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基于ARM的OTP芯片烧写测试设备的设计与实现

作　者: 冯宁波
导　师: 李富华
学　校: 苏州大学
专　业: 集成电路工程
关键词: 烧写测试设备 OTP芯片 HS3000P ARM
分类号: TN407
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

HS3000P系列芯片是本人实习所在公司自主设计的一款基于OTP（OneTimeProgrammable）工艺的用于红外遥控领域的芯片。该系列芯片具有高性能、低功耗、工作电压范围宽、应用电路元器件少、软件编写简便等特点，在红外遥控开发领域具有广泛的应用。为了降低成本，让库存IC（IntegratedCircuit）保有最大灵活性，同时为了提高生产效率，协助客户进行自主烧写不同码型功能的芯片，一款功能强大的OTP芯片专用烧写测试工具是必不可少的。本课题根据公司及客户的生产需求，开发了一款基于ARM的功能强大、高效、稳定的烧写测试设备。本文分别从系统总体方案设计、理论基础、硬件设计、软件设计的角度详细阐述了烧写测试设备的开发流程。首先根据需求进行系统总体架构的设计，并有针对性的对系统各个模块相关理论知识进行详细介绍，从理论上验证系统的可行性。其次分别对以STM32F103RBT6为主控芯片的MCU模块、电源模块、数据存储模块、烧写模块、测功能模块、通信模块以及人机交互模块进行硬件电路设计及原理分析。然后结合系统总体架构设计及硬件电路，以结构化程序设计的方法，分别对各个模块进行固件程序设计，并对上位机软件进行了简要介绍。接下来对系统进行综合调试，通过示波器观察关键节点的信号时序，与理论预期结果对比，并对实际烧写测试的芯片进行测试，分析调试结果，证明了方案的可行性。最后，总结了本文所做工作，针对实际调试中遇到的问题，提出了一些烧写测试设备进一步改进的措施。

全文目录

中文摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-13
  1.1 研究背景及意义  9-10
  1.2 国内外发展现状  10-11
  1.3 主要研究内容  11
  1.4 论文结构  11-13
第二章烧写测试设备系统架构设计及理论基础  13-32
  2.1 引言  13
  2.2 系统总体架构设计  13-15
    2.2.1 烧写测试设备功能需求  13-14
    2.2.2 系统总体架构提出  14
    2.2.3 系统结构框图  14-15
  2.3 主控 MCU 选型及理论基础  15-22
    2.3.1 ARM 体系结构  16-19
    2.3.2 Cortex-M3 简介  19-20
    2.3.3 ST M32F 103RBT6 性能简介  20-22
  2.4 I2C 总线工作原理  22-27
    2.4.1 I2C 总线特点  22-23
    2.4.2 I2C 总线工作原理  23-26
    2.4.3 I2C 器件 24 C 256 简介  26-27
  2.5 L CD1602 简介  27-28
  2.6 HS3000P 系列红外 O T P 芯片简介  28-31
    2.6.1 HS3000P 芯片功能描述  28-30
    2.6.2 HS3000P 芯片烧写时序  30-31
    2.6.3 修调频率时序  31
  2.7 本章小结  31-32
第三章烧写测试设备系统硬件设计  32-43
  3.1 引言  32
  3.2 主控 MCU 模块设计  32-36
    3.2.1 MCU 模块结构框图  32-33
    3.2.2 MCU 模块电路原理及结构  33-36
  3.3 电源模块设计  36-37
    3.3.1 电源模块的重要性  36
    3.3.2 电源模块组成  36-37
  3.4 烧写数据存储模块设计  37-38
  3.5 HS3000P 烧写模块设计  38-39
  3.6 测功能模块设计  39-40
  3.7 通信模块设计  40
  3.8 人机交互模块设计  40-42
  3.9 本章小结  42-43
第四章烧写测试系统软件设计  43-56
  4.1 引言  43
  4.2 系统软件总体架构设计  43-45
  4.3 系统初始化  45
  4.4 人机交互模块程序设计  45-47
  4.5 OTP 芯片数据存储模块程序设计  47-49
  4.6 通信模块程序设计  49-51
  4.7 数据烧写模块程序设计  51-52
  4.8 频率修调算法设计  52-53
  4.9 上位机软件简介  53-55
  4.10 本章小结  55-56
第五章系统调试及结论  56-59
  5.1 系统调试  56
  5.2 调试结果及分析  56-59
第六章总结与展望  59-60
  6.1 全文总结  59
  6.2 展望  59-60
参考文献  60-63
附录  63-64
致谢  64-65

基于ARM的OTP芯片烧写测试设备的设计与实现

内容摘要

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