Программатор микросхем и микроконтроллеров Phyton

УДК 621.243

Программатор микросхем и микроконтроллеров Phyton

Иванов Д.Г.

Научный руководитель – Михальцевич Г.А.

В настоящее время получили большое распространения различные электронные устройства, в том числе и сложная научная аппаратура с использованием программируемых микроконтроллеров. Микроконтроллеры нужны для создания различных характеристик выходного сигнала в зависимости от времени и условий входного сигнала.

Микроконтроллеры выпускаются различными фирмами. Одной из самых крупных компаний создающих подобные микросхемы является STMicroelectronics. И один из самых распространённых её продуктов – микроконтроллер M27C4001. Где M27 – серия микросхемы. С4 обозначает ёмкость записываемой памяти (4 мегабайта). Она имеет стандартный DIP корпус, и её вид представлен на рисунке 1.

Рисунок 1. Микроконтроллер M27C4001

Основным преимуществом является её сравнительно невысокая цена по сравнению с другими микроконтроллерами подобного типа (3…4 $ за единицу) и высокая распространённость.

Программирование микросхемы осуществляется с помощью специального оборудования – программатора, изображенного на рисунке 2.

Одним из широко распространенных  программаторов является программатор Phyton ChipProg-2. Данный программатор был создан российскими специалистами и имеет высокую

Рисунок 2. Программатор Phyton ChipProg-2

скорость программирования, большой набор реализованных функций (автоматическое программирование, поточное программирование по созданным сценариям и т.д.) и собирается на зарубежных элементах.

Как видно на рисунке 2 микросхема имеет специальное окно сверху. Данное окно предназначено для стирания микросхемы в случае, если программную прошивку нужно поменять. Осуществляется это посредством специального оборудования EEPROM ERASER, которое представляет собой ультрафиолетовую лампу высокой яркости с таймером. Микросхема помещается в Eraser и заводится таймер. Облучаемый чип через непродолжительное время (обычно 15 минут) обнуляется (содержимое всех ячеек после стирания имеет значение 1 в бинарном представлении, а не 0, как возможно предположить). После этого можно записать новую прошивку.

Запускается программное обеспечение (ПО) программатора с помощью компьютера. Открытое окно компьютера для прошивки микроконтроллера имеет вид представленный на рисунке 3.

Микросхема должна быть при запуске вынута из колодки во избежание необратимых последствий для неё. Затем можно поместить микросхему в колодку программатора и зафиксировать. Далее необходимо выбрать файл прошивки, установить напряжение питания микроконтроллера, напряжение питания при программировании, напряжение программирования, и начать непосредственно программирование. При автоматическом программировании, в отличие от ручного программирования, ПО самостоятельно проверяет качество готовности микросхемы, программирует её и проверяет качество записи прошивки на микросхеме. Затем микросхему можно извлечь из колодки. Окошко стирания следует заклеить непропускающей свет липкой лентой, чтобы избежать случайного стирания микросхемы и после этого микроконтроллер готов для установки в оборудование. Следует отметить, что неправильная установка (не по ключу) микроконтроллера в оборудование практически всегда уничтожает программируемый микрочип.

Микроконтроллеры применяются в различных типах оборудования, например, таких как приёмники монет или купюр кофейных, продуктовых автоматов и платёжных терминалов, где требуется распознавание денежных знаков по специальным признакам (метки денежных знаков заносятся в микроконтроллер), в октан-корректорах блоков зажигания бензиновой смеси в двигателях автомобилей (корректировка угла опережения зажигания нужна для более эффективного использования бензина в процессе разгона автомобиля и при замене одного типа

Рисунок 3

бензина на другой тип), в игровых автоматах – для сохранения настроек их программ работы, в медицинской аппаратуре – тонометрах, измерителях сахара в крови, для получения различных световых иллюминаций и в другой аппаратуре.