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SMP是SiliconLabs MCU Programmer的簡稱，是深圳世強(qiáng)電訊有限公司為Silicon Laboratories公司的C8051F 系列單片機(jī)量身定制的一款手持編程器。 該編程器體積小，操作簡單，編程速度快，非常適合于對C8051F系列單片機(jī)大批量編程。 詳細(xì)信息如下： 一種針對C8051F單片機(jī)的手持編程器（SMP） 美國Silicon Laboratories公司的C8051F單片機(jī)是高度集成的混合信號系統(tǒng)級芯片（SoC），具有與8051 兼容的高速CIP-51 內(nèi)核，與MCS-51 指令集完全兼容，內(nèi)置程序存儲器FLASH、數(shù)據(jù)存儲器RAM；片內(nèi)集成了ADC、DAC 等常用的模擬外設(shè)及UART、SMBus、SPI 等數(shù)字外設(shè)。 C8051F單片機(jī)具有片內(nèi)調(diào)試電路，通過4 腳的JTAG 接口或者2線的C2接口可以進(jìn)行非侵入式、全速的在系統(tǒng)調(diào)試及下載。 基于以上特點，C8051F單片機(jī)在工業(yè)控制、消費(fèi)電子、通信等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但是，用戶在生產(chǎn)過程中，希望一種方便快捷地對單片機(jī)編程，針對這種情況，深圳世強(qiáng)電訊有限公司設(shè)計開發(fā)了一款手持編程器（以下簡稱：SMP）方便用戶編程。 一、 SMP 開發(fā)背景 單片機(jī)編程是生產(chǎn)環(huán)節(jié)的一道重要工具，目前對單片機(jī)編程主要有兩種方式：離線編程和在線編程。 1、 離線編程 離線編程連接方式如圖1 所示： 圖1 離線編程方式連接示意圖 目前大多數(shù)51單片機(jī)都是采用的是離線編程方式，但是離線編程方式存在以下缺點：
2、 在線編程 目前C8051F單片機(jī)主要采用在線編程方式，連接方式如圖2 所示： 圖2 C8051F 單片機(jī)目前常用編程方式示意圖 用戶在使用這種方式時反饋如下問題：
以上兩種目前常用的編程方式或多或少都會給用戶生產(chǎn)帶來不方便，針對這種情況，深圳世強(qiáng)電訊有限公司針對Silicon Laboratories公司的C8051F單片自主研發(fā)了一款方便、安全、易于操作的手持編程器（SPP），SPP的推出可以極大的方便用戶生產(chǎn)、現(xiàn)場編程。 二、 SMP 簡介 SMP 是深圳世強(qiáng)結(jié)合Silabs C8051F 單片機(jī)高保密性、低功耗的特點，為方便用戶輕松編程而開發(fā)的一款手持式編程器。此編程器專門針對C8051F單片機(jī)用戶，操作簡單，PC機(jī)下載HEX文件到編程器不需專門的軟件，只需超級終端（Windows 系統(tǒng)都自帶）即可完成；在編程過程中不需PC 機(jī)的參與，操作人員只需簡單按編程鍵或者插拔編程頭即可完成編程工作；另外，編程器被多重加密，很好保護(hù)用戶的知識產(chǎn)權(quán)不被侵犯。SMP外觀如圖3 所示： 圖3 SMP外觀示意圖 1、 編程器概貌
2、 對外接口
3、 操作開關(guān)
4、 狀態(tài)指示
5、 主要配件 SMP提供的主要配件是一個編程手柄，編程手柄上的插針可以插拔以組成單排五針或三針的編程頭，用戶無需在PCB上安裝體積較大的標(biāo)準(zhǔn)插座，只需相應(yīng)留出五個或三個編程孔，節(jié)約PCB空間和成本。 三、 SMP 功能及特點 SPP是一款適合于在生產(chǎn)環(huán)境或者現(xiàn)場使用的在線編程器，它具備如下功能和特點： 1、 編程方式靈活 1） 編程接口可選 在所有C8051F 系列單片機(jī)中，編程口有四線制JTAG 方式和兩線制C2 方式。JTAG 是一種標(biāo)準(zhǔn)接口，有TDI，TDO，TMS，TCK 四個信號，在C8051F0XX，C8051F1XX，C8051F2XX系列單片機(jī)上具有這種接口；C2 接口是一種簡單接口，遵循Silabs 自有的C2 協(xié)議，這種接口適合于小封裝的單片機(jī)上，它只有兩條信號線：C2CK（時鐘線）和C2D（數(shù)據(jù)線），在C8051F3XX、C8051F4XX、C8051F5XX上具有這種接口。 可以通過SMP初始化配置界面選擇編程接口。 2） 編程模式可選 通過SMP 初始化配置界面的簡單設(shè)置，用戶可以選擇只擦除目標(biāo)器件或者編程目標(biāo)器件。另外，用戶可以通過SMP初始化配置界面選擇自動編程或者手動編程。當(dāng)選擇自動編程時，只要將編程頭插到目標(biāo)板上編程自動進(jìn)行；當(dāng)選擇手動編程，插上編程頭后，只需按下編程按鈕即可完成編程或者擦除操作。 3） 編程界面可選 ①聯(lián)機(jī)操作：用戶可以選擇在PC機(jī)上通過超級終端（Windows自帶）監(jiān)視編程過程； ②脫機(jī)操作：編程過程中不需PC 機(jī)的參與，SMP 連到目標(biāo)板后，只需按下編程按鈕即可對目標(biāo)板編程，通過狀態(tài)指示燈和蜂鳴器監(jiān)測編程過程。 2、提供靈活的編程手柄 在小封裝MCU的應(yīng)用中，大多數(shù)用戶的PCB空間受限，要在用戶的PCB板上放置一個雙排十針的標(biāo)準(zhǔn)編程頭是不現(xiàn)實的，也是不經(jīng)濟(jì)的。考慮到這種情況，SPP除了提供一個標(biāo)準(zhǔn)的十針編程頭外，還提供一個編程手柄。編程手柄一端連接到SPP上，另外一端即為用于連接目標(biāo)板的編程頭。 編程頭上的插針可以插拔以組成兩種編程頭：單排五針編程頭和單排三針編程頭。用戶可以根據(jù)PCB的大小，選擇不同的編程頭。當(dāng)選用五針或三針編程頭時，用戶無需在PCB 上安裝一個體積較大的雙排十針插座，只需在其PCB 上留出五個或者三個編程用的插孔。另外，編程頭的插針為彈簧針的結(jié)構(gòu)，用戶只需將編程頭壓在目標(biāo)板的編程孔上即可完成自動編程或者手動編程。靈活的編程手柄充分考慮了用戶的利益，節(jié)約了用戶PCB空間和成本。 3、供電方式靈活
4、保密性能高 為保護(hù)用戶的知識產(chǎn)權(quán)和經(jīng)濟(jì)利益，SMP實現(xiàn)了高度加密。SMP加密分為兩個層次，SPP本身的內(nèi)容實現(xiàn)完全加密、SPP的使用實現(xiàn)口令保護(hù)。 1） 編程器本身被完全加密 SMP 使用了Silabs 的MCU 作為主控芯片。Silabs 的MCU 提供了多種安全機(jī)制以保護(hù)Flash不被訪問。Silabs MCU主要提供了如下安全機(jī)制：
SMP的主要功能是接收用戶的HEX 文件用于下載到目標(biāo)板，保護(hù)用戶HEX 文件的安全是SMP 的職責(zé)。因此，在SMP 中主要采用了“防止程序被仿真器讀取”的安全機(jī)制。SMP被完全加密，仿真器無法讀取SMP Flash中的任何內(nèi)容，甚至仿真器都不能連接到SMP，仿真器要訪問SMP，必須首先將SMP的Flash全部擦除。因此，用戶的HEX裝入到SMP后不會被盜取，有效保護(hù)了用戶的知識產(chǎn)權(quán)不被侵犯。 2） 編程器實行口令保護(hù) 另外，SMP實行口令保護(hù)。每一臺SMP都有唯一編號，同時，世強(qiáng)會為每一臺SMP分配一個唯一的口令。口令與編程數(shù)量相關(guān)，當(dāng)編程數(shù)量達(dá)到預(yù)分配值時，編程口令會失效，用戶需要獲得新的口令才能對SMP進(jìn)行操作。只有授權(quán)用戶才能得到SMP口令，即使授權(quán)用戶的SMP 被非授權(quán)用戶獲得，非授權(quán)用戶在編程到一定量的時候編程器就無法被繼續(xù)使用，這樣可以充分保護(hù)授權(quán)用戶的利益。 5、 狀態(tài)指示明確 當(dāng)PC機(jī)參與編程過程時，可以從PC的超級終端清晰看到編程器的配置、編程模式的設(shè)置、編程進(jìn)程、編程結(jié)果等等細(xì)節(jié)。 當(dāng)SMP 脫機(jī)操作時，可以只通過狀態(tài)指示燈和蜂鳴器監(jiān)測編程過程。在SMP 工作的每一個階段，狀態(tài)指示燈和蜂鳴器的指示都有明確的含義，根據(jù)編程的階段以及當(dāng)前狀態(tài)指示燈和蜂鳴器的狀態(tài)，可以準(zhǔn)確判斷當(dāng)前SMP的工作狀態(tài)。 四、 SMP 操作流程 SMP操作分為初始化、編程操作、固件升級三個個部分 1、SMP初始化流程 SMP 在第一次使用時需要初始化，初始化包括輸入SMP 口令、選擇目標(biāo)器件、設(shè)置編程接口和編程模式、擦除Flash空間、接收被下載HEX 文件等等。SMP初始化需要PC機(jī)的參與，利用Windows自帶的超級終端（HyperTerminal）軟件提供人機(jī)接口。操作流程如圖4所示： 圖4 SMP初始化流程圖 2、 SMP編程操作流程 當(dāng)SPP 完成初始化工作后，就可以用來完成編程工作了。編程時可以不需要PC 機(jī)的參與，編程操作非常簡單，操作流程如圖5 所示： 圖5 SMP編程操作流程圖 從以上看，SMP的操作非常簡單，容易掌握。 3、 固件升級 為了方便用戶隨時得到最新的編程器服務(wù)，用戶可以在本地升級編程器的固件程序，固件程序可以從世強(qiáng)的網(wǎng)站下載或者直接聯(lián)系世強(qiáng)的相關(guān)人員。固件升級流程如下： 圖6 SMP固件升級流程圖 |
