一种EEPROM在板编程方法

1.一种EEPROM在板编程方法，其特征在于，包括下列步骤：
A)将电路板上数个边界扫描器件的边界扫描单元串接成一边界扫描链；
B)将边界扫描链中第一边界扫描单元的输出端与EEPROM的串行时钟 线相连接；将边界扫描链中第二边界扫描单元的输出端与EEPROM的串行 数据线相连接；
C)使第一边界扫描单元输出端的输出信号模拟EEPROM的串行时钟线 的操作时序；使第二边界扫描单元输出端的输出信号模拟EEPROM的串行 数据线的操作时序；以此实现对EEPROM的在板编程。
2.如权利要求1所述的EEPROM在板编程方法，其特征在于，所述 EEPROM还有数个控制线，该方法还包括如下步骤：
将EEPROM的数个控制线连接到所述边界扫描链的其余数个边界扫描 单元的输出端上；
控制上述数个边界扫描单元输出端的输出信号，使其模拟各该控制线的控 制信号时序，实现对EEPROM的相应控制。
3.如权利要求1或2所述的EEPROM在板编程方法，其特征在于，所 述各边界扫描单元的输出信号可通过软件控制实现。
4.如权利要求1所述的EEPROM在板编程方法，其特征在于，所述 EEPROM的串行数据线的操作时序包括对EEPROM进行写操作的控制信号 时序和/或对EEPROM进行读操作的控制信号时序。
5.如权利要求4所述的EEPROM在板编程方法，其特征在于，所述写 操作控制信号时序包括顺序发送传输起始位、控制字节、地址字节、数据字 节和传输终止位，在发送控制字节、地址字节以及数据字节后，分别通过扫 描链读回EEPROM的响应位，再继续后面的发送过程。
6.如权利要求5所述的EEPROM在板编程方法，其特征在于，所述数 据字节可为一个或多个。
7.如权利要求4所述的EEPROM在板编程方法，其特征在于：所述读 操作控制信号时序包括顺序发送传输起始位、控制字节、数据字节和传输终 止位，在发送控制字节后通过扫描链读回EEPROM的响应位后再发送数据 字节。
8.如权利要求7所述的EEPROM在板编程方法，其特征在于：所述数 据字节可为一个或数个，在发送每一个数据字节后通过扫描链读回EEPROM 的响应位后再发送下一个数据字节。

技术领域\n本发明涉及EEPROM的编程方法，尤指利用边界扫描技术实现的一种 EEPROM在板编程的方法。\n背景技术\n边界扫描技术是1985年提出来，它通过存在于器件输入输出管脚与内核 电路之间的边界扫描单元提高了器件的可控性和可观察性，通过边界扫描技 术可以对器件及其外围电路进行测试。1986年成立了JTAG组织，1988年JTAG 提出了标准的边界扫描体系结构，名称叫Boundary-Scan Architecture Standard Proposal，Version 2.0，最后目标是应用到芯片、印制板与完整系统上的一套 完善的标准化技术。1990年，IEEE正式承认了JTAG标准，经过补充和修订 以后，命名为IEEE 1149.1-90。\nEEPROM就是电可擦除只读存储器，存储空间一般不大，设计也比较简 单，一般通过I2C总线进行配置，在电路板上的应用比较多。一条I2C总线上可 以挂多个EEPROM或其余支持I2C总线协议的器件，它们通过I2C总线协议进 行通信。一般情况下，EEPROM通过I2C总线上的微处理器进行配置，如图1 所示(I2C总线由一根串行数据线SDA和一根串行时钟线SCL组成)。在这种 情况下，EEPROM能否配置成功，依赖于微处理器及其配置程序是否能正常 工作。\n还有很多情况是EEPROM通过专用的编程工具配置完成以后，再焊接到 电路板上，与其余器件连接在一起，常见的有逻辑器件等，如图2所示。在这 种情况下，电路板上并不支持EEPROM的在板编程，唯一的方法就是将 EEPROM通过专门工具配置完成以后，才焊接到电路板上。这样操作工序比 较复杂，而且因为焊接可能导致故障，还需要对焊接到电路板上的EEPROM 芯片进行专门的检测；另外该种情况下无法在线升级程序，如果需要更改 EEPROM的配置信息，唯一的办法就是将EEPROM芯片橇下来，重新配置 以后，再焊接到电路板上去，这样显然是非常不方便的。\n现有技术的缺点是显然的，第一种方法，必须有专门的配置程序，并且 微处理器必须正常工作；第二种方法，无法实现在板编程，更改EEPROM的 配置程序非常麻烦，不容易操作，而且容易造成芯片损坏。\n发明内容\n本发明提供一种通过边界扫描技术来实现EEPROM在板编程的方法， 克服现有技术无法实现在板编程的缺点。\n本发明的EEPROM在板编程方法，包括下列步骤：\nA)将电路板上数个边界扫描器件的边界扫描单元串接成一边界扫描链；\nB)将边界扫描链中第一边界扫描单元的输出端与EEPROM的串行时钟 线相连接；将边界扫描链中第二边界扫描单元的输出端与EEPROM的串行 数据线相连接；\nC)使第一边界扫描单元输出端的输出信号模拟EEPROM的串行时钟线 的操作时序；使第二边界扫描单元输出端的输出信号模拟EEPROM的串行 数据线的操作时序；以此实现对EEPROM的在板编程。\n根据本发明的上述方法，EEPROM还有数个控制线，该方法还包括如下 步骤：\n将EEPROM的数个控制线连接到所述边界扫描链的其余数个边界扫描 单元的输出端上；\n控制上述数个边界扫描单元输出端的输出信号，使其模拟各该控制线的控 制信号时序，实现对EEPROM的相应控制。\n根据本发明的上述方法，所述各边界扫描单元的输出信号可通过软件控 制实现。\n根据本发明的上述方法，所述EEPROM的串行数据线的操作时序包括 对EEPROM进行写操作的控制信号时序和/或对EEPROM进行读操作的控 制信号时序。\n根据本发明的上述方法，所述写操作控制信号时序包括顺序发送传输起 始位、控制字节、地址字节、数据字节和传输终止位，在发送控制字节、地 址字节以及数据字节后，分别通过扫描链读回EEPROM的响应位，再继续 后面的发送过程。\n根据本发明的上述方法，所述数据字节可为一个或数个。\n根据本发明的上述方法，所述读操作控制信号时序包括顺序发送传输起 始位、控制字节、数据字节和传输终止位，在发送控制字节后通过扫描链读 回EEPROM的响应位后再发送数据字节。\n根据本发明的上述方法，所述数据字节可为一个或者多个，在发送每一 个数据字节后通过扫描链读回EEPROM的响应位后再发送下一个数据字节 (如果存在多个字节的数据)。\n本发明通过边界扫描技术成功实现EEPROM的在板编程，而且不需要 电路板参与工作，它是借助边界扫描器件自身具备的边界扫描链独立完成的。\n附图说明\n图1为现有技术中通过微处理器配置EEPROM的连接图。\n图2为现有技术中将配置后的EEPROM与其余非处理芯片的连接图。\n图3为本发明通过边界扫描链进行EEPROM在板编程的连接示意图。\n图4为本发明实例24LC128芯片的接脚示意图。\n图5为本发明EEPROM I2C总线上的数据传输时序图。\n图6为本发明实例写入一个字节时的控制信号时序图。\n图7为本发明实例写入多个字节时的控制信号时序图。\n图8为本发明实例读回一个字节时的控制信号时序图。\n图9为本发明实例读回多个字节时的控制信号时序图。\n具体实施方式\n参见图3，为本发明通过边界扫描链进行EEPROM在板编程的连接示意 图。如图所示，将电路板上的微处理器、逻辑器件或其余边界扫描器件的边 界扫描单元串接起来，组成一边界扫描链。图中BSC(Boundary Scan Cell) 表示串接的边界扫描单元，TRST(Test Reset)为边界扫描链的测试复位，TCK (Test Clock)为边界扫描链的测试时钟，TMS(Test Mode Select)为边界 扫描链的测试模式选择，TDI(Test Data Input)为边界扫描链的测试数据输 入，TDO(Test Data Output)为边界扫描链的测试数据输出。将需编程的 EEPROM的串行数据线与一个边界扫描单元的输出端相连接，将EEPROM的 串行时钟线与另一个边界扫描单元的输出端相连接，将EEPROM的其余控制 线(如写保护控制线或者片选控制线等)与其余的边界扫描单元相连接，通 过控制各BSC的输出，模拟EEPROM的操作时序，可以完成EEPROM的读写 操作，达到在板编程EEPROM的目的。\n挂在I2C总线上的EEPROM的读写时序一般都是类似的，下面以 MICROCHIP公司的EEPROM芯片24LC128为例进行说明。\n参见图4，为24LC128芯片外形，其中A2、A1、A0为芯片选择位，所以 一条I2C总线上最多挂8片24LC128芯片。Vcc为电源，Vss为地线，SCL为串行 时钟线，SDA为串行数据线，WP为写保护控制线，WP为高时，禁止写操作。 如果WP下拉接地，则不需要再进行控制，否则需要将WP连接到边界扫描链 上加以控制。\n通过I2C总线上的BS(边界扫描)器件的边界扫描链控制SCL和SDA，按 照24LC128的读写操作时序完成指定的读写操作。图5表示了I2C总线上的数据 传输时序，通过软件控制边界扫描链的并行数据输入和输出可以满足数据传 输时序的要求。\n对24LC128进行写操作时，可以指定地址写一个字节，也可以指定一个 起始地址，写不多于一页的数据(一页为64个字节，一次不能跨页写)。图6 就是在特定地址写一个字节，通过边界扫描链控制SDA的输出和输入的时序 图(图中响应位为EEPROM发回的响应位，需要通过扫描链读回来进行分析， 只有响应位为“0”的时候才能进入下一步操作)。\n当然读写操作都必须配合控制SCL的输出完成，同时还有可能需要通过 扫描链控制EEPROM的某些控制线。图6中“开始”表示传输起始位，“停 止”表示传输终止位，“控制字节”中的“1010”表示读写操作命令，A2、 A1和A0表示选中哪一个EEPROM进行操作，“控制字节”的最后一位为“0” 表示写操作，为“1”表示读操作。因为24LC128的存储容量为128Kbit，所 以地址空间为0×0000-0×3FFF。控制字节后面的两个字节表示读写操作的具体 地址，用两个字节中的14位表示，最高两位不关心。\n24LC128还支持页写方式，就是从特定地址开始，在一页内，可以连续 写入不多于64个字节的数据，这样可以提高写操作的效率。图7表示控制扫描 链写多个字节，对SDA的控制时序。\n24LC128的读操作没有什么限制，可以在一个特定地址读回一个字节， 如图8所示为从24LC128读回一个字节时边界扫描链对SDA的控制时序；也可 以在发完读指令以后，一直都执行读操作，直到主动停止为止，如图9所示。\n有的EEPROM芯片并不是按照上面的I2C总线进行设计的，比如ATMEL 公司的AT93C46、AT93C56和AT93C66芯片就是一种包含三根串行线的设 计，其中一根串行时钟线、一根串行数据输入线和一根串行输出线。按照它 的操作时序，通过边界扫描链控制这三根线的输入输出，同样可以完成 EEPROM的在板编程，操作方法和上面的例子是类似的。\n以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可 轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明 的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。