Программаторы
Как восстановить испорченный BIOS
ще
каких-нибудь 10-15 лет назад вопрос о программаторах просто не стоял — если
программатор кому-то и был нужен, то только специалисту высокого уровня в каком-нибудь
«ящике», и он сам делал этот прибор. Правда, и пользоваться таким программатором
никто, кроме него, не мог. До сих пор в различных изданиях для радиолюбителей
публикуются схемы для изготовления программаторов (см., например, журнал «Радио»
http://www.radio.ru).
Однако проверка самостоятельно собранного программатора вызывает определенные
трудности. Сигналы в его цепях носят импульсный и зачастую непериодический характер
(что, впрочем, характерно для всех приборов, работающих под управлением компьютера),
и даже при наличии осциллографа убедиться в правильности формирования этих сигналов
довольно трудно. Между тем многие радиолюбители собирают и успешно пользуются
подобными приборами, когда им нужно, например, перепрошить контроллер какого-нибудь
устройства. Схемы программаторов можно посмотреть, например, на http://kinesis.narod.ru/program.htm.
Сегодня перечень программируемых микросхем очень широк. Это не только традиционная флэш-память с параллельным и последовательным доступом информации (как, например, BIOS компьютера), но еще и микроконтроллеры в различных устройствах, хранящие команды и данные, и микросхемы программируемой логики, и т.д. Количество устройств, подверженных программированию, с каждым годом стремительно растет, сохраняя тенденцию как к усложнению самих изделий, так и к увеличению гибкости их применения. При этом спектр устройств, где применяется программируемая электроника, распространяется уже на сферу бытовых и крайне незатейливых применений.
В результате, как ответ на потребность в использовании программированных микросхем (даже в непрофессиональных целях), рынок сегодня наполняется большим количеством программаторов от различных производителей, причем такие устройства становятся все более доступными. Конечно, универсальные программаторы — это довольно сложные и дорогие приборы, способные работать с большим перечнем микросхем. Соответственно и стоимость таких устройств может достигать нескольких тысяч долларов.
Однако существуют недорогие и надежные устройства с широкими функциональными возможностями, которые работают под управлением персонального компьютера с операционной системой Windows и имеют дружественный, интуитивно понятный интерфейс. Такие программаторы подключаются к последовательному (RS-232) или параллельному (принтерному) портам компьютера либо выпускаются в виде PCI-платы, которую необходимо установить в корпус компьютера.
Каждый из способов подключения имеет свои как достоинства, так и недостатки. Так, например, специализированные платы-программаторы, устанавливаемые в компьютер, обычно более просты в плане конструкции и стоят значительно дешевле. Они пользуются, например, источником питания компьютера (программатор должен иметь довольно мощный блок питания), а также могут применять центральный процессор компьютера в качестве управляющего процессора программатора. При этом скорость обмена данными между компьютером и программатором может быть довольно высокой. Но подобная реализация программатора имеет и существенные недостатки, поскольку значительно снижает мобильность и удобство использования программатора.
Другой распространенный вариант сопряжения программатора с компьютером — последовательный порт — хорош тем, что допускает работу с компьютерами любых типов (даже карманных). Но к существенным недостаткам такого варианта сопряжения можно отнести невысокую пропускную способность канала, а следовательно, и производительность программатора (максимальная скорость последовательного порта — 115 Кбит/с).
Подключение программатора к параллельному (принтерному) порту может обеспечить более высокую пропускную способность канала и при этом не налагает аппаратных ограничений (за исключением, естественно, наличия параллельного порта). Однако если последовательные порты (СОМ1, СОМ2) достаточно защищены, то параллельный порт (LPT1, он же Centronics) может выйти (и нередко выходит) из строя при неаккуратном подсоединении включенных приборов.
В стандартный набор функций для любого программатора обычно входят следующие: чтение, запись, сравнение, контроль и стирание (последнее — только для электрически перепрограммируемых микросхем). Некоторые программаторы имеют функцию автоматического программирования, которая позволяет осуществить часто используемую комбинацию действий для конкретного типа микросхемы. Обычно такая комбинация сводится к следующей цепочке действий: стереть микросхему, проконтролировать выполнение операции, запрограммировать, сравнить запрограммированные данные с оригиналом, установить защиту. Удобство этой функции заключается в том, что весь необходимый набор можно активизировать одним нажатием.
Как правило, все программаторы имеют промежуточный буфер данных, который является ядром программатора, и все операции выполняются с этим буфером. Для программирования микросхемы необходимо загрузить файл в этот буфер, затем запрограммировать данные из буфера в микросхему, а после этого сравнить содержимое микросхемы и буфера.
При чтении данных из микросхемы они также записываются в буфер, поэтому его размер должен соответствовать размерам текущего типа программируемых микросхем.
И наконец, одной из самых важных деталей программатора, с которой придется взаимодействовать наиболее тесно и от которой в конечном счете зависят и качество, и надежность программатора (то есть, по существу, способность программатора выполнять свои функции), является колодка, куда помещается программируемая микросхема.
Любой программатор, независимо от своей сложности, стоимости и функциональных возможностей, обязательно должен быть снабжен специальной колодкой, обеспечивающей многократный надежный контакт с программируемыми микросхемами. Фирмы, выпускающие программаторы, гарантируют надежный контакт при десятках тысяч операций установки в такую колодку программируемых микросхем.
Если же у программатора отсутствуют специальные тестовые колодки, предназначенные для многократных установок микросхем, а вместо них стоят дешевые одноразовые колодки, то покупать такое устройство не стоит, поскольку из-за плохого контакта в колодке можно безвозвратно загубить любую программируемую микросхему. В недорогих программаторах обычно устанавливаются универсальные колодки, рассчитанные как на узкий, так и на широкий тип корпуса, а более дорогие устройства могут позволить себе одновременно несколько различных видов колодок (так называемых ZIF-сокетов). Иногда программаторы снабжаются универсальными сменными головками под различные типы корпусов или специальными адаптерами под соответствующий тип корпуса. В связи с тем, что на этих адаптерах также должны устанавливаться высоконадежные тестовые колодки, стоимость таких адаптеров может оказаться весьма значительной.
