In-Circuit Programování

In-circuit programming ( angl.  in-system programming , zkr. ISP , též in-circuit serial programming, ICSP ) je technologie pro programování elektronických součástek ( FPGA , mikrokontroléry atd.), která umožňuje naprogramovat součástku již nainstalovanou v zařízení. Před příchodem této technologie byly komponenty naprogramovány před instalací do zařízení, což vyžadovalo jejich odstranění ze zařízení, aby bylo možné je přeprogramovat.

Hlavní výhodou technologie je možnost kombinovat proces programování a testování během výroby, čímž odpadá samostatná fáze programování komponent před finální montáží. Tato technologie také umožňuje výrobcům zařízení obejít se bez nákupu předprogramovaných komponent a provést programování přímo ve výrobním procesu. To umožňuje snížit náklady na výrobu a provádět změny v programovatelné části zařízení bez zastavení výroby.

Čipy s možností in-circuit programování mají obvykle speciální obvod, který generuje napětí potřebná pro programování z běžného napájecího napětí, a také obvod pro komunikaci s programátorem přes sériové rozhraní (většina čipů používá varianty protokolu JTAG ). Programování přes ISP rozhraní probíhá přes pět komunikačních linek: MOSI, MISO, SCK , RESET a GND .

Existují dvě hlavní metody ISP:

• programátor pracuje s ROM a EEPROM mikrokontroléru (MK) jako s externí pamětí, nezávisle umísťuje bajty firmwaru na požadované adresy. Jádro MK v tomto případě není zapojeno a závěry jsou převedeny do stavu s vysokou impedancí ;
• používá se bootloader - malý program, obvykle zapsaný na konec ROM MK. V tomto případě musí být sektor ROM přidělený pro bootloader označen tak či onak (obvykle nastavením konfiguračního bitu do stavu indikujícího přítomnost bootloaderu a množství ROM (od konce) pro něj přidělené). V tomto případě se při startu MK nejprve přenese řízení do bootloaderu (startovací vektor se přenese z nulové adresy ROM na první bajt sektoru bootloaderu). Loader zkontroluje přítomnost předem stanovených podmínek (kombinace signálů na pinech MK, stav proměnné v EEPROM atd.) a pokud podmínky nesouhlasí, předá řízení hlavnímu programu. Pokud se podmínky shodují, bootloader přejde do programovacího režimu, připraven přijímat data přes jakékoli rozhraní předem definované programátorem a umístit je do ROM. MK přitom programuje „sám“.

Výhodou bootloaderu je, že je možné MK naprogramovat přes jakékoliv rozhraní , které má, s jakýmkoliv pohodlným protokolem (i šifrovaným, pokud bootloader převezme dešifrování). Bootloader je také praktický při aktualizaci firmwaru MK na dálku. Nevýhodou je, že část ROM není k dispozici pro hostování hlavního programu.

Poté, co bootloader zapíše firmware do paměti mikrokontroléru, buď spustí samotný aplikační program, nebo čeká na nějaký příkaz z ovládacího programu v počítači, záleží na implementaci konkrétního bootloaderu.

Aktualizace firmwaru mikrokontroléru může být provedena i stejným bootloaderem, přičemž samotný není přepsán [1] (i když taková možnost existuje).

Viz také

• programátor
• Firmware

Poznámky

1. ↑ USB bootloader pro mikrokontroléry AVR . Získáno 28. dubna 2013. Archivováno z originálu 7. května 2013. (neurčitý)

Odkazy

• Školicí kurz AVR. Použití bootloaderu //
• Vše o bootloaderu