專利名稱：一種安全的聯(lián)機(jī)/脫機(jī)兩用編程工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種編程工具，尤其涉及一種具有更高安全性的 聯(lián)機(jī)/脫機(jī)兩用的編程工具。
技術(shù)背景編程工具是一種用來給目標(biāo)芯片燒寫固件代碼的硬件工具，在編 程工具上設(shè)置目標(biāo)芯片的編程座，當(dāng)把目標(biāo)芯片裝設(shè)在該編程座上 后，便可以利用編程工具將編程固件代碼燒寫在目標(biāo)芯片中了。利用編程工具對目標(biāo)芯片進(jìn)行編程的方法通常分為聯(lián)機(jī)編程(即 在線編程)和脫機(jī)編程(即離線編程)兩種方法聯(lián)機(jī)編程方法就是 使用上層軟件在計(jì)算機(jī)端控制編程工具，對芯片進(jìn)行編程，這是最常 用的方法，大家都比較熟悉；而脫機(jī)編程方法就是不使用計(jì)算機(jī)，直 接使用編程工具對芯片進(jìn)行編程的方法，具體的說是先將要編程的固 件代碼通過計(jì)算機(jī)相應(yīng)接口下載到編程工具中，然后直接使用編程工 具對芯片進(jìn)行編程。就目前一般脫機(jī)編程方式的編程工具來說，核心器件包括一個(gè)微 控制芯片，用來存儲編程工具自身的固件代碼，以進(jìn)行控制和實(shí)現(xiàn)編 程操作，還包括一片外存儲器(一般采用EPROM或EEPROM)， 一 般被編程固件代碼會被下載保存在該片外存儲器上。所以，目前的這 種可以實(shí)現(xiàn)脫機(jī)編程的編程工具在安全上存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，即很容易 將片外存儲器中保存的編程固件代碼讀出，即使在保存時(shí)經(jīng)過算法加 密處理，也很容易被破解，不夠安全。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在解決現(xiàn)有編程工具存在的安全隱患，提供一種將
要編程的固件代碼和編程工具自身的固件代碼保存在同一芯片中的 更為安全可靠的聯(lián)機(jī)/脫機(jī)兩用編程工具。本實(shí)用新型的安全的聯(lián)機(jī)/脫機(jī)兩用編程工具，包括(1)設(shè)置 了自身固件代碼保存單元的微控制器芯片，其中保存有用以控制和實(shí) 現(xiàn)對目標(biāo)芯片進(jìn)行編程操作的編程工具自身固件代碼(2)與所述微 控制器芯片相連的通信接口，用以將所述編程工具連接到計(jì)算機(jī)(3) 與所述微控制器芯片相連的狀態(tài)指示模塊，指示當(dāng)前編程工具及其電 源的工作狀態(tài)(4)與所述微控制器芯片、通信接口和編程座連接的 電源回路，為所述編程工具提供電源管理(5)與所述微控制器芯片 相連的脫機(jī)編程啟動裝置，用以啟動脫機(jī)編程操作；特別的，本實(shí)用新型中的微控制器芯片中還包括編程固件代碼保 存單元，用于存儲通過所述通信接口下載到所述編程工具中的編程固 件代碼。所述通信接口可采用USB通信接口 、串口通信接口或并口通信 接口。所述脫機(jī)編程啟動裝置可采用按鍵裝置或開關(guān)裝置。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型提供的 安全的聯(lián)機(jī)/脫機(jī)兩用編程工具，將被編程的固件代碼由現(xiàn)有編程工 具中的保存在片外存儲器改為保存在編程工具自身的微控制芯片中， 使其不容易被讀出，從而大大提高了被編程固件代碼的安全性。

圖1是本實(shí)用新型所述的聯(lián)機(jī)/脫機(jī)兩用編程工具結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型所述的聯(lián)機(jī)/脫機(jī)兩用編程工具的一種優(yōu)選電路連接圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
圖1是本實(shí)用新型所述的聯(lián)機(jī)/脫機(jī)兩用編程工具結(jié)構(gòu)圖。參考 圖l，本實(shí)用新型所述的安全的聯(lián)機(jī)/脫機(jī)兩用編程工具100，包括(1) 微控制器芯片102，包括自身固件代碼保存單元1021，其 中保存有編程工具100自身固件代碼，用以控制和實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)芯片進(jìn) 行編程操作；還包括編程固件代碼保存單元1022，用來存儲下載到 編程工具100中的編程固件代碼，這樣將編程固件代碼和編程工具 100的自身固件代碼共同保存在微控制器芯片102中，有效防止了編 程固件代碼被輕易讀出，增加了其安全性；(2) 通信接口 101，與微控制器芯片102相連，將編程工具100 連接到計(jì)算機(jī)107，這里的通信接口 101可以采用USB通信接口、 串口通信接口或并口通信接口；(3) 編程座103,用以裝設(shè)目標(biāo)芯片；(4) 狀態(tài)指示模塊106，與微控制器芯片102相連，用以指示 當(dāng)前編程工具及其電源的工作狀態(tài)， 一般用指示燈和蜂鳴器來顯示工 作狀態(tài)；(5) 脫機(jī)編程啟動裝置105，與微控制器芯片102相連，用以 啟動脫機(jī)編程操作；脫機(jī)編程啟動裝置105可以采用按鍵裝置或開關(guān) 裝置；(6) 電源回路104，與微控制器芯片102、通信接口 101和編程 座103相連接，當(dāng)采用聯(lián)機(jī)方式工作時(shí)，編程工具100通過通信接口 IOI得到供電，當(dāng)采用脫機(jī)方式工作時(shí)，編程工具100通過電源回路 104中的電源接口連接外接電源得到供電，為編程工具IOO提供電源 管理。圖2是本實(shí)用新型所述的聯(lián)機(jī)/脫機(jī)兩用編程工具的一種優(yōu)選電 路連接圖。參考圖2，在編程工具200的電路板上的核心器件包括 微控制芯片202(選用MOTOROLA公司的68HC卯8JB16芯片)，USB
通信接口201、編程座203、電源電路205、電源接口 206、按鍵204、 蜂鳴器207、編程指示燈208和電源指示燈209。采用聯(lián)機(jī)方式對目標(biāo)芯片燒寫代碼時(shí)的工作流程是首先將目標(biāo) 芯片裝設(shè)在編程座203上，再將編程工具200通過USB通信接口 201 與計(jì)算機(jī)210連接，此時(shí)電源指示燈209點(diǎn)亮，計(jì)算機(jī)210會通過 USB通信接口 201向編程工具200的微控制芯片202發(fā)出一個(gè)命令 信息，要求微控制芯片202檢査目前所要燒寫的目標(biāo)芯片的型號；此 時(shí)微控制芯片202檢査裝設(shè)在編程座203上的目標(biāo)芯片的型號后，將 型號信息通過USB通信接口 201回傳給計(jì)算機(jī)210，例如微控制芯 片202讀取到的目標(biāo)芯片的型號為ATMEL 89C51,則微控制芯片202 便會向計(jì)算機(jī)210回傳該名稱，計(jì)算機(jī)210判斷編程座203上的芯片 型號是否為有效芯片，如果是可以利用該編程工具200進(jìn)行燒寫的芯 片型號，便可以對其進(jìn)行編程，如果不是有效芯片則報(bào)錯(cuò)，此時(shí)蜂鳴 器207會響；如果沒有任何芯片裝設(shè)在編程座203上，便會回傳給計(jì) 算機(jī)210—個(gè)沒有任何芯片的信號，此時(shí)蜂鳴器207也會響；在辨識 確認(rèn)出目標(biāo)芯片的型號為有效后，便可使用上層軟件在計(jì)算機(jī)210上 控制編程工具200，通過USB通信接口 201將與目標(biāo)芯片相對應(yīng)的 編程固件代碼在微控制芯片202的控制下直接燒寫在裝設(shè)在編程座 203上的目標(biāo)芯片中。編程過程中，編程指示燈208點(diǎn)亮，表示此時(shí) 編程工具200處于編程狀態(tài)，如果編程操作中出現(xiàn)問題，則蜂鳴器 207便會鳴叫報(bào)錯(cuò);采用聯(lián)機(jī)方式對目標(biāo)芯片燒寫代碼的整個(gè)過程中， 都是通過USB通信接口 201對編程工具200進(jìn)行供電。采用脫機(jī)方式對目標(biāo)芯片燒寫代碼時(shí)的工作流程是首先將編程 工具200通過USB通信接口 201與計(jì)算機(jī)210連接，點(diǎn)亮電源指示 燈209，計(jì)算機(jī)210便會將與目標(biāo)芯片相對應(yīng)的編程固件代碼通過 USB通信接口 201下載到編程工具200上的微控制芯片202中保存,
之后便可以斷開與計(jì)算機(jī)端210連接的USB通信接口 201，此時(shí)電 源指示燈209熄滅；當(dāng)需要對目標(biāo)芯片燒寫時(shí)，先將目標(biāo)芯片裝設(shè)在 編程座203上，再將電源線接到電源接口 206上，利用內(nèi)部電源電路 205為微控制芯片202、編程座203進(jìn)行供電，電源指示燈209點(diǎn)亮； 然后按動按鍵204啟動脫機(jī)編程的動作，此時(shí)微控制芯片202通過檢 測其中某個(gè)I/0管腳(如1/00)的電平狀態(tài)，判斷按鍵204是否被按 下，平時(shí)該I/O0管腳處于低電平狀態(tài)，當(dāng)按鍵被按下時(shí)，該I/O0管 腳便會處于高電平狀態(tài)，當(dāng)按鍵204被放開后，該I/O0管腳又會恢 復(fù)到低電平狀態(tài)，完成一次按鍵按下的動作；微控制芯片202檢査裝 設(shè)在編程座203上的目標(biāo)芯片的型號，并判斷編程座203上的芯片型 號是否為有效芯片，如果是可以利用編程工具200進(jìn)行燒寫的芯片型 號，便可以對其進(jìn)行編程；如果不是有效芯片，則蜂鳴器207報(bào)錯(cuò)； 如果沒有任何芯片裝設(shè)在編程座203上，蜂鳴器207也會報(bào)錯(cuò)；在辨 識確認(rèn)目標(biāo)芯片型號為有效后，保存在微控制芯片202中的編程固件 代碼便被燒寫到裝設(shè)在編程座203上的目標(biāo)芯片中，完成對目標(biāo)芯片 的程序燒寫；在編程過程中，編程指示燈208點(diǎn)亮，表示此時(shí)編程工 具200處于編程狀態(tài)，如果編程操作中出現(xiàn)問題，則蜂鳴器207會鳴 叫報(bào)錯(cuò)；在整個(gè)脫機(jī)方式下對目標(biāo)芯片燒寫程序代碼的過程中都是由 外接電源通過電源接口 206進(jìn)行供電。本實(shí)施例中，微控制芯片68HC908JB16共有16KB FLASH存儲 空間，分配方式是將其中的8KB存儲空間用來保存編程工具自身固 件程序代碼，另外的8KB存儲空間用來存放在脫機(jī)編程方式下保存 編程固件程序。實(shí)際應(yīng)用中對于存儲空間的分配可以根據(jù)具體需要進(jìn) 行調(diào)整。本實(shí)施例中，脫機(jī)編程啟動裝置采用的是按鍵實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)然，也 可以采用開關(guān)裝置來實(shí)現(xiàn)對脫機(jī)編程動作的啟動。
本實(shí)施例中，由于目標(biāo)芯片的編程固件代碼是下載到編程工具上的微控制芯片68HC908JB16中進(jìn)行保存的，所以相對目前通用的保 存在片外存儲器件的方式來說，更加不容易被讀出，提高了安全性。 以上所述實(shí)施方式僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，本實(shí)用新型不 限于上述實(shí)施例，對于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言，在不背離本實(shí)用新 型原理的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都屬于本實(shí)用新型 的構(gòu)思和所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種安全的聯(lián)機(jī)/脫機(jī)兩用編程工具，其特征在于包括(1)設(shè)置了自身固件代碼保存單元的微控制器芯片，其中保存有用以控制和實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)芯片進(jìn)行編程操作的編程工具自身固件代碼(2)與所述微控制器芯片相連的通信接口，用以將所述編程工具連接到計(jì)算機(jī)(3)與所述微控制器芯片相連的狀態(tài)指示模塊，指示當(dāng)前編程工具及其電源的工作狀態(tài)(4)與所述微控制器芯片、通信接口和編程座連接的電源回路，為所述編程工具提供電源管理(5)與所述微控制器芯片相連的脫機(jī)編程啟動裝置，用以啟動脫機(jī)編程操作，其特征在于所述微控制器芯片中還包括編程固件代碼保存單元，用于存儲通過所述通信接口下載到所述編程工具中的編程固件代碼。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全的聯(lián)機(jī)/脫機(jī)兩用編程工具，其特 征在于所述通信接口可采用USB通信接口、串口通信接口或并口 通信接口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全的聯(lián)機(jī)/脫機(jī)兩用編程工具，其特 征在于所述脫機(jī)編程啟動裝置可采用按鍵裝置或開關(guān)裝置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種安全的聯(lián)機(jī)/脫機(jī)兩用編程工具，除了包括設(shè)置了自身固件代碼保存單元的微控制器芯片、通信接口、狀態(tài)指示模塊、電源回路和脫機(jī)編程啟動裝置以外，還在微控制器芯片中設(shè)置了編程固件代碼保存單元，用于存儲下載到所述編程工具中的編程固件代碼。由于本實(shí)用新型將被編程固件代碼保存在編程工具的微控制芯片中，使其不容易被讀出，較現(xiàn)有編程工具利用片外存儲器保存被編程固件代碼的方式有了更高的安全性。
文檔編號G06F9/44GK201035558SQ20072010358
公開日2008年3月12日 申請日期2007年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月12日
發(fā)明者于華章, 舟 陸 申請人:北京飛天誠信科技有限公司