標題: 自制義隆單片機EM78P156燒寫器資料 [打印本頁]
作者: jxdianqi    時間: 2017-11-20 21:48
標題: 自制義隆單片機EM78P156燒寫器資料
大家看看是否能用51單片搞個義隆燒寫器
自制 EM78P156 燒寫器（含源程序）
微處理器或微控制器在今日已經(jīng)深入每一個家庭中， 其應(yīng)用范圍從家電、 汽車、 防盜、 電視游樂器、 玩具、 健康器材、計算機外設(shè)、通訊產(chǎn)品…等等。許多產(chǎn)品因應(yīng)用微處理器來控制， 取代了傳統(tǒng)的機械式控制， 不但降低成本， 且增加其附加價值。其應(yīng)用領(lǐng)域不斷的擴大， 不再是工業(yè)控制或昂貴儀器的專利。 這一切都要拜其發(fā)展工具普遍化及IC價格日趨低廉所賜。然而整個產(chǎn)品從研發(fā)到量產(chǎn)過程中， 具有EPROM功能的微控制器， 實扮演著關(guān)鍵性角色。 單次燒寫(One_Time Programming)微控制器， 不管是功能驗證， 或是初期小量生產(chǎn)， 均是不錯的選擇。 如果說OTP微控制器是子彈， 那么燒寫器便是槍了。經(jīng)�？◤椀臉�(即燒寫品質(zhì)不良， 或是成功率過低)， 在戰(zhàn)場經(jīng)常喪失制敵先機， 甚而對自己生命造成威脅。 故燒寫器之制作， 不可不謹慎為之。

      多功能燒寫器(Writer)普遍存在的問題：目前市面上有不少可抹式只讀存儲器(EPROM)燒寫器， 亦提供”單次燒寫” IC(簡稱：OTP)之功能。 其功能亦有不錯的表現(xiàn)， 燒寫之成功率也不差。 但大多數(shù)的多功能燒寫器仍免不了下列幾項缺點：
      操作步驟復(fù)雜： 由于必須同時提供多種品質(zhì)燒寫使用，且每一品牌又有多種系列產(chǎn)品。 無可避免的， 操作上勢必多出許多步驟。 如果再對該產(chǎn)品不熟， 要對號入座， 還真得費一番功夫。
     會挑個人計算機(PC)： 在軟件方面、 時序（Timing）必須由個人計算機（PC）產(chǎn)生，然而新舊計算機之執(zhí)行速度相差數(shù)倍甚至百倍，至使太新或太舊PC的沒法使用。 在硬件方面、由于阻抗的匹配和I/O端口設(shè)定的問題，使得傳輸工作就跟得了癌癥一樣， 回天乏術(shù)。
     不能獨立作業(yè)(stand-alone)， 攜帶不方便： 一般多功能燒寫器都與PC搭配使用， 本身不具儲存程序代碼的功能。 一位有經(jīng)驗的工程師，在從是客戶服務(wù)時， 多半會自備一臺PC及燒寫器， 以免白跑一趟。 故要干這一行的客戶服務(wù)工程師， 不是重裝步兵出身的， 還真干不來。燒寫時間過長， 不利大量生產(chǎn)： 如前項所述， 新舊計算機速度相差甚多。 故設(shè)計者在設(shè)計時序時， 必須抓的很寬， 以便符合所有計算機。內(nèi)存小的須耗十?dāng)?shù)秒， 內(nèi)存大的可能要以分鐘為單位了。 要小量生產(chǎn)還可以忍受， 可是遇到趕貨或大量生產(chǎn)時， 真有急驚瘋遇到了慢郎中之嘆。
具有導(dǎo)向功能的高速燒寫器

其實我們對多功能型的燒寫器亦無需多加以苛責(zé)， 就好比一位十項全能的選手， 其百米能跑個十秒四或十秒三， 巳是個翹楚， 但如果與百米選手
相比,可能初賽便被淘汰了。 義隆電子發(fā)展的這一型燒寫器， 便是針對了多功能型的燒寫器， 天生無法克服之缺陷， 巧思改良而成， 雖然不具多功能的能力， 但多功能燒寫器的缺失， 都巳不復(fù)存在。.如圖a所示， 其特性說明如下：
個人計算機 : 以前的燒寫器， 個人計算機扮演著主動的角色， 完全由計算機發(fā)號司令， 燒寫器只能唯命是從， 其過程幾乎是單向溝通, ，而今天我們將整個溝通方式扭轉(zhuǎn)過來， PC角色變的比較被動， 其間與微控制器采一問一答的方式， 亦即PC只送同步信號，而要不要做資料的傳遞則完全由微制器決定。 個人計算機的另一個功能是將CODE丟到程序代碼儲存區(qū)去。
EM78247微控制器： 該一MC(MicroController)除了與PC溝通外， 更控制了整個燒寫過程。 這是為什幺本燒寫器能夠獨自工作不需依賴PC的主因之一。
程序代碼儲存區(qū)：該一buffer使用24c16之EEPROM， 一旦寫入便永久儲存， 資料不會因電源的消失而消失， 在該儲存區(qū)的碼經(jīng)由微處理器燒寫到OTP ROM中。
該一結(jié)構(gòu)可以說完全避開了多功能型的缺點，為什么？請往下看：
簡易的操作：只要將code及option寫入程序代碼儲存區(qū)， 按下燒寫器的按鈕,即可執(zhí)燒寫的工作。
不挑食： PC對燒寫器采雙向溝通， 而EM78P247微控制器之傳輸速度(16MHz)， 又遠大于印表端口之速度(SPP)模式而言。故處PC只送同步信號及指令， 而OTP ROM的數(shù)據(jù)則由微制器負責(zé)傳送。 在硬件上， 印表端口原始設(shè)定之output pin永遠只做輸出，而input pin永遠只做輸入， 即最傳統(tǒng)的方式, 只因為目前仍有許多印表埠之I/O是非雙向設(shè)計的。
可與個人計算機分開獨立操作： 由于所有的資料都放在程序代碼儲存區(qū)， 故當(dāng)download 結(jié)束時， 即可將印表埠聯(lián)機拆除，在燒寫器上的LED會告訴您燒寫成功或失敗。 如前所述整個燒寫過程完全由EM78247微控制器所掌控， 與PC毫無瓜葛， 頂多在燒寫結(jié)束時，告訴PC燒寫的結(jié)果。
快速燒寫：量再大也不擔(dān)心： EM78P156/154內(nèi)部OTP燒寫結(jié)構(gòu)采一次燒2個words(26 bits)， 故1K ROM只需512次即可完成， 根據(jù)標準規(guī)格做的燒寫器可達0.3秒燒1顆， 但實在太快了， 恐燒寫者沒有注意， 故目前市面上看到的時間，是有意放大了5倍燒寫時間約1.5秒左右。
燒寫成功率高：由于時序完全由EM78P247所控制， 無需考慮PC的快慢。故燒寫之時序乃精心所調(diào)試的最佳化結(jié)果，其過程穩(wěn)定而安全。有記錄證明連續(xù)燒寫5千芯片(排除人為失誤)，結(jié)果全數(shù)及格通過。
線路簡單，維修容易：參閱圖三乃燒寫器之電路圖，只有幾只晶體管、電容和電阻，且無高深之電路理論。所有零件取得容易，且價格便宜，如有愛好，不妨自己 DIY。
綜合以上的優(yōu)點，不知是否為有意做類似產(chǎn)品之同好，提供一個另類思考方向。

燒寫的流程：
圖一、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
首先看看圖一， 為系統(tǒng)之結(jié)構(gòu)。 圖二則為整個系統(tǒng)之燒寫流程， 詳細說明PC如何將程序代碼及option code加載儲存區(qū)中，并將之讀回與原始碼比較， 以確保加載之值無誤。 為防止噪聲改變EEPROM之值， 以24C16為例， 可將第七腳拉至Vcc，將之變成只讀模式。 以上動作完成后， 可以用PC下命令方式或直接按下燒寫器上之按鍵， 當(dāng)EM78P247接收到燒寫指令時，會先燒寫原始碼再燒寫選擇碼(option code)最后燒寫保護碼。 該三個燒寫的副流程， 容后再詳細討論。 順帶一提的是，一但保護碼被燒low， 其OTP ROM將被死鎖， 再也讀不出來。

圖二、燒寫器之系統(tǒng)流程

圖四 燒寫流程
符號參數(shù)分最大單位
TrsVpp 到VDD 層次設(shè)定時間2
ms
Tcsu模式代號設(shè)定時間2
ms
Tchd模式代號持有時間2
ms
Tdsu資料設(shè)定時間2
ms
Tdhd資料持有時間2
ms
Tip程式啟動設(shè)定時間4
ms
Tdb資料到位組選擇更改20
ns
Tpwd程式pulse 寬度100
ns
Toes輸出啟動設(shè)定時間2
ns
Tod資料選擇更改由輸出啟動20
ns
Thz輸出取消到資料在High-Z
100ns
Tph位址時鐘pulse 寬度25
ns
Tso資料(位組) 選擇到輸出延遲時間
200ns
Tsh資料(位組) 選擇到輸出更改50
ns
Toda輸出取消到ACLK 設(shè)定時間2
ms
TadbACLK 到資料(位組) 選擇延遲時間2
ms
Tsa資料(位組) 選擇到ACLK 設(shè)定時間2
ms
表一 燒寫時序轉(zhuǎn)換之AC電氣特性

表一 燒寫時序轉(zhuǎn)換之AC電氣特性
圖三搭配圖四則詳盡的描述了EM78247如何達成燒寫的任務(wù)， 讓讀者更易解讀該二圖， 再提以下幾點說明：
Vpp的范圍從10.5V~12.5V均可， 一但Vpp大于10.5V，即進入燒寫模式。
利用C0~C2來設(shè)定燒寫模式， 實際上有七種模式， 但只有三種是使用者可能用到的， 即一般模式、 選擇(option)模式、與保護模式，請參閱表一。

模式(MODE）C2(IO2)C1(IO1)C0(O0)
一般(REGULAR)000
選擇(OPTION)010
保護(SECURITY)100
表二 燒寫模式選擇表

表二 燒寫模式選擇表
其實在當(dāng)TCC引腳電壓由Vcc進入Vpp時， 程序計數(shù)器即自動歸零， ACLK引腳產(chǎn)生4個脤沖時，地址即加2。
請注意預(yù)載的順序D7~D12(6bits)、 D0~D6(7bits)、D20~D25(1bit) 和D13~D19。 也就是說， 當(dāng)啟始時或地址加2后， 低地址碼的前(高)6位(bit)先加載，然后再將后(低)7位加載。 同理、 高地址碼亦按此要領(lǐng)。
當(dāng)加載碼就序后， 進入燒寫階段。 按照設(shè)計人員給的規(guī)格， 至少燒寫100微秒， 如果連續(xù)燒寫16次均沒有成功， 表示該OTP ROM為不良品。個人經(jīng)驗建議， 在燒寫成功后，重復(fù)燒寫步驟5次以上， 或可增加OTP ROM之電位穩(wěn)定性，請注意、驗證時讀取的動作順序與寫入時相同。
當(dāng)燒寫動作完成后， 為保險起見， 將OTP ROM之內(nèi)含值與原始碼，從頭到尾再比較一次， 完全一樣則等大功告成。
圖三為燒寫時序圖， 而表一則標示了每一關(guān)鍵時間的時間需求， 按圖索驥，保證結(jié)果令人滿意。
燒寫器之電路圖解譯：

圖五為本燒寫器之詳細電路圖， 吾人將其拆解成部分， 并一一加以說明：
1、電源部分(右上角)： 7805提供了系統(tǒng)所需的5V電源， 7808加7805則提 供了燒寫時所需的12.5V電壓，何時輸5V出或12.5V則由EM78P247之第10.11腳來控制， 平時整個系統(tǒng)耗電為25mA左右，燒寫時瞬間耗電為75mA左右，請注意7805(右下角)的散熱問題�！�
2、OTP ROM之燒寫腳座：請參閱圖五之引腳安排， 其與EM78247經(jīng)由一限流電阻(1K)連接。

圖五 EM78P156/4燒寫時之引腳設(shè)定

符號引腳型式功能說明
Vpp3輸入燒寫電壓。 電壓范圍：10.5V到 12.5V。
ACLK15輸入產(chǎn)生時鐘（Clock）給OTP內(nèi)存地址增加之用。
IO0～IO66 ～12I/O七位之?dāng)?shù)據(jù)總線。
C0 ～C26 ～8輸入燒寫模式（Mode）之選擇 。
DS16輸入字符（Word）選擇。當(dāng)DS為1時，選擇第一組字符。當(dāng)DS為0時，則選擇第二組字符。
BS4輸入Byte選擇。 當(dāng)BS為1時，選擇前六個位。當(dāng)BS為0時，則選擇后七個位。
/PGM2輸入碼燒寫致能， 負邏輯。
/OE1輸入輸出致能， 負邏輯。
表三 EM78P156/4之OTP引腳說明

表三 EM78P156/4之OTP引腳說明
EM78247之微控制器(中間部分)： 為該一燒寫系統(tǒng)的心臟， 其功能在下一章節(jié)將有更詳細的說明， 請注意該一微控制器使用16MHz為其操作頻率。
   程序儲存區(qū)/EEPROM(左上角)： 本實施列采用24C16之EEPROM， PC將程序代碼加載其中， 而EM78247則將其內(nèi)含值讀出，并寫入OTP ROM中，至于如何將資料寫入或讀出之時序圖， 坊間許多標準范例， 本文不再贅述。
I/O 埠(左中)： 當(dāng)初設(shè)計時,根據(jù)PRINT PORT的規(guī)格， CONTROL PORT,應(yīng)可雙向溝通，可是實際上卻仍有為數(shù)不少的I/O卡，仍采單向， 給打印機時，不會有任何問題。 故為減少使用者的困擾， 吾人決定輸出永遠輸出， 輸入則永遠輸入。 3個IN3904則純做開關(guān)， 如此可避開PC與EM78247和EEPROM之阻抗匹配問題。
電源重置(POWER ON RESET)(左下角)： CMOS體質(zhì)的微處理器， 普遍存在的一個問題： 就是殘存電壓(Brown-out)，因為微處理器無法自身很快的消化這些電壓， 故常要靠外部電路的協(xié)助， 來保證POWER ON RESET的成功來。實施例利用一個2.7V極納二極管， 一旦電位低于2.7V， 則系統(tǒng)會被重置。
燒寫結(jié)果顯示裝置： EM78247之第25引腳扮演兩個角色， 第一、 顯示燒寫結(jié)果， 如成功時恒亮， 失敗時則閃爍； 第二、 偵測按鍵是否被按下。
EM78247微控制器到底做了些什幺?
如圖六所示， 為本微控制器的工作流程。 吾人一共只用了約500個byte， 尚有四分之三的ROM沒有使用， 足見該種微控制指令效率之高。 吾人一開始即強調(diào)它的角色很重要， 它是燒寫器的心臟， 它到底做了什么! 使它如此重要，請看：
開始時:自我測試，其目的將系統(tǒng)之不穩(wěn)態(tài)先行消除。 　
檢測燒寫指令，來自按鍵或來自PC：如果指令來自PC，則燒寫方式根據(jù)PC告訴的需求來決定燒寫的方式。
讀取程序代碼區(qū)的資料， 將EEPROM之程序代碼及設(shè)定碼option分別讀出。
控制整個燒寫流程,即產(chǎn)生如圖之時序。 　
將OTP ROM之值與EEPROM值比較或?qū)⒅畟骰豍C中與原始碼連接比對.
將燒寫結(jié)果告訴PC或用綠色的LED來顯示。
圖七為EM78247之引腳圖, 其每一引腳說明表四。

圖六 EM78247之工作流程

圖七 EM78247之引腳

表五 EM78247之引腳功能
符號

類型

功能

OSCI

I

XTAL 類型: Crystal 輸入終端機或外在時鐘輸入引腳. RC  類型: RC oscillator 輸入引腳.

OSCO

I/O

XTAL 類型: 輸出終端機給crystal oscillator 或外在時鐘 輸入引腳. RC 類型: 時鐘輸出與一段時間之一instruction  循環(huán)是穿戴上這引腳.

TCC

I

真正的打卡鐘/計數(shù)器, Schmitt 啟動輸入引腳. 必須是tied 到 VDD 或VSS 如果不在用.

/RESET

I

Schmitt 啟動輸入引腳. 如果這引腳. 保持邏輯低的, 這控制器是重置.

P70~P77

I/O

端口7 是一個8-位bi-directional I/O 端口. P74~P75 能是 pulled-high 在內(nèi)經(jīng)由軟體控制. P76~P77 能有 open-drain 輸出經(jīng)由軟體控制. P70 和P71 也是這 R-option 引腳

P60~P67

I/O

端口6 是一個8-位bi-directional I/O 端口. 他們能是pulled-high  在內(nèi)經(jīng)由軟體控制.

P50~P53

I/O

低的命令4 引腳之端口5. 假如EM78P267/467a, 只是低的命令 4 引腳是用在端口5.

P54~P57

I/O

高的命令4 引腳之端口5. 假如EM78P267/467B, 端口5 是一個 8-位bi-directional I/O 端口.

/INT

I

Falling 邊緣triggered 中斷輸入引腳指示一個中斷如果中斷是能夠.它有內(nèi)部pull-up (50kW ).

NC

-

沒有連接.

VDD

-

電源引腳

VSS

-

接地引腳

表五 EM78247之引腳功能

更多的功能待您去開發(fā)！
目前該燒寫器所具有的功能，以這種結(jié)構(gòu)而言，真的非常的陽春，仍有許多的功能待您自己去開發(fā)，就舉幾個參考例子：
規(guī)定某幾個字符(word) 為加1之用：其目的在于如遙控器密碼的設(shè)定，每燒寫一次其值自動加1，無需整個程序重新編譯， 浪費許多時間。 　
”假亂碼”的格式：在將程序加載程序代碼區(qū)之前，將碼打亂成某一種格式而可利用微控制器將之反組譯回來，如此可用來保護程序不為外界所盜用，對自己程序多一層保障。
設(shè)定燒寫個數(shù)：利用EM78247與EEPROM之讀寫動作，事先設(shè)定燒寫個數(shù)，每燒一個設(shè)定個數(shù)便減一，直到減為零，即停止， 不再燒寫。
設(shè)定EEPROM之讀寫密碼： 凡企圖修改EEPROM之值者， 必須先鍵入預(yù)先設(shè)定之密碼， 否則修改無效。
以上所列只是冰山一角，更多的功能等待有創(chuàng)意的您自己去開發(fā)!

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作者: ziuny    時間: 2017-11-22 13:15
還沒用過義隆的片子， 好用不？
作者: changpeng    時間: 2018-12-30 22:33
能不能燒錄EM78P153S?
作者: aolin    時間: 2019-4-9 09:31
可以參考而已了，義隆新出的型號如153B都不提供燒錄時序了，想自己燒錄，難！
作者: canicula123    時間: 2019-12-10 14:27
資料很不錯，謝謝



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