[发明专利]电路板上Flash在线编程的装置及实现方法

摘要

本发明涉及嵌入式系统设计领域，具体涉及一种电路板上Flash在线编程装置及实现方法。实现方法包括：桌面应用软件将操作指令和编程数据按照自定义帧格式打包，其USB驱动再解析成USB数据包并通过线缆发送至USB协议转换器；转换器解析出自定义帧格式数据包并发送单片机；单片机将数据包按自定义帧格式解析出命令和数据后分解成若干Flash读写访问序列并作并串转换后通过自定义编程接口发送目标板CPLD；CPLD电路串并转换后实现对Flash读写访问并将Flash访问结果相同路径反向传送桌面应用软件。本发明能够在电路板上对Flash在线编程，生产工序少，操作简单，不仅生产成本低，且工作效率和生产效率均较高。

主权项

一种电路板上Flash在线编程的装置，其特征在于：包括设置有桌面应用软件的电脑、USB转FIFO协议转换器、设置有Flash驱动软件的单片机、位于电路板上的复杂可编程逻辑器件CPLD和Flash，所述桌面应用软件设置有USB底层驱动；所述电脑通过USB标准线缆与USB转FIFO协议转换器连接，所述USB转FIFO协议转换器通过FIFO接口与单片机连接，所述单片机通过自定义编程器接口与CPLD连接；所述自定义编程器接口采用并行总线接口，总线包括3位地址线、8位数据线、读写信号、片选信号、复位信号、备用线和信号地线；所述自定义编程器接口采用单片机通用的并行异步接口，自定义编程器接口的时序通过单片机的硬件实现；用户在桌面应用软件上导入Flash所需的编程数据，所述编程数据包括数据文件、数据文件的长度、写入Flash的起始地址和Flash擦除区域的长度；用户向桌面应用软件发送操作指令，桌面应用软件将操作指令和相应的编程数据按照自定义数据帧格式打包成自定义数据帧格式数据包，桌面应用软件的USB底层驱动将自定义数据帧格式数据包打包成USB数据包，电脑通过USB线缆将USB数据包发送至USB转FIFO协议转换器；USB转FIFO协议转换器将USB数据包解析成自定义帧格式数据包，USB转FIFO协议转换器通过FIFO接口将自定义帧格式数据包发送至单片机，单片机的Flash驱动软件按照标准格式指示位标准CFI，对自定义帧格式数据包进行解析，Flash驱动软件将解析出的命令和数据分解成若干Flash读写访问序列；Flash驱动软件将每一个Flash读写访问序列所需的数据文件、数据文件的长度和写入Flash的起始地址进行解析，将32位的Flash地址转化为4个8位的Flash 地址，将16位的Flash数据转化为2个8位的Flash数据；单片机通过CPLD对Flash进行读写访问，单片机通过CPLD写Flash，单片机对CPLD写访问时，自定义编程器接口的读写信号和片选信号均为低电平，单片机通过自定义编程器接口向CPLD的存储地址31～24位的ADDR4地址寄存器，发送需访问的8位的Flash地址的31～24位并锁存；单片机通过自定义编程器接口向CPLD的存储地址23～16位的ADDR3地址寄存器，发送需访问的8位的Flash地址的23～16位并锁存；单片机通过自定义编程器接口向CPLD的存储地址15～8位的ADDR2地址寄存器，发送需访问的8位的Flash地址的15～8位并锁存；单片机通过自定义编程器接口向CPLD的存储地址7～0位的ADDR1地址寄存器，发送需访问的8位的Flash地址的7～0位并锁存；单片机通过自定义编程器接口向CPLD的存储数据15～8位的DATA2数据寄存器，发送需写入的8位的Flash数据的15～8位并锁存；单片机通过自定义编程器接口向CPLD的存储数据7～0位的DATA1数据寄存器，发送需写入的8位的Flash数据的7～0位并锁存；写入Flash所需的数据已经全部发送；单片机通过自定义编程器接口向CPLD的写触发地址寄存器写入任意值，触发CPLD访问Flash的控制信号，CPLD按照ADDR4地址寄存器、ADDR3地址寄存器、ADDR2地址寄存器和ADDR1地址寄存器中锁存的Flash地址，将DATA2数据寄存器和DATA1数据寄存器中锁存的Flash数据发送至Flash，完成对FLASH的单次写访问；单片机通过CPLD读Flash，单片机对CPLD读访问时，读写信号为高电平，片选信号为低电平，单片机通过自定义编程器接口向CPLD的ADDR4地址寄存器发送需访问的8位的Flash地址的31～24位并锁存；单片机通过自定义编程器接口向CPLD的ADDR3地址寄 存器发送需访问的8位的Flash地址的23～16位并锁存；单片机通过自定义编程器接口向CPLD的ADDR2地址寄存器发送需访问的8位的Flash地址的15～8位并锁存；单片机通过自定义编程器接口向CPLD的ADDR1地址寄存器发送需访问的8位的Flash地址的7～0位并锁存；单片机通过自定义编程器接口向CPLD的读触发地址寄存器写入任意值，触发CPLD访问Flash的控制信号，CPLD将ADDR4地址寄存器、ADDR3地址寄存器、ADDR2地址寄存器和ADDR1地址寄存器中锁存的8位的Flash地址发送至Flash，Flash将相应地址的存储数据，发送至CPLD的DATA2数据寄存器和DATA1数据寄存器中；单片机读取并存储DATA2数据寄存器的数据；单片机读取并存储DATA1数据寄存器的数据；单片机判断对Flash的读写访问是否成功，若是，则将读写访问成功信息返回至桌面应用软件，否则将读写访问失败信息返回至桌面应用软件。