ic燒錄生產(chǎn)如何保障程序質(zhì)量?有哪些處理方法?
日期:2021-12-28 13:42:00 瀏覽量:2012 標簽: IC燒錄
不是所有的IC都可以燒錄,只有存儲器才可以燒錄。但現(xiàn)在很多單片機已經(jīng)集成程序存儲器,故單片機也可以燒錄。燒錄器的原理是對能編程的芯片,在許可的時序范圍內(nèi),把一竄010101的數(shù)據(jù),通過對芯片進行加電操作的方式,改變芯片內(nèi)部的010101結(jié)構(gòu),從而達到預(yù)期的效果。主要用于單片機(含嵌入式)/存儲器(含BIOS)之類的芯片的編程(或稱刷寫)。芯片作為一個產(chǎn)品的核心部件,其內(nèi)部程序一旦被盜取,那么整個產(chǎn)品將面臨被破解的風(fēng)險,本文將介紹ic燒錄生產(chǎn)方法保障質(zhì)量安全。
關(guān)于安全性
要實現(xiàn)安全生產(chǎn),首先得保正燒錄文件的安全性。燒錄文件是研發(fā)項目的結(jié)晶,其安全性極為重要,特別對于代燒錄工廠,人員配備參差不齊,如果將文件直接下發(fā)給工廠生產(chǎn),容易造成文件泄漏。
為編程器提供工程加密功能,燒錄工程由研發(fā)制作,并對敏感文件數(shù)據(jù)進行加密,以加密工程的形式下發(fā)給工廠生產(chǎn),既解決了工廠接觸文件的風(fēng)險,又避免了工人建立、配置燒錄工程的繁瑣操作,提高生產(chǎn)效率。
工程加密保證了文件的安全性,但是否就能確保芯片程序的安全呢?
我們知道,芯片除了能燒寫(編程)外,還有讀取接口,以方便芯片的調(diào)試和校驗數(shù)據(jù)的完整性,也就是燒錄進去的程序還可以被完整的讀取出來。即使不接觸文件,也能獲取文件內(nèi)容,最終導(dǎo)致燒錄文件被間接盜取。當(dāng)然,芯片在設(shè)計時也會考慮到這個問題,每種芯片基本都擁有自己的一套加密方法,我們只要在燒錄完成后,及時給芯片加密,就能在一定程度上保障代碼的安全性。
關(guān)于工程加密
然而,文件、芯片雙重加密看似牢不可破,其實還是有一定的漏洞,這個漏洞主要出現(xiàn)在燒錄流程上。擦除、燒寫、校驗、加密為傳統(tǒng)的燒錄流程,市面上絕大多數(shù)編程器均采用該流程。我們知道,芯片的保護在于加密,在該流程中,加密放到了最后執(zhí)行,如果芯片在燒寫完成后,加密之前被取走,那么芯片就處于燒錄完成但未加密狀態(tài),導(dǎo)致程序被讀取盜走。
為解決這個問題,我們可以把加密放到燒寫之前,這樣燒錄流程就變?yōu)椋翰脸?、加密、燒寫、校驗。即使在校驗階段把芯片取下,芯片也已經(jīng)加密完成了,無法讀取其內(nèi)部數(shù)據(jù)。加密后芯片還能燒寫和校驗嗎?其實對于大部分芯片來說,加密是需要重新啟動才會生效的,也就是只要在燒錄流程中不掉電、不復(fù)位,芯片依然可以正常燒寫和校驗。當(dāng)芯片取下后,加密就會立即生效,及時保護芯片內(nèi)部程序。
在芯片燒錄的過程中,總會遇到各種各樣的問題。看看以下這些問題,大家有沒有碰到過呢?
1、寫片器驅(qū)動程序不正確;
2、一次燒錄芯片,二次燒錄校驗失??;
3、燒錄過程中編程器故障;
4、芯片程序燒錄不進去;
5、研發(fā)測試階段沒有問題,進入量產(chǎn)后頻繁出現(xiàn)問題;
6、正確燒錄程序后,芯片程序沒跑起來;
7、燒錄文件時,編程器全過程提示PASS,但是芯片貼板后產(chǎn)品無法正常使用;
8、mplab能夠檢測到芯片,但是燒寫程序是總是失??;
9、單片機下載程序出現(xiàn)擦除程序失敗,無法燒錄數(shù)據(jù);
10、芯片燒錄后為何沒有程序;
11、燒錄加密無法擦除與重復(fù)燒錄;
12、芯片燒錄過程中被不明中斷;
以上問題我們可以從多個方面來分析,首先,工程師們要想排查燒錄失敗的原因,首先要根據(jù)燒錄時使用的工具與燒錄的方式著手。不同的燒錄方式會出現(xiàn)的燒錄障礙是不同的,而解決方式也是有一定差異的。舉個例子,如果是在線燒錄的方式,先著重檢查芯片有虛焊、讀取不良等情況;在芯片收錄的過程中,檢查是否存在燒錄不完整,有中斷等情況。
離線燒錄的處理方法
所謂離線燒錄,就是通過各種專用的適配座,將芯片離線燒錄好之后再安裝到板子上的生產(chǎn)方式。由于適配器與夾具的通用性低,因此此類燒錄方式雖較穩(wěn)定,但成本較高。
盡管如此,還是有部分工程師選擇此類燒錄。而此類燒錄方式一旦出現(xiàn)燒錄問題的話,應(yīng)該從兩個方面排查入手——
1. 在硬件層面
(1)先排查是否因為燒錄器跟測試座已用太久,使用過頻的原因,而導(dǎo)致的接觸不靈敏,讀取較慢;
(2)查看燒錄器的燒錄庫中,是否有支持該型號的燒錄選項,如果有,確認IC與軟件的型號是否一致;
(3)檢查連接燒錄工具的USB線是否有不兼容或不讀取的情況;
(4)選用的燒錄器是國產(chǎn)還是自制仿真器,工程師需考慮燒錄器與芯片型號是否兼容的問題;
(5)注意芯片燒錄夾具的使用壽命,一般來說,芯片燒錄夾具是有使用次數(shù),也就是通常說的壽命時限的,很多接觸不良等小故障的發(fā)生,都源于燒錄座。
2. 在軟件層面
(1)查看電腦是否曾經(jīng)安裝了影響程序文件,才導(dǎo)致的燒錄不穩(wěn)定;
(2)檢查是否存在芯片程序的格式與芯片規(guī)定的格式不符的情況;
(3)檢查燒錄工具的驅(qū)動是否兼容;
(4)檢查燒錄驅(qū)動的認證是否已過期;
(5)查看安裝的程序是否與燒錄器屬不同品牌,如果是不同的品牌,檢查有無兼容的問題。
在排除完以上的硬件與軟件的問題之后,剩下的就是人員操作的問題了。對于燒錄報錯的芯片,可手動去掉ID檢測功能,執(zhí)行讀取或者擦除、編程、校驗,看是否能夠成功。
在線收錄的處理方法
在線收錄,是一種大批量操作,高效且高成本的燒錄方式,在貼板后直接進行燒錄,然后將PCBA送到測試機測試。整個生產(chǎn)過程全自動化,這便于產(chǎn)品程序在不是很成熟的階段在線做一下仿真,對程序進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
雖然在線收錄成本比較低,但是對操作者的技術(shù)要求較高,需要專業(yè)的工程師去進行燒錄,普通工人無法完成這一工作。那么,此類燒錄方式出現(xiàn)燒錄問題時,可以從這幾個方面著手。
(1)當(dāng)芯片燒錄過程中被不明中斷時,及時清除看門狗的計數(shù),門狗將產(chǎn)生復(fù)位信號復(fù)位目標芯片,避免芯片程序跑飛或進入死循環(huán)狀態(tài)意外中斷當(dāng)前芯片的燒錄,導(dǎo)致燒錄失敗;
(2)當(dāng)燒錄程序正確,而芯片程序沒跑起來時,可能是由于帶有電池的設(shè)備在芯片代碼擦除編程校驗通過后需要復(fù)位,才能使芯片開始工作起來,以便后續(xù)的產(chǎn)品測試;
(3)線長、速度與穩(wěn)定性的原因——編程器與目標板的通信質(zhì)量與通信電纜的長度和通信速率有關(guān)。一般越長的電纜,越高的通信速率,會降低通信質(zhì)量,影響燒錄穩(wěn)定性。為了燒錄工作又快又穩(wěn)定,需要根據(jù)具體情況選取適合目標板的線長,并根據(jù)線長設(shè)置合適的通信速率。
(4)浪涌效應(yīng)——有些利用編程器給目標供電,在開始給目標板供電的瞬間,由于某些設(shè)備放置較多電容的原因,將產(chǎn)生瞬間超大充電電流,也就是浪涌效應(yīng),這會容易促發(fā)編程器過流保護,這時目標板最好用外部直接供電,以達到控制供電的操作效果。
(5)在燒錄文件時,編程器全過程提示PASS,但是出現(xiàn)芯片貼板后產(chǎn)品無法正常使用的情況時。
①驗證燒錄文件,如果文件未經(jīng)驗證,很有可能燒錄后無法正常運行,所以建議用戶在批量生產(chǎn)之前一定要小批量試產(chǎn),驗證燒錄文件的正確性;
②設(shè)置“配置參數(shù)”,手動修改下芯片中的配置參數(shù),如果不按照規(guī)格設(shè)置參數(shù)的話,芯片是無法正常運行的。
③避免非常操作下造成不可逆的損失,若燒錄過程中有非法操作,必然導(dǎo)致批量芯片無法正常使用,損壞芯片,造成不可逆的后果。
(6)當(dāng)燒錄錯誤后無法再次燒錄時,確定是否為一次性芯片,配置位是OTP區(qū)是否只能燒一次。
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