本實用新型涉及一種微控制器，具體是一種用于微控制器的燒錄裝置。

背景技術(shù)：

在MCU芯片量產(chǎn)的時候，其中一個重要的環(huán)節(jié)就是將用戶應(yīng)用程序?qū)懭胄酒姆菗]發(fā)性存儲介質(zhì)的存儲器（如OTP、MTP、FLASH等）中。這一過程也被稱為“燒錄”。在此燒錄的過程中，如何快速高效且可靠地將用戶程序燒錄到MCU芯片中，對控制生產(chǎn)成本和可靠性來說非常重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種用于微控制器的燒錄裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：

一種用于微控制器的燒錄裝置，包括燒錄模塊、燒錄電壓檢測模塊和燒錄控制模塊，所述燒錄模塊通過串行燒錄通信接口與外部燒錄邏輯進行串行通信，串行燒錄通信接口有2個信號線，分別是燒錄時鐘信號線pclk和燒錄數(shù)據(jù)信號線pdat，在燒錄模式中，將微控制器芯片的2個普通GPIO分時復(fù)用為燒錄時鐘信號線pclk和燒錄數(shù)據(jù)信號線pdat；所述燒錄電壓檢測模塊，負責(zé)檢測微控制器芯片的外部是否在微控制器芯片的燒錄高電壓引腳VPP上加上滿足燒錄要求的燒錄電壓；燒錄控制模塊輸出2個控制信號。

作為本實用新型進一步的方案：還包括時鐘模塊，時鐘模塊負責(zé)產(chǎn)生芯片的內(nèi)核工作時鐘clk_core。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：1）在檢測到燒錄高壓穩(wěn)定有效時長至80微秒后，才允許微控制器進入燒錄模式。通過過濾干擾，可以使微控制器芯片避免由于干擾的存在而誤進入燒錄模式，從而影響微控制器芯片的正常工作。

2）在燒錄模式時，通過分時復(fù)用微控制器芯片的2個GPIO引腳，作為微控制器芯片的燒錄串行通信信號引腳，不需要額外增加2個引腳，從而節(jié)省芯片面積。

3）在微控制器正常工作時，徹底關(guān)閉燒錄相關(guān)邏輯的時鐘，可以節(jié)省芯片不必要的功耗。

4）通過較短的檢測時間窗口就可以有效地檢測到燒錄請求，使微控制器芯片只需要較短的時間后就能夠跳過燒錄模式進入正常工作模式。

附圖說明

圖1為用于微控制器的燒錄裝置中微控制器系統(tǒng)框圖。

圖2為用于微控制器的燒錄裝置中燒錄控制模塊設(shè)計原理框圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參閱圖1～2，在本方案中，在檢測到燒錄高壓穩(wěn)定有效時長至80微秒后，才允許微控制器進入燒錄模式。通過過濾干擾，可以使微控制器芯片避免由于干擾的存在而誤進入燒錄模式，從而影響微控制器芯片的正常工作。在燒錄模式時，通過分時復(fù)用微控制器芯片的2個GPIO引腳，作為微控制器芯片的燒錄串行通信信號引腳，不需要額外增加2個引腳，從而節(jié)省芯片面積。在微控制器正常工作時，徹底關(guān)閉燒錄相關(guān)邏輯的時鐘，可以節(jié)省芯片不必要的功耗。通過較短的檢測時間窗口就可以有效地檢測到燒錄請求，使微控制器芯片只需要較短的時間后就能夠跳過燒錄模式進入正常工作模式。

本方案的原理如圖 1所示。

時鐘模塊（clock_gen）：時鐘模塊負責(zé)產(chǎn)生芯片的內(nèi)核工作時鐘（clk_core）。

NVM模塊：NVM（non-volatile memory）為一種非易失性存儲器，可以芯片在斷電的時情況下，保持存儲器中的內(nèi)容不丟失。NVM用來存儲用戶程序。MCU正常工作時，需要從NVM中讀出用戶程序并執(zhí)行相應(yīng)用戶定義的操作。

燒錄模塊（prog）:燒錄模塊通過串行燒錄通信接口與外部燒錄邏輯進行串行通信，接收到外部燒錄邏輯的指令后進行解析，并執(zhí)行相應(yīng)的燒錄指令操作。這些燒錄指令包括有設(shè)置燒錄地址、設(shè)置燒錄寫入數(shù)據(jù)、啟動燒錄、讀回NVM數(shù)據(jù)用于校驗等等。串行燒錄通信接口有2個信號線，分別是燒錄時鐘信號線（pclk）和燒錄數(shù)據(jù)信號線（pdat）。在燒錄模式中，將芯片的2個普通GPIO分時復(fù)用為燒錄時鐘信號線（pclk）和燒錄數(shù)據(jù)信號線（pdat），在燒錄完成后，當(dāng)芯片處于正常工作模式時，這2個GPIO仍然可以用作普通GPIO使用。

燒錄電壓檢測模塊（det_vp）：此模塊負責(zé)檢測微控制器芯片的外部是否在芯片的燒錄高電壓引腳（VPP）上加上滿足燒錄要求的燒錄電壓。當(dāng)檢測到燒錄高電壓引腳（VPP）上存在滿足燒錄的高電壓時，燒錄電壓檢測模塊輸出燒錄高壓有效標(biāo)志信號（hv_vld）。

燒錄控制模塊（prog_ctrl）：

燒錄控制模塊負責(zé)控制芯片在上電復(fù)位后是進入燒錄模式，或是跳過燒錄模式而進入正常工作模式。燒錄控制模塊輸出2個控制信號。其中，燒錄使能信號（prog_en）用來控制燒錄模塊的工作使能，當(dāng)燒錄使能信號（prog_en）為高電平有效狀態(tài)時，燒錄模塊（prog）開始工作。內(nèi)核使能信號（core_en）用來控制燒錄模塊的工作使能，當(dāng)內(nèi)核使能信號（core_en）為高電平有效狀態(tài)時，微控制器內(nèi)核開始正常工作。

燒錄控制模塊的工作原理如圖 2所示。在本方案中，微控制器進入燒錄模式的條件是：在芯片上電復(fù)位釋放的120微秒之內(nèi)，如果檢測到有效的燒錄高電壓，即芯片進入燒錄模式，否則，芯片將于芯片上電復(fù)位釋放的120微秒之后進入正常工作模式。如圖 2所示，當(dāng)燒錄電壓檢測模塊輸出的信號hv_det為高有效時，燒錄控制模塊中的計數(shù)器det_cnt進行累加計數(shù)；當(dāng)燒錄電壓檢測模塊輸出的信號hv_det為低電平狀態(tài)時，燒錄控制模塊中的計數(shù)器det_cnt重新歸零。計數(shù)器det_cnt的計數(shù)值通過比較器（C1）與80微秒計數(shù)值進行比較，當(dāng)比較器C1的輸出信號hv_vld為高電平輸出狀態(tài)時，表示檢測到的燒錄高壓至少在80微秒里面是穩(wěn)定的。以比較器C1的輸出信號hv_vld作為檢測到燒錄高電壓有效的條件，可以規(guī)避掉由于干擾導(dǎo)致芯片誤進入燒錄模式，從而影響芯片的正常上電工作。再者，在燒錄高壓剛剛加上或者正在撤除的過程中，燒錄高電壓并不穩(wěn)定的情況下，也不應(yīng)該進入燒錄指令處理。因此，通過燒錄控制模塊中的上述邏輯可以保證芯片可靠地進行燒錄。當(dāng)芯片上電復(fù)位后，燒錄控制模塊中的計數(shù)器por_cnt會進行累加計數(shù)，計數(shù)器por_cnt的計數(shù)值通過比較器（C2）與120微秒計數(shù)值進行比較，當(dāng)比較器C2的輸出信號gt_120us為高電平輸出狀態(tài)時，表示從上電復(fù)位釋放開始計時，時間已經(jīng)超過120微秒。否則，當(dāng)比較器C2的輸出信號gt_120us為低電平輸出狀態(tài)時，表示從上電復(fù)位釋放開始計時，時間還沒有超過120微秒，即當(dāng)前仍然處于可以進入燒錄模式的時間窗口之內(nèi)。如圖 2所示，當(dāng)比較器C1的輸出信號hv_vld為高電平輸出狀態(tài)且比較器C2的輸出信號gt_120us為低電平輸出狀態(tài)時，燒錄控制模塊輸出的燒錄使能信號（prog_en）為高有效狀態(tài)，從而使能燒錄模塊（prog）開始工作，芯片進入燒錄模式。同時，與GPIO_1連接的開關(guān)GATE1打開，且與GPIO_2連接的開關(guān)GATE2打開，外部燒錄模塊可以通過GPIO_1和GPIO_2與燒錄模塊進行串行通信。

當(dāng)比較器C2的輸出信號gt_120us為高電平輸出狀態(tài)且燒錄使能信號（prog_en）為低電平狀態(tài)時，燒錄控制模塊輸出的內(nèi)核使能信號（core_en）為高有效狀態(tài)，從而使能微控制器內(nèi)核進入正常工作模式。同時，與GPIO_1連接的開關(guān)GATE1關(guān)閉，且與GPIO_2連接的開關(guān)GATE2關(guān)閉，從而關(guān)閉了燒錄模塊的工作時鐘，使芯片節(jié)省不必要的功耗。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。