Программатор - устройство, разработанное для занесения нужной информации в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Помимо записи, программатор может обеспечивать возможность считывания информации из ПЗУ микросхемы. Наряду с основными режимами записи и чтения, многие микросхемы имеют ряд вспомогательных режимов: очищение, закрытие от чтения, защита от программирования и т.п.
Принято считать, что программатор поддерживает микросхему, если:
обеспечивает работу с микросхемой во всех режимах, предусмотренных разработчиком данной микросхемы;
все алгоритмы реализованы в строгом соответствии с требованиями спецификации на данную микросхему.
Для выполнения своих функций, профессиональный программатор, как минимум должен содержать:
интерфейс, позволяющий осуществлять ввод/вывод записываемой и считываемой информации;
колодку, в которую можно вставить выбранную микросхему. Колодка должна обеспечивать электрический контакт с выводами микросхемы;
программно аппаратные драйвера, которые могут формировать и считывать логические уровни и сложные сигналы.
В некоторых случаях может возникнуть надобность, например, выбрать универсальный программатор - в таком случае необходимо иметь хотя бы общее представление о доступном спектре подобных приборов.
Рассмотрим некоторые классификации программирующих устройств по следующим параметрам.
По типу программируемых микросхем
Узкоспециализированные программаторы. Устройства, поддерживающие мс только одного типа, или мс лишь заданного производителя.
Условно универсальные программаторы. Псевдоуниверсальные программаторы, поддерживающие мс различных типов и/или мс многих производителей.
Универсальные программаторы. Программаторы, поддерживающие микросхемы всех типов, и мс всех производителей.
Очевидно, чем обширней спектр программируемых мс., тем более сложная программно аппаратная реализация программатора.
Конструктив наиболее простых программаторов, позволяющих поддержать микросхемы одного типа, как правило, представляет собой набор проводов и резисторов, которые подключаются к одному из портов PC.
Программатор универсальный разрабатывается на базе универсальных драйверов. Аппаратные драйвера подводятся к выводам колодки, и должны обеспечивать:
- подачу и считывание логических уровней;
- подачу сложных тактовых сигналов в широком диапазоне частот;
- подачу напряжения в заданном диапазоне и с заданной точностью.
Факт, чем более универсальны аппаратные драйвера, и чем их больше - тем более универсален программатор.
По способу программирования микросхем
Параллельные программаторы. Программирование микросхем осуществляется в колодке (сокетке) программатора.
ISP программаторы. Обслуживание микросхем происходит непосредственно в устройстве .
Параллельный программатор. Для того, что бы проделать нужные действия с мс., ее надо вставить в колодку программатора. Потом, в пользовательском интерфейсе устройства выбрать соответствующий тип поддерживаемой мс, затем, запустить на исполнение соответствующий режим (очистка, проверка на чистоту, снятие защиты от программирования и т.д.).
Сокетка программатора призвана обеспечивать надежный электрический контакт между ножками микросхемы и драйверами программатора. Обычно, универсальный программатор оснащается колодкой под DIP корпус мс. Самыми надежными и удобными для пользователя являются колодки с нулевым усилием - (ZIF socket).
Для программирования мс. с корпусами, отличными от DIP, нужно применять специальные переходные адаптеры.
Внутрисхемный программатор. ISP программирование возможно только тех мс., которые предполагают данный режим.
Обычно, подобные микросхемы имеют <внутренние> устройства, которые:
- из внешнего питания генерируют напряжения нужные для программирования;
- обеспечивают стыковку с программатором по последовательному интерфейсу.
Для реализации режима внутрисхемного программирования, прототип разработчика должен поддерживать:
1. заданную стыковку ножек микросхемы с выходами внутрисхемного программатора;
2. необходимые режимы по нагрузке и питанию на соответствующих входах мс в режиме программирования.
Основным преимуществом внутрисхемного программирования возможность объединения процесса записи и тестирования, исключив отдельную фазу программирования мс. перед финишной сборкой макета.
Замечательной особенностью программаторов серии ChipProg-xx служит то обстоятельство, что кроме обеспечения параллельного режима программирования (в колодке программатора), они реализуют и режим внутрисхемного программирования.
По интерфейсу с PC
Обычно, для подключения современного программатора к PC используется либо параллельный интерфейс, или USB порт. При прочих равных условиях,
USB программатор имеет свои очевидные преимущества.
По числу параллельно обрабатываемых мс.
Обычно, универсальный программатор может работать одновременно не более чем с одной микросхемой. Иногда может возникнуть необходимость, например, осуществить
программирование микроконтроллеров в большом количестве. Для серийного тиражирования микросхем производятся программаторы копировщики.
В качестве образца, программатор ChipProg-G4 комплектуется четырьмя ZIF колодками, и имеет возможность в асинхронном режиме обслуживать до 4 микросхем параллельно. Другой возможностью в разы повысить скорость тиражирования партий микросхем - воспользоваться функциональными возможностями некоторых программаторов. В частности, программаторы ChipProg-XX с USB предоставляют возможность специального режима. Любое количество usb программаторов может быть подключено к одному управляющему PC через USB каналы, либо через USB HUB. Подобные программаторы, объединенные в мультипрограмматорный режим, функционируют асинхронно и абсолютно независимо друг от друга.
По характерным функциональным и сервисным возможностям
Часто программаторы заметно отличаются друг от друга по своим функциональным и сервисным возможностям.
Как пример обсудим дополнительные возможности, предлагаемые программаторами фирмы Фитон
- Защита от электростатики;
- Кнопка, запускающая выполнение выбранной операции ;
- Поддержка программирования микросхем в устройстве пользователя. ISP;
- Программируемый синтезатор частоты;
- Поддерка записи серийного номера в память микросхем;
- Возможность подсчета контрольных сумм;
- Режим записи сигнатуры ;
- Поддержка проекта;
- Обеспечение автоматического контроля присутствия мс;
- Полноценный двоичный редактор;
- Встроенный язык сценариев;
- Автотестирование;
- контроль каждого вывода записываемой микросхемы на наличие контакта перед программированием;
- Аппаратные схемы защиты. Защита неправильно вставленных микросхем;
- высокая скорость программирования;
и т.п..
