口芯片的RTS端与所述门电路、所述开关电路和所述芯片的复位端连接。

其中较优地，所述门电路包括多个与第二串口芯片对应的与门；

针对每组第二串口芯片和与门，所述与门的第一输入端与所述第二串口芯片的发送数据端连接，所述与门的第二输入端与所述第二串口芯片的RTS端连接，所述与门的输出端与所述开关电路连接。

其中较优地，所述开关电路包括多个和与门对应的双刀双掷开关；

针对每组与门和双刀双掷开关的，所述双刀双掷开关的第一输入端和与所述与门的对应的第二串口芯片的接收数据端连接，第二输入端与所述与门的输出端连接，控制端与所述计算机连接，第一输出端与所述芯片烧录端的接收数据端连接，第二输出端与所述PC烧录端的接收数据端连接，第三输出端与所述芯片烧录端的发送数据端连接，第四输出端与所述PC烧录端的发送数据端连接。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种向芯片内批量下载程序的方法，用在上述的机台中，包括如下步骤：

通过计算机根据下载模式生成控制信号；

通过串口模组在所述控制信号的控制下，生成第一RTS信号和第二RTS信号；

通过电源模块在所述第一RTS信号的控制下，为所述串口模组、门电路、开关电路和多个待下载程序的芯片供电；

通过门电路根据所述第二RTS信号和所述串口模组输出的发送数据信号，输出逻辑信号；

通过所述开关电路，在所述第二RTS的控制下，根据所述串口模组输出的接收数据信号和所述逻辑信号，导通所述芯片烧录端和所述串口模组之间的通路，或导通所述PC烧录端和所述串口模组之间的通路。

其中较优地，所述下载模式为两线方式时，包括如下子步骤：

通过所述电源模块为所述串口模组、所述开关电路、所述门电路供电；

在所述串口模组发送的所述第二RTS信号的控制下，通过所述开关电路导通所述芯片烧录端和所述串口模组之间的通路；

通过所述串口模组控制所述芯片烧录端的发送数据端的电平由高电平转换为低电平，再转换为高电平；

通过所述串口模组将程序数据输出至所述芯片烧录端。

其中较优地，所述下载模式为三线方式时，包括如下子步骤：

通过所述电源模块为所述串口模组、所述开关电路、所述门电路供电；

在所述串口模组发送的所述第二RTS信号的控制下，通过所述开关电路导通所述芯片烧录端和所述串口模组之间的通路；

通过所述串口模组控制所述芯片复位端的电平由高电平转换为低电平，再转换为高电平；

通过所述串口模组将程序数据输出至所述芯片烧录端。

其中较优地，所述下载模式为正常方式时，包括如下子步骤：

通过所述电源模块为所述串口模组、所述开关电路、所述门电路和所述待下载程序的芯片供电；

在所述串口模组发送的所述第二RTS信号的控制下，通过所述开关电路导通所述芯片烧录端和所述串口模组之间的通路；

通过所述串口模组控制所述芯片复位端的电平由高电平转换为低电平，再转换为高电平；

通过所述串口模组将程序数据输出至所述芯片烧录端；或

通过所述电源模块为所述串口模组、所述开关电路、所述门电路和所述待下载程序的芯片供电；

在所述串口模组发送的所述第二RTS信号的控制下，通过所述开关电路导通所述PC烧录端和所述串口模组之间的通路；

通过所述串口模组将程序数据输出至所述PC烧录端。

与现有技术相比较，本发明所提供的机台包括至少一组芯片烧录端和至少一组PC烧录端，通过串口模组的RTS引脚控制电源模块和开关电路，可以实现对待下载程序的批量下载，显著提高了下载效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种用于批量下载程序的机台的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种用于批量下载程序的机台的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种用于批量下载程序的机台的电路结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种批量下载程序的方法的流程示意图集；

图5为手动上下拉电阻控制芯片复位的电路示意图；

图6为外部MCU芯片驱动IO控制芯片复位的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容进行详细具体的说明。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种用于批量下载程序的机台的结构示意图，包括计算机(PC)10、串口模组30、电源模组20、门电路40、开关电路50、至少一组芯片烧录端(BOOT_RX和BOOT_TX)、至少一组芯片电源端(图中未示出)和至少一组PC烧录端(RX和TX)。其中，计算机10与串口模组30连接，电源模组20与串口模组30、电源模组20、门电路40、开关电路50和至少一组芯片电源端连接，串口模组30与门电路40和开关电路50连接，门电路40与开关电路50连接，开关电路50与至少一组芯片烧录端(BOOT_RX和BOOT_TX)和至少一组PC烧录端(RX和TX)连接。

在本发明实施例所提供的机台中，包括：

计算机10，用于根据下载模式输出控制信号；

电源模组20，用于在第一RTS信号的控制下，为串口模组30、门电路40、开关电路50和至少一组芯片电源端供电；

串口模组30，用于在控制信号的控制下，输出第一RTS信号和第二RTS信号；

门电路40，用于输入第二RTS信号和串口模组30输出的发送数据信号，输出逻辑信号；

开关电路50，用于在第二RTS信号的控制下，根据串口模组30输出的接收数据信号和逻辑信号，导通芯片烧录端(BOOT_RX和BOOT_TX)和串口模组30之间的通路，或导通PC烧录端(RX和TX)和串口模组30之间的通路。

本发明实施例中的机台由于包括至少一组芯片烧录端和至少一组PC烧录端，通过串口模组的RTS引脚控制电源模块和开关电路，可以实现对待下载程序的批量下载，从而提高下载效率。此外，通过切换开关电路，可以选择将程序下载到芯片内，还可以选择将程序下载到PC端。需要说明的是，虽然本发明实施例并不排斥芯片烧录端和PC烧录端仅为一组的情况，但从实现发明目的的角度考虑，芯片烧录端和PC烧录端的数量越多越好。

如图2所示，为本发明实施例提供的另一种机台的结构示意图。其中，计算机10可以包括USB模组101和控制模组102；

控制模组102，用于响应用户触发的下载模式，控制USB模组101输出控制信号。

开关电路50导通芯片烧录端和串口模组30之间的通路，或导通PC烧录端和串口模组30之间的通路后，控制模组102还用于：

控制USB模组101通过串口模组30向芯片或PC输出程序数据。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，串口模组可以包括一个输出第一RTS的第一串口芯片U8和多个输出第二RTS信号的第二串口芯片U1、U2、U3；

第一串口芯片U8的数据端与USB模组102的一组数据端连接，第一串口芯片U8的RTS端与电源模组20连接；

第二串口芯片U1、U2、U3的数据端与USB模组101的其他组数据端连接，第二串口芯片U1、U2、U3的发送数据端与门电路40连接，第二串口芯片U1、U2、U3的接收数据端与开关电路50连接，第二串口芯片U1、U2、U3的RTS端与门电路40、开关电路50和芯片复位端REST连接。

在上述实施例中，图3中的RTS4为第一RTS信号，图3中的RTS1、RTS2、RTS3为第二RTS信号。门电路包括多个与第二串口芯片U1、U2、U3对应的与门。第二串口芯片U1与与门AND1对应，第二串口芯片U2与与门AND2对应，第二串口芯片U3与与门AND3对应。针对每组第二串口芯片和与门，与门的第一输入端与第二串口芯片的发送数据端连接，与门的第二输入端与第二串口芯片的RTS端连接，与门的输出端与开关电路连接。

开关电路50包括多个和与门对应的双刀双掷开关。例如在图3中，双刀双掷开关K1和与门AND1对应，双刀双掷开关K2和与门AND2对应，双刀双掷开关K3和与门AND3对应。针对每组与门和双刀双掷开关，双刀双掷开关的第一输入端和与与门的对应的第二串口芯片的接收数据端连接，第二输入端与与门的输出端连接，控制端与计算机连接。另一方面，双刀双掷开关的第一输出端与芯片烧录端的接收数据端连接，第二输出端与PC烧录端的接收数据端连接，第三输出端与芯片烧录端的发送数据端连接，第四输出端与PC烧录端的发送数据端连接。

电源模块可以包括4个电源芯片，分别为串口模组、门电路、开关电路和至少一组芯片电源端供电。

在本发明的实施例中，计算机和各模块之间均使用串口通信。本发明实施例中的USB-串口，还可以用USB-RS232，电路结构相同，均有RX、TX、RST管脚，区别在于通信协议和芯片不同。USB-串口使用ch340芯片，USB-RS232使用MAX232芯片，电路结构都与图3中的串口模组相同。

需要说明的是，图3是以3个第二串口芯片为例进行的说明，在其它实施例中还可以包括更多的第二串口芯片。

基于类似的发明构思，本发明实施例还提供一种向芯片内批量下载程序的方法，用在上述的机台中。如图4所示，该方法至少包括如下的步骤：

S401、通过计算机根据下载模式生成控制信号；

S402、通过串口模组在所述控制信号的控制下，生成第一RTS信号和第二RTS信号；

S403、通过电源模块在所述第一RTS信号的控制下，为所述串口模组、门电路、开关电路和多个待下载程序的芯片供电；

S404、通过门电路根据所述第二RTS信号和所述串口模组输出的发送数据信号，输出逻辑信号；

S405、通过所述开关电路，在所述第二RTS的控制下，根据所述串口模组输出的接收数据信号和所述逻辑信号，导通所述芯片烧录端和所述串口模组之间的通路，或导通所述PC烧录端和所述串口模组之间的通路。

可选的，所述下载模式为两线方式时，包括如下子步骤：

通过所述电源模块为所述串口模组、所述开关电路、所述门电路供电；

在所述串口模组发送的所述第二RTS信号的控制下，通过所述开关电路导通所述芯片烧录端和所述串口模组之间的通路；

通过所述串口模组控制所述芯片烧录端的发送数据端的电平由高电平转换为低电平，再转换为高电平；

通过所述串口模组将程序数据输出至所述芯片烧录端。

可选的，所述下载模式为三线方式，包括如下子步骤：

通过所述电源模块为所述串口模组、所述开关电路、所述门电路供电；

在所述串口模组发送的所述第二RTS信号的控制下，通过所述开关电路导通所述芯片烧录端和所述串口模组之间的通路；

通过所述串口模组控制所述芯片复位端的电平由高电平转换为低电平，再转换为高电平；

通过所述串口模组将程序数据输出至所述芯片烧录端。

可选的，所述下载模式为正常方式，包括如下子步骤：

通过所述电源模块为所述串口模组、所述开关电路、所述门电路和所述待下载程序的芯片供电；

在所述串口模组发送的所述第二RTS信号的控制下，通过所述开关电路导通所述芯片烧录端和所述串口模组之间的通路；

通过所述串口模组控制所述芯片复位端的电平由高电平转换为低电平，再转换为高电平；

通过所述串口模组将程序数据输出至所述芯片烧录端；或

通过所述电源模块为所述串口模组、所述开关电路、所述门电路和所述待下载程序的芯片供电；

在所述串口模组发送的所述第二RTS信号的控制下，通过所述开关电路导通所述PC烧录端和所述串口模组之间的通路；

通过所述串口模组将程序数据输出至所述PC烧录端。

为了便于理解，下面结合图3对本发明实施例提供的程序批量下载模式进行详细说明：

1、两线方式：

如图3所示，本机台可以断开芯片供电，将开关电路中(TXD_IC，RXD_IC)引脚与芯片的(BOOT_RX，BOOT_TX，GND)相连接。引脚连接完成后，即可对芯片进行下载烧录。

以图3为例，芯片烧录时：

第一步，计算机通过串口给RTS4发送指令，当RTS4由低电平变为高电平保持不变时，电源模组开始给串口模组、开关电路、门电路供电。

第二步，计算机通过串口给RTS1、RTS2、RTS3发送指令使其为高电平，控制开关电路选择TXD_IC，RXD_IC。

第三步，开关电路中(TXD_IC，RXD_IC)引脚与芯片的(BOOT_RX，BOOT_TX)相连接，由于TXD_IC是输出管脚与BOOT_RX连接后通过漏电方式给芯片供电，计算机再通过串口给TXD_IC高电平->低电平->高电平，使芯片通过掉电方式完成复位，使计算机与芯片握手成功。

第四步，对芯片进行程序烧录。

2、三线方式：

如图3所示，本机台可以断开芯片供电，将串口模组的(TX，RX，RTS)三个引脚与芯片的(BOOT_RX，BOOT_TX，RESET)连接。引脚连接完成后，即可对芯片进行下载烧录。

以图3为例，芯片烧录时：

第一步，计算机通过串口给RTS4发送指令，当RTS4由低电平变为高电平保持不变时，电源模组开始给串口模组、开关模组、门电路供电。

第二步，计算机通过串口给RTS1、RTS2、RTS3发送指令使其为高电平，控制开关电路选择TXD_IC，RXD_IC。

第三步，开关电路中(TXD_IC，RXD_IC)引脚与芯片的(BOOT_RX，BOOT_TX)相连接，由于TXD_IC是输出管脚与BOOT_RX连接后通过漏电方式给芯片供电。

第四步，串口RTS1、RTS2、RTS3与各个芯片的REST管脚相连，计算机再通过串口给RTS1、RTS2、RTS3发送指令使其高电平->低电平->高电平变化，完成芯片复位，使计算机与芯片握手成功。

第五步，对芯片进行程序烧录。

3、正常方式：

如图3所示，本机台提供了两组串口，一组(TXD_IC，RXD_IC)连接芯片的(BOOT_RX，BOOT_TX)，另一组(TXD_PC，RXD_PC)可选择性连接到PC客户端。正常方式烧录时，将串口模组的(TX，RX，RTS)三个引脚与者芯片的(BOOT_RX，BOOT_TX，RESET)连接，电源模组给芯片供电。引脚连接完成后，即可对芯片进行下载烧录。

(1)以图3为例，芯片烧录时：

第一步，计算机通过串口给RTS4发送指令，当RTS4由低电平变为高电平保持不变时，电源模组开始给串口模组、开关模组、门电路、芯片模组供电。

第二步，计算机通过串口给RTS1、RTS2、RTS3发送指令使其为高电平，控制开关电路选择TXD_IC，RXD_IC。

第三步，开关电路中(TXD_IC，RXD_IC)引脚与芯片的(BOOT_RX，BOOT_TX)相连接。

第四步，串口RTS1、RTS2、RTS3与各个芯片的REST管脚相连，计算机再通过串口给RTS1、RTS2、RTS3发送指令使其高电平->低电平->高电平变化，完成芯片复位，使计算机与芯片握手成功。

第五步，对芯片进行程序烧录。

(2)以图3为例，PC客户端烧录：

第一步，计算机通过串口给RTS4发送指令，当RTS4由低电平变为高电平保持不变时，电源模组开始给串口模组、开关模组、门电路、芯片模组供电。

第二步，计算机通过串口给RTS1、RTS2、RTS3发送指令使其为低电平，控制开关电路选择TXD_PC，RXD_PC。

第三步，开关电路中(TXD_PC，RXD_PC)引脚与PC客户端的(RX，TX)相连接。

第四步，PC客户端进行程序烧录。

需要说明的是，芯片的(BOOT_RX，BOOT_TX)即机台上的芯片烧录端，PC客户端的(RX，TX)即机台上的PC烧录端。

在本发明实施例中，用RTS的电平高低控制芯片复位或者上下电，这样相当于直接跟芯片自动握手。具体而言，芯片一上电，串口模组的RTS管脚的电平就发生高低变化，电源模块的EN管脚默认低电平，此时电源模块不工作，当某一路串口模组的RTS管脚由低电平变为高电平时，RTS管脚作用于电源模块的EN管脚上，电源模块开始工作。与此同时，电源供电后，芯片开始供电，另外一路串口模组的RTS管脚与芯片的RESET管脚连接，此时RTS管脚为高电平，芯片正常工作，当RTS管脚的电平由高电平->低电平->高电平，这就相当于给芯片或者管脚去复位。复位结束以后，有一个相当于握手的交互过程。如果交互成功，这个环节就算成功结束了，RTS管脚的电平固定不变，传输链路开始导通。

计算机里面的程序，通过上述管脚实现与芯片的握手，使传输链路导通。计算机是同时利用两路串口模组的两个RTS控制管脚，一路串口模组的RST(如图2：RTS4)控制管脚用于控制电源，一路串口模组的RST(如图2：RTS1)控制握手。然后在供电正常和握手成功以后，就可以将计算机里的程序自动下载到芯片内。

现有技术中，一路串口只能给一个芯片下载程序。本发明实施例利用多路串口可以同时连接多个芯片。因为芯片都是批量生产，彼此之间不存在差异，因此采用本发明的机台可以实现同时下载，以节约时间。每一批次的芯片批量下载程序后，直接取出。然后，安装新的一批芯片到机台上，再利用PC烧录端启动对新的一批芯片的程序批量下载。

下面，对手动上下拉电阻控制芯片复位和外部MCU驱动IO控制芯片复位的过程进行进一步的说明。

1.手动上下拉电阻控制芯片复位：

如图5所示，不使用RST1、RST2、RST3管脚，外部搭建N个上下拉电阻复位电路如图5所示代替串口RST管脚功能。在图5所示的电路中，芯片的REST管脚连接复位电路，3.3V电源通过电阻给芯片的REST管脚高电平，芯片处于正常工作状态，当按键开关按下时，芯片的REST管脚高电平变为低电平，按键开关放开时，芯片的REST管脚低电平变为高电平，从而实现芯片复位。

2.外部MCU芯片驱动IO控制芯片复位：

如图6所示，不使用RST1、RST2、RST3管脚，直接搭建1个外部MCU芯片的驱动IO电路，以代替串口模组的RST管脚功能。在图6所示的电路中，芯片的REST管脚连接外部MCU芯片的IO端，外部MCU芯片的IO端为高电平时，芯片的REST管脚为高电平，处于正常工作状态；当外部MCU芯片的IO端出现高电平->低电平->高电平的变化，芯片的REST管脚也出现高电平->低电平->高电平的变化，芯片完成复位。

与现有技术相比较，本发明中的机台包括至少一组芯片烧录端和至少一组PC烧录端，通过串口模组的RTS引脚控制电源模块和开关电路，可以实现对待下载程序的批量下载，显著提高了下载效率。

上面对本发明所提供的用于批量下载程序的机台和方法进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质内容的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。