135892 (Разработка программатора микросхем ПЗУ), страница 9

В результате дипломного проектирования был разработан программатор микросхем ПЗУ. В результате чего была детально изучена конструкция и принцип действия программатора.

В расчётной части произведен расчёт геометрических параметров печатного монтажа, расчет потребляемой мощности схемы, расчет освещенности помещения БЦР, а также расчет трансформатора источника питания.

В технологической части выполнен анализ технологичности конструкции устройства, анализ дефектов фотопечати, выполнено обоснование выбора метода изготовления печатной платы, рассмотрена установка нанесения сухого пленочного фоторезиста.

Исследовательская часть включает в себя следующие подразделы:

1. Методика работы с прибором;

1. Описание команд меню программы "TURBO";

2. Анализ работы устройства.

В организационно-экономической части представлен расчет себестоимости платы программатора, в результате которого установлена составлена калькуляция договорной цены на изготовление платы программатора.

В данном дипломном проекте приведены мероприятия по технике безопасности и пожарной безопасности, которые следует соблюдать на участке изготовления печатных плат.

В графической части курсового проекта представлены: схема электрическая принципиальная программатора микросхем ПЗУ, чертеж печатной платы, сборочный чертёж ПП, структурная схема программатора, схема электрическая принципиальная кросс – плат, подключаемых к программатору.

Разработанное устройство имеет следующие преимущества:

1. открытость архитектуры;

2. наличие программных отладочных модулей;

3. хорошая ремонтопригодность и взаимозаменяемость программатора;

4. лёгкость монтажа и демонтажа ПП;

5. простота в обращении.

6. универсальность.

Универсальность программатора заключается в его схемотехнике, позволяющей программировать кроме обычных ПЗУ и микроконтроллеров, микросхемы программируемой матричной логики (ПЛМ) и т.д. Устройство построено по принципу открытой архитектуры, что на сегодняшний день является большим достоинством, так как процесс развития ЭВТ продвигается очень быстро.

В результате дипломного проектирования установлено, что программатор соответствует необходимым техническим требованиям и является универсальным устройством для программирования микросхем ПЗУ.

1. Перечень принятых терминов

BIOS – Basic Input Output System, базовая система ввода-вывода Это микросхема на материнской плате компьютера в которой хранятся некоторые настройки и сведения о конфигурации компьютера.

BIOS Setup – Программа настройки параметров конфигурации компьютера.

IBM PC – персональный компьютер типа IBM.

LPT порт – параллельный порт. Разъем на задней панели корпуса компьютера, предназначенный для подключения принтера, сканера.

БИС – большая интегральная микросхема.

БЦР – бюро централизованного ремонта.

ДПП – двухсторонняя печатная плата.

ПЗУ – постоянное запоминающее устройство.

ПЛМ – программируемая логическая матрица.

ПМ - программируемая микросхема.

ПП – печатная плата.

ППЗУ – перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство.

РЭА – радиоэклектронная аппаратура.

СБИС – сверхбольшая интегральная микросхема.

СПФ – сухой пленочный фоторезист.

ТП – технологический процесс.

ЭВТ – электронно-вычислительная техника.

1. Список литературы

1. Алексенко А.Г., Галицын А.А., Иванников А.Д. Проектирование радиоэлектронной аппаратуры на микропроцессорах: Программирование, типовые решения, методы отладки. – М.: Радио и связь, 1984.

2. Балашов Е.П. Микро- и мини – ЭВМ. Учебное пособие для вузов. – Л.: Энергоатомиздат, 1984.

3. Бокуняев А.А., Борисов Н.М., Варламов Р.Г. Справочная книга конструктора - радиолюбителя. Под ред. Чистякова Н.И. - М.: Радио и связь, 1990.

4. Борисенко А.С., Бавыкин Н.Н. Технология и оборудование для производства микроэлектронных устройств. Уч. для техникумов - М.: Машиностроение, 1983.

5. Бочаров Л.Н. Расчет электронных устройств на транзисторах. – М.: Энергия, 1978.

6. Гершунский Б.С. Основы электроники и микроэлектроники. – Киев: Высшая школа, 1989.

7. ГОСТ 2.105-95. Общие требования к текстовым документам.

8. ГОСТ 2.109-73. Основные требования к чертежам.

9. ГОСТ 2.702-75. Правила выполнения электрических схем.

10. ГОСТ 3.1127-93. ЕСКД. Общие правила выполнения текстовых технологических документов.

11. ГОСТ 3.118-82. Оформление текстовой документации.

12. Григорьев О.П., Замятин В.Я. и др. Транзисторы: Справочник. - М.: Радио и связь, 1989.

13. Дъяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию. Практическое пособие. – М.: Высшая школа, 1991.

14. Ильин В.А. Технология изготовления печатных плат. – Л.: Машиностроение, 1984.

15. Интегральные микросхемы. Справочник. Под ред. Тарабрина Б.В. – М.: Энергоатомиздат, 1985.

16. Муренко Л.Л. Программаторы запоминающих и логических интегральных микросхем. – М.: Энергоатомиздат, 1988.

1. Павлов В.С. Охрана труда в радио и электронной промышленности. – М.: Радио и связь, 1985.

1. Парфенов Е.М. Проектирование конструкторской радиоэлектронной аппаратуры. Учебное пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1989.

2. Полищук В.В., Полищук А.В. AutoCAD 2000. Практическое руководство. – М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1999.

3. Прайс-лист. ЗАО «Электронные системы контроля». г. Пермь.

4. Расчет элементов импульсных и цифровых схем радиотехнических устройств. Под ред. Ю.М. Казаринова. Учеб. пособие для вузов. – М.: Высшая школа, 1976.

5. Романычева Э.Т., Иванова А.К., Куликов А.С. Разработка и оформление конструкторской документации радиоэлектронной аппаратуры. Под ред. Романычевой. - М.: Радио и связь, 1989.

6. Справочник. Резисторы. Под ред. Четверткова И. И. – М.: Энергоиздат, 1981.

7. Справочник. Цифровые интегральные микросхемы. Богданович М. И., Грель И. Н. и др. – Минск: Беларусь, 1991.

8. Усатенко С.Т., Коченюк Т.К., Терехова М.В. Выполнение электрических схем по ЕСКД: Справочник. - М.: Издательство стандартов, 1989.

9. Ушаков Н.Н. Технология производства ЭВМ. – М.: Высшая школа, 1991.

10. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. 2-е изд., испр. - Челябинск: Металургия, Челябинское отд., 1989.

Инструкция по работе и техническое описание

Универсальный программатор Uniprog представляет собой устройство, подключаемое к компьютеру типа IBM PC через LPT порт (номер LPT порта автоматически определятся программой) и позволяющее программировать широкий класс микросхем. Универсальность программатора заключается в его схемотехнике, позволяющей программировать, кроме обычных ПЗУ и микроконтроллеров, микросхемы программируемой матричной логики (ПЛМ) и т.д. Так, некоторым микросхемам ПЛМ (например, 156РТ1) при программировании необходимо присутствие высоких напряжений на всех выводах, что и обеспечивает данная схема. Программатор Uniprog, конечно, не свободен от недостатков. Тем не менее, за счет простоты схемы, его стоимость намного меньше, чем у других отечественных универсальных программаторов (не говоря уже о зарубежных).

Важным преимуществом Uniprog является новое программное обеспечение Uniprog plus, которое не только резко расширило номенклатуру «прошиваемых» микросхем в направлении популярных западных приборов, но и построено по принципу открытой архитектуры. Т. е. каждый пользователь, владеющий языком «Си», может написать свой собственный программирующий или тестирующий модуль, пользуясь встроенными функциями Uniprog plus.

Требование к компьютеру: не менее AT286 1Мб, монитор (S)VGA; рекомендуем – не менее АТ386, 4мб памяти,

Операционные системы: DOS (желательно EMS или XMS менеджер памяти - HIMEM, EMS или QEMM), Windows 9x, Millennium, NT, 2000.

Список микросхем.

На данный момент программа Uniprog plus позволяет программировать следующие микросхемы (полный список см. в приложении) :

FLASH (28xx, 29xx)

фирм: AMD (Am), Atmel (At), Catalyst (CAT), Intel (I), Integrated Silicon Solution , ISSI (IS), Fujitsu Semiconductor (MBM), Hitachi (HN), Mitsubishi (m5m), Macronix MXIC (MX), Mosel Vitelic (V), NexFlash Technologies (NX), PMC (Pm), SGS Tomson (M), Texas Instruments (TMS), Silicon Storage Techology (SST), Winbond (W), BRIGHT Microelectronics.

Замечание:

Надо заметить, что существует четыре основных алгоритма программирования микросхем FLASH памяти. Условно назовем их Intel (I28F0x0), Intel-Status (все остальные семейства INTEL использует статусный регистр) , Polling (например, микросхемы фирмы AMD), Polling-Page (например, микросхемы серии 29хх фирмы Atmel). Остальные микросхемы программируются одним из этих алгоритмов, при этом либо полностью совместимы, либо имеют некоторые отступления, либо дополнительные возможности. Если у вас микросхема, не входящая в вышеозначенный список, то вы можете запрограммировать ее, выбрав совместимую микросхему из списка; но если вы выберите несовместимый алгоритм, то возможна даже порча микросхемы (т.к. в некоторых алгоритмах используются высокие напряжения на выводах Vpp и Reset).

Микросхемы, имеющие более 32 выводов, можно программировать через внешний разъем Х2 (соответствующие выводы приведены в разделе "Замечания").

EPROM c ультрафиолетовым стиранием:

573РФ2/ РФ5/ РФ4 /РФ4A /РФ6A /РФ8A

27xx Series – 27C16/ 32/ 64/ 128/ 256/ 512/ 010/ 1000/ 1001/ 020/ 040/ 4001/080, фирм: AMD (Am), Atmel (At), Intel (I), SGS-Tomson (M), Texas Instruments (TMS), Hitachi (HN), Catalyst (CAT), NEC (NEC), Toshiba, National Semicondactor (NSC), Microchip Technology, Fujitsu, Mitsubishi (M, M5M), Winbond (W), Silicon Storage Technology (SST).

Электрически стираемые:

Winbond: W27E257-040, SST: SST27SF256-020

ОДНОКРАТНО программируемые ПЗУ:

155РЕ3, 74S571, 556РТ4 - 7, РТ11-17

ВНИМАНИЕ!!! ПЗУ 556РТ5(17) требуют абсолютной идентичности сигналов на 22 и 24 выводах при программировании (иначе происходит выгорание микросхемы при программировании). Т.к. данная схема этого сделать не позволяет (всегда имеется небольшая задержка между сигналами), рекомендуем на случай программирования 556РТ5(17) сделать переходную панель, в которой все выводы совподают, кроме 22-го. 22 вывод подать не на сигнал E3 (как по схеме), а на сигнал Е4 т.е подсоеденить к питающему выводу.

ПЛМ 556 RT1 /RT2

1556 ХЛ8/ ХП4/ ХП6/ ХП8 (в дополнительном модуле)

Микроконтроллеры:

Intel I874x, I875x,

Atmel At89C5x, At89S8252, At89S53 Parallel/ Serial,

At89Cx051(программируется в панели DP6 под 1556Hxx)

PIC - контроллеры: PIC12xxx, PIC16xxx , PIC14000

AVR - контроллеры: AT90(L)Sxxx, ATmega_xx, ATiny_xx.

Замечание:

Для PIC и AVR- контроллеров на плате нет соответствующей панели, поэтому подключить микросхему (пока не выпущена переходная панель) можно через внешний разъем Х2 (соответствующие выводы приведены в разделе "Замечания").

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ ПЗУ.

IIC (24xx) - фирм Atmel (At):At24Cxx, At34C0x, Asahi Kasei Microsystems AKM(AK):AK60xx, CATALYST (CAT), Integrated Silicon Solution ISSI(IS), Microchip: 24xxx, 85Cxx, Philips: PCB2421, PCF85xx, SAMSUNG (KS), SGS Tomson (ST): M2201, ST24(25)xxx, ST14(15)xxx, SIEMENS (SLx) : SDA25xx, SLx24Cxx, Xicor (X)

SPI (25xx) - Atmel (At), CATALYST (CAT), Microchip, SGS Tomson (ST): ST95xxx, SIEMENS (SLx), Xicor (X),

MicroWire (93xx, 59xx) - Atmel (At), Asahi Kasei Microsystems AKM(AK): AK93Cxx, AK64xx, CATALYST (CAT), Fairchld (FM), Integrated Silicon Solution ISSI(IS), Microchip, SGS Tomson (ST)

DataFlash SPI Atmel (At):: At45Dxx.

Замечание:

• Также как и FLASH, последовательные ПЗУ разных фирм, но одинакового обозначения, очень похожи (в смысле программирования) друг на друга, но имеют некоторые отступления либо дополнительные возможности. Если у вас микросхема, не входящая в вышеозначенный список, то вы можете запрограммировать ее, выбрав совместимую микросхему из списка (например, фирм Atmel или MicroChip) и включив в "Опциях" режим "Дезактивация", который снимает возможность "Страничной записи" и "Последовательного чтения ПЗУ". Эти опции значительно увеличивает время чтения и программирования, т.к. эти операции осуществляются побайтно. Но при этом появляется возможность программирования похожих микросхем иных фирм, т.к. различия обычно проявляются именно в этих пунктах. Не забудьте проследить также за напряжением питания, так как, например, некоторые ПЗУ работают в интервале питания 1.8 - 3.3v.