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專業(yè)編程器好在哪？
專業(yè)的編程器廠商是怎樣做到比山寨的產(chǎn)品好呢？不是廣告打得更多，也不是產(chǎn)品賣得更貴，而是技能立異。
一般編程器以賤價(jià)的價(jià)格獲得許多個(gè)人和工程師的喜歡，但在99%的工廠出產(chǎn)線上，為何看不到這類產(chǎn)品呢？由于工廠需求更專業(yè)的編程器產(chǎn)品來(lái)滿意多芯片、高功率的要求。工廠用的編程器又有哪些技能立異呢？
一、主控MCU+FPGA構(gòu)架
FPGA的I/O可編程，這給邏輯規(guī)劃和PCB規(guī)劃帶來(lái)必定的靈活性和獨(dú)立性。在編程器的硬件完畢中，F(xiàn)PGA是一種“半定制”的芯片，這個(gè)特性對(duì)編程器能與各類封裝芯片互連有很大幫忙效果。
MCU的管腳功用都是固定的，與外部接口一般運(yùn)用IO口或許總線聯(lián)接。一般IO口其實(shí)實(shí)質(zhì)就是寄存器，這些寄存器都有一個(gè)相應(yīng)的地址，操作IO口就是操作寄存器；片內(nèi)外設(shè)相對(duì)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)具有特定功用模塊，其內(nèi)部包括多個(gè)寄存器操控不同的功用實(shí)施，可是這些寄存器也有固定的地址。通過(guò)存儲(chǔ)器映射的辦法，把片內(nèi)外設(shè)和CPU聯(lián)接起來(lái)，組成一個(gè)體系。
值得注意的是，這些片內(nèi)外設(shè)對(duì)外接口都是聯(lián)接固定的管腳，如果要對(duì)這些外設(shè)操控完畢特定的功用規(guī)劃，實(shí)質(zhì)上現(xiàn)已隱含了對(duì)這些管腳操控了。比如說(shuō)，MUC的IIC接口的SCK和SDA分配在99和100腳，那么悉數(shù)IIC接口的存儲(chǔ)芯片都必須與這兩個(gè)腳聯(lián)接，如圖3所示：
各類需求編程的芯片如果要與MCU聯(lián)接，就必須與之對(duì)應(yīng)的接口聯(lián)接，關(guān)于雜亂腳多的芯片，這對(duì)PCB的布局布線有很大的局限性和挑戰(zhàn)性。
FPGA就以靈活性見(jiàn)長(zhǎng)，可編程IO就是其間的一個(gè)重要功用。可編程IO給PCB的規(guī)劃帶來(lái)靈活性，可以簡(jiǎn)化PCB的布局布線，而且在規(guī)劃的進(jìn)程中，還可以依據(jù)走線的走向更改管腳的聯(lián)接。其他，在FPGA內(nèi)部邏輯規(guī)劃進(jìn)程中，可以先把功用模塊規(guī)劃與管腳分配兩步獨(dú)立開(kāi)來(lái)，先完畢內(nèi)部邏輯功用之后，再依據(jù)實(shí)踐情況分配管腳。因而，可編程IO給FPGA邏輯規(guī)劃和PCB規(guī)劃帶來(lái)必定的靈活性和獨(dú)立性，其在這個(gè)環(huán)節(jié)中充任一個(gè)“聯(lián)接者”的人物，為邏輯規(guī)劃和PCB規(guī)劃鋪路架橋，如圖4所示。
實(shí)踐FPGA內(nèi)部并不像圖4那么簡(jiǎn)略，這兒只是為了形象闡明可編程IO可以使內(nèi)部邏輯和PCB可以相對(duì)獨(dú)立規(guī)劃。關(guān)于同類接口，不必由于PCB改動(dòng)而更改時(shí)序邏輯，只需求更改引腳分配，大大簡(jiǎn)化了PCB的布線難度。
二、合理安排流水線
略微考慮下，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，編程器在編程進(jìn)程中是依照這樣一個(gè)次序?qū)嵤┑模簭纳衔粰C(jī)取指令數(shù)據(jù)→指令解析→實(shí)施。這個(gè)進(jìn)程是一個(gè)按次序循環(huán)實(shí)施的，對(duì)應(yīng)的操作為取指、譯碼和實(shí)施，闡明如下：
取指----從指令FIFO中取出指令。
譯碼----依據(jù)指令，發(fā)生對(duì)應(yīng)的操控信號(hào)。
實(shí)施----實(shí)施擦除、編程或許查驗(yàn)操作，或許設(shè)置相關(guān)參數(shù)。
如果沒(méi)有選用流水線技能，時(shí)空?qǐng)D如圖5所示。
從圖5可知，每條指令都要通過(guò)取指、譯碼和實(shí)施后才調(diào)進(jìn)行下一條指令，這嚴(yán)重影響體系的功率。最喪身的是，取指、譯碼和實(shí)施都不能一起作業(yè)，只需完畢取指之后才調(diào)譯碼，譯碼之后才調(diào)實(shí)施。
因而，編程器做出了改動(dòng)，選用了“流水線”技能。依據(jù)編程器的操作過(guò)程，可以把作業(yè)流程分為取指、譯碼和實(shí)施三部分，每一部分擔(dān)任自己的作業(yè)。這樣不只細(xì)化了整個(gè)作業(yè)流程，而且可以使三部分一起作業(yè)，然后行進(jìn)了并行度，進(jìn)而行進(jìn)了作業(yè)功率。在FPGA硬件完畢上，這三部分分別對(duì)應(yīng)三個(gè)電路，而且在它們之間都刺進(jìn)寄存器組，組成三級(jí)流水線，如圖3所示。這樣，在每個(gè)時(shí)鐘周期下，取指、譯碼和實(shí)施部分一起運(yùn)用上級(jí)傳下來(lái)的數(shù)據(jù)作業(yè)，而且在下一個(gè)周期把效果傳給寄存器以供下一級(jí)電路運(yùn)用。在這個(gè)進(jìn)程中，寄存器起到了暫存效果的效果。
相關(guān)的指令實(shí)施在時(shí)間上是交疊在一起的，也就是說(shuō)三條指令一起作業(yè)(通過(guò)初度推延之后)！比如，在時(shí)間T4，指令N+3在取值，指令N+2在譯碼，指令N+1實(shí)施。值得注意的是，在某一時(shí)間，它們盡管一起作業(yè)，但操作的都不是同一條指令。其他，在每個(gè)周期，都有一條指令在“實(shí)施”，也就是說(shuō)一個(gè)周期發(fā)生一個(gè)效果，而無(wú)流水線技能需求3個(gè)周期才有一個(gè)效果，相比之下，作業(yè)功率行進(jìn)了3倍?？上驳氖?，流水線技能會(huì)行進(jìn)頻率上限。
在FPGA規(guī)劃上，需求預(yù)算取值、譯碼和之下三部分的延時(shí)，盡量做到它們之間的延時(shí)持平或許靠近，才調(diào)發(fā)揮流水線的優(yōu)勢(shì)。其他，理論上，流水線級(jí)數(shù)越多，作業(yè)頻率越快，功率相對(duì)也高。
三、總結(jié)
通過(guò)硬件與軟件的高效分配，專業(yè)編程器才調(diào)安穩(wěn)發(fā)揮專業(yè)功用，支撐起工廠批量安穩(wěn)編程的重?fù)?dān)。
主要從事各類IC編程器研發(fā)、燒錄機(jī)、燒錄器、自動(dòng)燒錄機(jī)、芯片自動(dòng)燒錄機(jī)、全自動(dòng)燒錄機(jī)、燒錄編程器生產(chǎn)與銷售，針對(duì)半導(dǎo)體工廠、芯片通路商、手機(jī)制造商、汽車電子、消費(fèi)數(shù)碼電子生產(chǎn)商及EMS代工廠等提供集成電路燒錄、測(cè)試、返修服務(wù)提供商。
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