CN107885508A - 一种器件烧录方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种器件烧录方法及系统，属于嵌入式系统领域。该方法包括：上位机扫描复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)模块是否可用；若是，则上位机对CPLD模块进行配置；CPLD模块与外部接口器件进行连接；上位机通过CPLD模块对外部接口器件进行数据烧录与调试。从而本发明的器件烧录方法及系统，支持多种接口设备的烧录，简化了单板的设计，可以为研发过程中单板调试烧录程序等提供很大的便捷，直接通过一个接口即可实现整板的器件的程序、版本、以及固件的烧录，结构简单，并大大地提高了工作效率。

Description

一种器件烧录方法及系统

技术领域

本发明涉及嵌入式系统领域，尤其涉及一种器件烧录方法及系统。

背景技术

目前，大型电子设备及产品上所用的逻辑器件、闪存(Flash)等非常多，并且在未来随着系统复杂程度的提高，所用的需要烧录的器件也越来越多。尽管生产阶段可以采用先烧录后焊接的方式，但是调试阶段需要反复进行加载程序(BootLoader，Boot)及固件的烧录，无法进行先烧后贴处理。

在现有公开的技术中，主要是有通过电脑端烧录复杂可编程逻辑器件(ComplexProgrammable Logic Device，CPLD)、或者是Flash烧录器，还有是通过串行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)及联合测试工作组(Joint TestAction Group，JTAG)接口合一的线缆通过单板上的电子开关选择去烧录Flash及CPLD。但是，上述现有技术有的是功能单一，有的是针对特定场景的。

如图1所示是现有的一种器件烧录系统，包括上位机110、与该上位机110通过USB连接的PC接口模块120、两个电子开关130、与其中一个电子开关130通过SPI连接的Flash140、以及与另一个电子开关通过JTAG连接的CPLD模块150。也就是说，图1中其除了上位机110、PC接口模块120外还需要设置电子开关130，即需要在电路板上添加额外器件去实现相应功能的，从而导致对器件的烧录速度很慢，影响调试效率。

因此，需要提出一种器件烧录方法及系统，克服上述不足，提高烧录速度和调试效率。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种器件烧录方法及系统，能够降低单板的硬件的复杂度，以及在调试阶段烧录逻辑器件程序时更加高效快捷，方便灵活。

为实现上述目的，本发明提供一种种器件烧录方法，所述方法包括：上位机扫描复杂可编程逻辑器件CPLD模块是否可用；若所述上位机扫描所述CPLD模块可用，则所述上位机对所述CPLD模块进行配置；所述CPLD模块与外部接口器件进行连接；所述上位机通过所述CPLD模块对所述外部接口器件进行数据烧录与调试。

可选地，在所述上位机对所述CPLD模块进行配置之前，所述方法还包括：所述上位机将基础的CPLD固件版本通过串行外设接口SPI烧录到所述CPLD模块上，以使所述CPLD模块与所述上位机进行通信。

可选地，所述上位机对所述CPLD模块进行配置包括：所述上位机对所述CPLD模块配置需要的接口以及选择连接器件的通道。

可选地，所述CPLD模块与外部接口器件进行连接，包括：在所述CPLD模块内部运行所述接口及协议转换程序，通过SPI、I2C总线、串行加载、通用异步收发传输器UART接口或联合测试工作组JTAG接口与相应的外部接口器件进行连接。

可选地，所述上位机通过个人计算机PC接口模块与CPLD模块连接，所述CPLD模块及所述外部接口器件设置于单板上。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种器件烧录系统，所述系统包括上位机、与所述上位机连接的个人计算机PC接口模块、以及与所述PC接口模块连接的复杂可编程逻辑器件CPLD模块，其中：所述上位机，用于扫描所述CPLD模块是否可用，若所述CPLD模块正常可用，则对所述CPLD模块进行配置；所述CPLD模块，用于与外部接口器件进行连接，以使所述上位机通过所述CPLD模块对所述外部接口器件进行数据烧录与调试。

可选地，所述上位机，还用于将基础的CPLD固件版本通过串行外设接口SPI烧录到所述CPLD模块上，以使所述CPLD模块与所述上位机进行通信。

可选地，所述上位机，具体用于对所述CPLD模块配置需要的接口以及选择连接器件的通道。

可选地，所述CPLD模块，用于在其内部运行所述接口及协议转换程序，通过SPI、I2C总线、串行加载、通用异步收发传输器UART接口或联合测试工作组JTAG接口与相应的外部接口器件进行连接。

可选地，所述CPLD模块及所述外部接口器件设置于单板上。

本发明提出的器件烧录方法及系统，当上位机扫描CPLD模块可用时，则对CPLD模块进行配置，CPLD模块与外部接口器件进行连接，上位机通过CPLD模块对外部接口器件进行数据烧录与调试。从而本发明的器件烧录方法及系统，支持多种接口设备的烧录，简化了单板的设计，可以为研发过程中单板调试烧录程序等提供很大的便捷，直接通过一个接口即可实现整板的器件的程序、版本、以及固件的烧录，结构简单，并大大地提高了工作效率。

附图说明

图1为现有技术中的器件烧录系统的组成示意图；

图2为本发明较佳实施例提供的器件烧录系统的组成示意图；

图3为本发明较佳实施例提供的器件烧录方法的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

请参照图2，为本发明较佳实施例提供的器件烧录系统，该系统包括：上位机210、PC接口模块220、以及复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)模块230。其中，上位机210通过通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)与个人计算机(Personal Computer，PC)接口模块220的一端连接；PC接口模块220的另一端通过串行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)与CPLD模块230连接，从而上位机210通过PC接口模块220与CPLD模块230连接。

进一步地，CPLD模块230及CPLD模块230连接的外部接口器件设置于单板上。

上位机210，用于当扫描所述CPLD模块230是否可用，则上位机210将基础的CPLD固件版本通过SPI烧录到所述CPLD模块230上，以使CPLD模块230与上位机210进行通信。本实施例中的上位机210，还用于对CPLD模块230进行配置、以及对CPLD模块230和其上挂载的器件进行烧录与调试。

具体地，上位机210通过USB与PC接口模块220连接，PC接口模块220与CPLD模块230连接，并对单板上电。当上位机210识别到CPLD模块230后，需要先将基础的CPLD固件版本通过SPI烧录到CPLD模块230上，使得CPLD模块230可以运行程序，并与上位机210进行通信。然后，再通过上位机210对CPLD模块230进行配置。

更具体地，上位机210对CPLD模块230配置需要的接口以及选择连接器件的通道。进一步地，上位机210上运行器件烧录配置软件，CPLD模块230提供可操作寄存器，可以通过该软件控制CPLD模块230进行不同的接口配置。

进一步地，若上位机210扫描CPLD模块230不可用时，则人工查看是否正确连接线缆或者/和上电是否正常。

进一步地，在其他实施例中，基础的CPLD固件版本可以与单板上的CPLD模块230的版本进行合并，使得基础的CPLD固件版本作为CPLD模块230的子模块。

PC接口模块220，其一端是USB接口，另一端是SPI接口以及两个片选信号线。该USB接口，用于与上位机210连接。该SPI接口，用于直接与CPLD模块230连接。该片选信号线，用于控制CPLD模块230中的程序切换SPI接口以直接对接CPLD模块230上所连接的SPI接口的设备。本实施例中的PC接口模块220采用USB转SPI接口，与现有的并口转联合测试工作组(Joint TestAction Group，JTAG)接口相比速率有很大提升，同时基于基础的CPLD固件版本可以灵活的软件设定实现多种接口的对接或者协议转换，并且此PC接口模块220可以与单板上CPLD模块230直接对接，支持多种接口设备的烧录。

CPLD模块230，用于当上位机210完成对CPLD模块230的配置时，与外部接口器件进行连接，以使上位机210通过CPLD模块230对所述外部接口器件进行数据烧录与调试。

具体地，在CPLD模块230内部运行上位机210配置的接口及协议转换程序，以与SPI、I2C总线、串行加载、通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)接口、联合测试工作组(Joint Test Action Group，JTAG)接口之一或者任意组合上的器件的连接。

进一步地，该器件可以是闪存(FLASH)、现场可编程门阵列(Field ProgrammableGate Array，FPGA)、只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read OnlyMemory，EEPROM)等。

如图2所示，在本实施例中，CPLD模块230通过SPI与FLASH 240连接、通过I2C总线与EEPROM 250连接、以及通过串行加载与FPGA 260连接。

进一步地，通过PC接口模块220上的两个片选信号线进行SPI接口的切换，从而能够通过上位机210直接对目标器件进行数据烧录与调试。

在本实施例中，两个片选信号线具有4种选择。具体地，该两个片选信号线通过直接控制切换SPI接口以对CPLD模块230、以及CPLD模块230所连接的SPI接口的设备(即：FLASH 240、EEPROM 250、以及FPGA260)。上位机210可以访问CPLD模块230，此外，上位机210还可以访问CPLD模块230上挂载的器件：FLASH 240、EEPROM 250、以及FPGA260，进而对CPLD模块230及其挂载的器件选择本地的烧录文件进行数据烧录及调试。

本实施例提供的器件烧录系统，当上位机210扫描CPLD模块230可用时，则对CPLD模块230进行配置，且在CPLD模块230与外部接口器件连接时，使得上位机210通过CPLD模块230对所述外部接口器件进行数据烧录与调试，支持多种接口设备的烧录，简化了单板的设计，可以为研发过程中单板调试烧录程序等提供很大的便捷，直接通过一个接口即可实现整板的器件的程序、版本、以及固件的烧录，结构简单，并大大地提高了工作效率。

基于以上器件烧录系统，本发明还提供了一种器件烧录方法，如图3所示，具体步骤如下：

步骤310，上位机扫描CPLD模块是否可用。若是，则进入步骤320，若否，则人工查看是否正确连接线缆或者/和上电是否正常。

具体地，上位机通过USB与PC接口模块的一端连接；PC接口模块的另一端通过SPI与CPLD模块连接，从而上位机通过PC接口模块与CPLD模块连接。其中，PC接口模块与CPLD模块位于单板。当对单板上电后，上位机扫描CPLD模块是否可用。

步骤320，上位机将基础的CPLD固件版本通过SPI烧录到CPLD模块上，以使CPLD模块与上位机进行通信。

具体地，当上位机识别到CPLD模块后，需要先将基础的CPLD固件版本通过SPI烧录到CPLD模块上，使得CPLD模块可以运行程序，并与上位机进行通信。

进一步地，在其他实施例中，基础的CPLD固件版本可以与单板上的CPLD模块的版本进行合并，使得基础的CPLD固件版本作为CPLD模块的子模块。

步骤330，上位机对CPLD模块进行配置。

具体地，上位机对CPLD模块配置需要的接口以及选择连接器件的通道。

进一步地，上位机上运行器件烧录配置软件，CPLD模块提供可操作寄存器，可以通过该软件控制CPLD模块进行不同的接口配置。

步骤340，CPLD模块与外部接口器件进行连接。

具体地，在CPLD模块内部运行上位机配置的接口及协议转换程序，以与SPI、I2C总线、串行加载、UART接口、JTAG接口之一或者任意组合上的器件的连接。

进一步地，该器件可以是FLASH、FPGA、EEPROM等。在本实施例中，CPLD模块通过SPI与FLASH连接、通过I2C总线与EEPROM连接、以及通过串行加载与FPGA连接。

步骤350，上位机通过CPLD模块对所述外部接口器件进行数据烧录与调试。

具体地，通过PC接口模块上的两个片选信号线进行SPI接口的切换，从而能够通过上位机直接对目标器件进行数据烧录与调试。

本实施例中的PC接口模块采用USB转SPI接口，与现有的并口转JTAG接口相比速率有很大提升，同时基于基础的CPLD固件版本可以灵活的软件设定实现多种接口的对接或者协议转换，并且此PC接口模块可以与单板上CPLD模块直接对接，支持多种接口设备的烧录。

进一步地，两个片选信号线具有4种选择。具体地，该两个片选信号线通过直接控制切换SPI接口以对CPLD模块、以及CPLD模块所连接的SPI接口的设备(即：FLASH、EEPROM、以及FPGA0)。上位机可以访问CPLD模块，此外，上位机还可以访问CPLD模块上挂载的器件：FLASH、EEPROM、以及FPGA，进而对CPLD模块及其挂载的器件选择本地的烧录文件进行数据烧录及调试。

本实施例提供的器件烧录方法，当上位机扫描CPLD模块是否可用，则上位机对CPLD模块进行配置，CPLD模块与外部接口器件进行连接，上位机通过CPLD模块对外部接口器件进行数据烧录与调试。从而本实施例的器件烧录方法支持多种接口设备的烧录，简化了单板的设计，可以为研发过程中单板调试烧录程序等提供很大的便捷，直接通过一个接口即可实现整板的器件的程序、版本、以及固件的烧录，结构简单，并大大地提高了工作效率。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种器件烧录方法，其特征在于，所述方法包括：

上位机扫描复杂可编程逻辑器件CPLD模块是否可用；

若所述上位机扫描所述CPLD模块正常可用，则所述上位机对所述CPLD模块进行配置；

所述CPLD模块与外部接口器件进行连接；

所述上位机通过所述CPLD模块对所述外部接口器件进行数据烧录与调试。

2.根据权利要求1所述的器件烧录方法，其特征在于，在所述上位机对所述CPLD模块进行配置之前，所述方法还包括：

所述上位机将基础的CPLD固件版本通过串行外设接口SPI烧录到所述CPLD模块上，以使所述CPLD模块与所述上位机进行通信。

3.根据权利要求1或2所述的器件烧录方法，其特征在于，所述上位机对所述CPLD模块进行配置包括：所述上位机对所述CPLD模块配置需要的接口以及选择连接器件的通道。

4.根据权利要求3所述的器件烧录方法，其特征在于，所述CPLD模块与外部接口器件进行连接，包括：

在所述CPLD模块内部运行所述接口及协议转换程序，通过SPI、I2C总线、串行加载、通用异步收发传输器UART接口或联合测试工作组JTAG接口与相应的外部接口器件进行连接。

5.根据权利要求1所述的器件烧录方法，其特征在于，所述上位机通过个人计算机PC接口模块与CPLD模块连接，所述CPLD模块及所述外部接口器件设置于单板上。

6.一种器件烧录系统，其特征在于，所述系统包括上位机、与所述上位机连接的个人计算机PC接口模块、以及与所述PC接口模块连接的复杂可编程逻辑器件CPLD模块，其中：

所述上位机，用于扫描所述CPLD模块是否可用，若所述CPLD模块正常可用，则对所述CPLD模块进行配置；

所述CPLD模块，用于与外部接口器件进行连接，以使所述上位机通过所述CPLD模块对所述外部接口器件进行数据烧录与调试。

7.根据权利要求6所述的器件烧录系统，其特征在于，所述上位机，还用于将基础的CPLD固件版本通过串行外设接口SPI烧录到所述CPLD模块上，以使所述CPLD模块与所述上位机进行通信。

8.根据权利要求6或7所述的器件烧录系统，其特征在于，所述上位机，具体用于对所述CPLD模块配置需要的接口以及选择连接器件的通道。

9.根据权利要求8所述的器件烧录系统，其特征在于，所述CPLD模块，用于在其内部运行所述接口及协议转换程序，通过SPI、I2C总线、串行加载、通用异步收发传输器UART接口或联合测试工作组JTAG接口与相应的外部接口器件进行连接。

10.根据权利要求6所述的器件烧录系统，其特征在于，所述CPLD模块及所述外部接口器件设置于单板上。