一次性可編程 (One Time Programmable,OTP) 產品的編程 在這裏, 一次性可編程產品指的是內部的程式記憶體採用一次性可編程唯讀記憶體 (One Time Programmable Read Only Memory,OTPROM, 簡稱 OTP) 的單片機 OTPROM 之資料寫入原理同 EPROM, 可利用編程燒錄工具的高電壓將資料編程寫入 OTP 產品為一次性可編程器件, 標準產品的程式記憶體及代碼選項區為全空, 客戶將應用程式碼燒錄到晶片中, 就能按用戶的功能正常工作 這為用戶的開發驗證和量產提供了極大的方便和靈活性 但是為了節省成本, 編程寫入之後的資料就不再提供抹除或改寫功能 在中穎的 SH6xxx 產品線中, 一次性可編程 (OTP) 產品佔據了重要角色, 特別是家電 (SH69XX) 系列, 幾乎全部有提供 OTP 產品 但是, 對 OTP 產品, 需要將應用程式碼燒錄到晶片中, 晶片才能正常工作 所以對於 OTP 產品來講, 程式的編程是一個重要的步驟 目前中穎公司, 對於 OTP 產品的編程問題, 主要提供 2 種方式進行處理 1. 對於是單一程式碼, 而且單次出貨量很大的客戶, 提供在產品出貨時就由中穎在生產流程中將客戶程式寫入晶片的服務 ( 代燒 ) 在這種方式下, 客戶的操作流程同投掩膜片 (MASK Type) 一樣處理, 只需提供程式碼和代碼選項表即可 2. 購買空的 OTP 晶片, 然後用戶自行使用編程燒錄工具, 將程式碼寫入晶片的 OTPROM 這適合於用戶的開發驗證及一般客戶小批量或多樣化量產, 為大部分用戶所採用
下面主要就第 2 種方式的一些問題進行介紹 目前中穎公司提供的 OTP 編程燒錄工具, 其名稱 / 適用單片機產品型號等見下表 1-1: 編程器名稱 USB Rice66 Pro-03 Pro-01 說明支持的 IC 型號介面輸入電源升級操作 SH6xxx 產品的仿真模擬器, 可以提供調試階量產編程燒錄器量產編程燒錄器段的少量 OTP 編程燒錄適用於舊款產品功能 SH66N12 SH66P12 所有 SH6xxxx OTP 產除 Pro-01 支援的產品 SH66P13A SH66P14A 品, 具體見 USB Rice66 以外的所有 OTP 產品 SH66P20A SH66P22A 的產品說明書 SH66P31A USB PC 介面或 Stand-alone Stand-alone( 下載客 USB PC 介面 ( 客戶程式碼存于戶程式碼於 FLASH 晶 EPROM or FLASH 晶片 ) 片 ) USB power 或 DC 14~16V,1A DC 16~18V,1A DC 14~16V,1A 網上下載最新程式, 自行升級 - ( http://www.sinowealth.com ) 表 1-1 OTP 編程燒錄工具分類 1). 使用 Pro-01 進行編程燒錄的 OTP 產品 Pro-01 編程燒錄器又名 SH66Pxx 編程燒錄器, 是一款比較早期的編程燒錄器, 也只能用於燒錄如上表所列中穎早期開發設計的型號的 OTP 產品 燒錄時, 不同的產品型號也使用不同的連接介面和連接 Pin SH66P20A SH66P22A SH66P31A ) 使用燒錄器上的 ZIP Socket 介面連接目標 IC; 而 SH66N12 SH66P12 SH66P13A SH66P14A 則使用右下角的 8 Pin 連接端介面連接目標 IC 燒錄時各不同型號的連接引腳如下所列, 具體燒錄操作請參閱編程器用戶手冊
28 Pin ZIP 燒寫 Socket Pin 腳定義 : Pin1 PORTE.2 PORTE.1 Pin28 Pin2 PORTE.3 PORTE.0 Pin27 Pin3 PORTF.1 PORTF.0 Pin26 Pin4 PORTA.2 PORTA.1 Pin25 Pin5 PORTA.3 PORTA.0 Pin24 Pin6 TO OSCI Pin23 Pin7 RESET Pin22 Pin8 GND VDD Pin21 Pin9 PORTB.0 PORTC.3 Pin20 Pin10 PORTB.1 PORTC.2 Pin19 Pin11 PORTB.2 PORTC.1 Pin18 Pin12 PORTB.3 PORTC.0 Pin17 Pin13 PORTD.0 PORTD.3 Pin16 Pin14 PORTD.1 PORTD.2 Pin15 a. SH66P12 SH66P13A SH66P14A 的燒寫 Pin 如下: ( 用 8 Pin Socket) Pin1 VDD TEST Pin8 Pin2 OSCI RESET Pin7 Pin3 PA3 PA2 Pin6 Pin4 PA1 GND Pin5 b. SH66N12H 的燒寫 Pin 如下: ( 用 8 Pin Socket) Pin1 VDD TEST Pin8 Pin2 OSCI RESET Pin7 Pin3 PORTD.3 PORTD.2 Pin6 Pin4 PORTD.1 GND Pin5
c. SH66P20A SH66P22A 的燒寫 Pin 如下: ( 用 28 Pin ZIP Socket) Pin4 PORTA.2 PORTA.1 Pin25 Pin5 PORTA.3 PORTA.0 Pin24 Pin6 TO OSCI Pin23 Pin7 RESET Pin22 Pin8 GND VDD Pin21 Pin9 PORTB.0 PORTC.3 Pin20 Pin10 PORTB.1 PORTC.2 Pin19 Pin11 PORTB.2 PORTC.1 Pin18 Pin12 PORTB.3 PORTC.0 Pin17 d. SH66P31A 的燒寫 Pin 如下: ( 用 28 Pin ZIP Socket) Pin4 PORTA.2 PORTA.1 Pin25 Pin5 PORTA.3 PORTA.0 Pin24 Pin6 PORTD.1 OSCI Pin23 Pin7 RESET Pin22 Pin8 GND VDD Pin21 Pin9 PORTB.0 PORTC.3 Pin20 Pin10 PORTB.1 PORTC.2 Pin19 Pin11 PORTB.2 PORTC.1 Pin18 Pin12 PORTB.3 PORTC.0 Pin17 2). 使用 Pro-03 進行編程燒錄的 OTP 產品中穎近期開發設計的 SH6xxxx OTP 產品, 普遍已轉用 Pro-03 編程燒錄器進行編程燒錄 Pro-03 提供同時燒錄 4 顆 IC 的功能, 燒錄連接介面上有四組相同的信號, 每組信號有五個燒錄控制信號, 分別為 Vdd Vpp SCK SDA 和 GND, 另有三個操作及指示信號, 供操作及指示用途 用戶須注意, 對應不同型號 IC, 這五個燒錄控制信號對應的 IC 引腳是不同的 而對於有封裝的產品來說, 燒錄時也需配用相應不同的燒錄轉接器 具體 IC 的連接 Pin 及燒錄器操作請參閱相關產品說明書及編程器用戶手冊 3). 用 USB Rice66 進行編程燒錄
除了以上燒錄器主要供量產使用外, 在用戶開發驗證時, 也可以使用 Rice66 模擬器進行編程燒錄 而用 Rice66 燒錄時, 用戶須特別注意,USB Rice66 上有兩個不同的燒錄連接介面, 一個是在 Rice66 上面的 OTP Port1(ZIP socket), 另一個是 Rice66 側面的 OTP Port2(10 pin socket) 只有 SH66P20A SH66P22A SH66P31A 才可用 Rice66 上面的 ZIP socket OTP Port1 作連接介面, 其信號定義與 Pro-01 上的 ZIP socket 相同 ; 所有其他型號 IC 皆需使用 Rice66 側面的 10 pin socket OTP Port2 作連接介面 用 Rice66 燒錄 SH66N12 SH66P12 SH66P13A SH66P14A 時, 其 10 pin socket 的信號定義與 Pro-01 8 pin socket 相同 (pin 9 & pin 10 NC); 用 Rice66 燒錄以上 Pro-03 對應的 IC 時,Rice66 側面 10 pin socket 的信號定義與 Pro-03 一組信號的五個燒錄控制信號相同, 分別為 Vdd Vpp SCK SDA 和 GND 詳情請參閱 Rice66 用戶手冊 對於封裝出貨的 OTP 產品, 通常都是採取先編程燒錄, 再安裝到印製電路板 (PCB) 的流程進行操作 ; 但當採用 COB(Chip on Board) 組裝方式或個別採用封裝片在編程前先安裝焊接到應用電路板的流程的用戶, 必須在印製電路板上預留出 OTP 晶片的編程介面, 以便連接 OTP 編程器進行編程 在此模式下, 用戶可在 OTP 晶片編程前將包括 OTP 晶片在內的所有器件組裝在印製電路板上後, 再對 OTP 晶片進行編程 為了確保 OTP 編程的可靠性, 在編程操作時 OTP 編程信號線必須直接連接到 OTP 編程器上, 不允許有其他器件或外加電路與之並聯. 所以在印製電路板上必須預留跳線或分割焊盤, 將 OTP 編程介面與應用電路分隔開, 例如對使用 Pro-03 編程燒錄的產品, 其介面 4 組信號 (VDD, VPP, SDA, SCK) 應如下圖 3-15-1 所示所示 : Application PCB OTP Chip VPP VDD SCK SDA GND OTP Writer To Application Circuit Jumper 圖 3-15-1 編程燒錄介面連接示意圖具體操作步驟如下 : 1) 在 OTP 晶片編程前將 4 組跳線斷開 ; 2) 將 OTP 晶片的編程介面連接到 OTP 編程器, 完成代碼編程 ; 3) 將用戶板與 OTP 燒寫器編程器斷開, 將 4 組跳線短接 ;
有關 OTP 編程的更多詳細資料及注意事項, 請參見相關工具的詳細說明 以下將 OTP 產品編程燒錄的操作步驟總結如下表 1-2: 步驟 封裝片 裸片或封裝片 應用電路板預留出 OTP 編程介面, 將 OTP 晶片 1 使用對應的 Socket 對晶片進邦定 / 安裝焊接到應用電路板上, 其他所有元行編程器件不能焊接或是編程介面經跳線 / 分割焊盤 使晶片與應用系統分隔開 2 安裝焊接到應用電路板 通過編程介面編程 3 焊接其他元器件或跳線 / 分割焊盤恢復晶片與應用系統連接 表 1-2 OTP 推薦編程燒錄安裝步驟