集成电路烧录与测试系统及其实时性研究

• 作 者: 沈娟
• 机 构: 南京航空航天大学
• 出 处: 南京航空航天大学
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 集成电路烧录 测试系统 烧录器设计 USB接口 通信协议 实时性

近年来，随着世界经济的发展，中国已经成为了世界电子产品最大的生产、制造基地，同时，科技的不断进步也使得电子产品更新换代的周期越来越短。这就导致，在不远的将来，中国必然会成为烧录器产品的最大需求国。然而，相对于国外来说，中国的烧录器行业起步较晚，技术相对落后，所以，长久以来，国外的烧录器产品在中国的烧录器市场占据着主导地位。因此，自主开发一款稳定、快速的烧录器，对于实现烧录器的国产化具有十分重要的意义。　　根据烧录器行业的发展现状以及发展趋势，作者提出了本课题的研究对象:一款在线式通用型集成电路烧录器，该烧录器具有两个最重要的特点:在线式和通用型。整篇文章以烧录器硬件电路的设计和下位机软件的实现为主线，详细阐述了该烧录器的设计过程。在制作出烧录器样机后，对其功能逐一测试，并研究其实时性。　　本文首先简单介绍了跟烧录器设计相关的技术，包括USB接口技术、TCP接口技术和μC/OS-Ⅱ实时操作系统，然后给出了烧录器系统的结构，并在此基础上提出了本文所设计的烧录器系统的总体框架图。　　其次，按照模块化的设计思路，将本烧录器系统的硬件电路分成电源模块、MCU模块、FPGA模块和人机交互模块四个模块进行分别设计，给出用Altium Designer09设计烧录器印制电路板的流程。　　再次，从烧录器和上位机通信的角度出发，分析本系统的数据通信需求，并提出了本系统的通信协议方案和实现过程。然后，作者对本烧录器系统的上位机界面进行了简单的介绍。最后，详细介绍了基于μC/OS-Ⅱ实时操作系统的下位机软件的设计过程，包括μC/OS-Ⅱ实时操作系统的移植与测试、下位机软件用户任务的分配和任务的详细设计流程等。　　最后，对烧录器系统的解密功能、基本功能、固件升级功能和烧录功能进行测试，从任务切换时间和中断响应时间两个角度对烧录器系统的实时性进行测量。测试结果表明:嵌入了μC/OS-Ⅱ实时操作系统的烧录器稳定性和实时性较好。本文的结尾提出了本烧录器系统的不足，为后续的改进和优化提出作者的意见和建议。