一次性可编程 (One Time Programmable,OTP) 产品的编程 在这里, 一次性可编程产品指的是内部的程序内存采用一次性可编程只读存储器 (One Time Programmable Read Only Memory,OTPROM, 简称 OTP) 的单片机 OTPROM 之资料写入原理同 EPROM, 可利用编程烧录工具的高电压将资料编程写入 OTP 产品为一次性可编程器件, 标准产品的程序内存及代码选项区为全空, 客户将应用程序代码烧录到芯片中, 就能按用户的功能正常工作 这为用户的开发验证和量产提供了极大的方便和灵活性 但是为了节省成本, 编程写入之后的资料就不再提供抹除或改写功能 在中颖的 SH6xxx 产品线中, 一次性可编程 (OTP) 产品占据了重要角色, 特别是家电 (SH69XX) 系列, 几乎全部有提供 OTP 产品 但是, 对 OTP 产品, 需要将应用程序代码烧录到芯片中, 芯片才能正常工作 所以对于 OTP 产品来讲, 程序的编程是一个重要的步骤 目前中颖公司, 对于 OTP 产品的编程问题, 主要提供 2 种方式进行处理 1. 对于是单一程序代码, 而且单次出货量很大的客户, 提供在产品出货时就由中颖在生产流程中将客户程序写入芯片的服务 ( 代烧 ) 在这种方式下, 客户的操作流程同投掩膜片 (MASK Type) 一样处理, 只需提供程序代码和代码选项表即可 2. 购买空的 OTP 芯片, 然后用户自行使用编程烧录工具, 将程序代码写入芯片的 OTPROM 这适合于用户的开发验证及一般客户小批量或多样化量产, 为大部分用户所采用
下面主要就第 2 种方式的一些问题进行介绍 目前中颖公司提供的 OTP 编程烧录工具, 其名称 / 适用单片机产品型号等见下表 1-1: 编程器名称 USB Rice66 Pro-03 Pro-01 说明支持的 IC 型号接口输入电源升级操作 SH6xxx 产品的仿真仿真器, 可以提供调试阶量产编程烧录器量产编程烧录器段的少量 OTP 编程烧录适用于旧款产品功能 SH66N12 SH66P12 所有 SH6xxxx OTP 产除 Pro-01 支持的产品 SH66P13A SH66P14A 品, 具体见 USB Rice66 以外的所有 OTP 产品 SH66P20A SH66P22A 的产品说明书 SH66P31A USB PC 接口或 Stand-alone Stand-alone( 下载客 USB PC 接口 ( 客户程序代码存于户程序代码于 FLASH EPROM or FLASH 芯片 ) 芯片 ) USB power 或 DC 14~16V,1A DC 16~18V,1A DC 14~16V,1A 网上下载最新程序, 自行升级 - ( http://www.sinowealth.com ) 表 1-1 OTP 编程烧录工具分类 1). 使用 Pro-01 进行编程烧录的 OTP 产品 Pro-01 编程烧录器又名 SH66Pxx 编程烧录器, 是一款比较早期的编程烧录器, 也只能用于烧录如上表所列中颖早期开发设计的型号的 OTP 产品 烧录时, 不同的产品型号也使用不同的连接接口和连接 Pin SH66P20A SH66P22A SH66P31A ) 使用烧录器上的 ZIP Socket 接口连接目标 IC; 而 SH66N12 SH66P12 SH66P13A SH66P14A 则使用右下角的 8 Pin 连接端接口连接目标 IC 烧录时各不同型号的连接引脚如下所列, 具体烧录操作请参阅编程器用户手册
28 Pin ZIP 烧写 Socket Pin 脚定义 : 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 的烧写 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 的烧写 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 的烧写 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 的烧写 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 进行编程烧录的 OTP 产品中颖近期开发设计的 SH6xxxx OTP 产品, 普遍已转用 Pro-03 编程烧录器进行编程烧录 Pro-03 提供同时烧录 4 颗 IC 的功能, 烧录连接接口上有四组相同的信号, 每组信号有五个烧录控制信号, 分别为 Vdd Vpp SCK SDA 和 GND, 另有三个操作及指示信号, 供操作及指示用途 用户须注意, 对应不同型号 IC, 这五个烧录控制信号对应的 IC 引脚是不同的 而对于有封装的产品来说, 烧录时也需配用相应不同的烧录转接器 具体 IC 的连接 Pin 及烧录器操作请参阅相关产品说明书及编程器用户手册 3). 用 USB Rice66 进行编程烧录
除了以上烧录器主要供量产使用外, 在用户开发验证时, 也可以使用 Rice66 仿真器进行编程烧录 而用 Rice66 烧录时, 用户须特别注意,USB Rice66 上有两个不同的烧录连接接口, 一个是在 Rice66 上面的 OTP Port1(ZIP socket), 另一个是 Rice66 侧面的 OTP Port2(10 pin socket) 只有 SH66P20A SH66P22A SH66P31A 才可用 Rice66 上面的 ZIP socket OTP Port1 作连接接口, 其信号定义与 Pro-01 上的 ZIP socket 相同 ; 所有其它型号 IC 皆需使用 Rice66 侧面的 10 pin socket OTP Port2 作连接接口 用 Rice66 烧录 SH66N12 SH66P12 SH66P13A SH66P14A 时, 其 10 pin socket 的信号定义与 Pro-01 8 pin socket 相同 (pin 9 & pin 10 NC); 用 Rice66 烧录以上 Pro-03 对应的 IC 时,Rice66 侧面 10 pin socket 的信号定义与 Pro-03 一组信号的五个烧录控制信号相同, 分别为 Vdd Vpp SCK SDA 和 GND 详情请参阅 Rice66 用户手册 对于封装出货的 OTP 产品, 通常都是采取先编程烧录, 再安装到印制电路板 (PCB) 的流程进行操作 ; 但当采用 COB(Chip on Board) 组装方式或个别采用封装片在编程前先安装焊接到应用电路板的流程的用户, 必须在印制电路板上预留出 OTP 芯片的编程接口, 以便连接 OTP 编程器进行编程 在此模式下, 用户可在 OTP 芯片编程前将包括 OTP 芯片在内的所有器件组装在印制电路板上后, 再对 OTP 芯片进行编程 为了确保 OTP 编程的可靠性, 在编程操作时 OTP 编程信号线必须直接连接到 OTP 编程器上, 不允许有其它器件或外加电路与之并联. 所以在印制电路板上必须预留跳线或分割焊盘, 将 OTP 编程接口与应用电路分隔开, 例如对使用 Pro-03 编程烧录的产品, 其接口 4 组信号 (VDD, VPP, SDA, SCK) 应如下图 3-15-1 所示所示 : Application PCB OTP Chip VPP VDD SCK SDA GND OTP Writer To Application Circuit Jumper 图 3-15-1 编程烧录接口连接示意图具体操作步骤如下 : 1) 在 OTP 芯片编程前将 4 组跳线断开 ; 2) 将 OTP 芯片的编程接口连接到 OTP 编程器, 完成代码编程 ; 3) 将用户板与 OTP 烧写器编程器断开, 将 4 组跳线短接 ;
有关 OTP 编程的更多详细资料及注意事项, 请参见相关工具的详细说明 以下将 OTP 产品编程烧录的操作步骤总结如下表 1-2: 步骤 封装片 裸片或封装片 应用电路板预留出 OTP 编程接口, 将 OTP 芯片 1 使用对应的 Socket 对芯片进邦定 / 安装焊接到应用电路板上, 其它所有元行编程器件不能焊接或是编程接口经跳线 / 分割焊盘 使芯片与应用系统分隔开 2 安装焊接到应用电路板 通过编程接口编程 3 焊接其它元器件或跳线 / 分割焊盘恢复芯片与应用系统连接 表 1-2 OTP 推荐编程烧录安装步骤