(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210263416.7 (22)申请日 2022.03.17 (71)申请人 广州市星翼电子科技有限公司 地址 510540 广东省广州市白云区北太路 1633号广州民营科技园科盛路1、 3、 5 号自编4栋801房80 5-808室 (72)发明人 谭晨曦　 (74)专利代理 机构 广州三辰专利事务所(普通 合伙) 44227 专利代理师 吴清瑕 (51)Int.Cl. G06F 8/61(2018.01) G06F 8/654(2018.01) G06F 13/38(2006.01) G06F 13/42(2006.01)G06F 11/36(2006.01) G06F 21/60(2013.01) G06F 9/451(2018.01) G06F 3/0488(2022.01) H04W 4/80(2018.01) H04W 84/12(2009.01) H04W 84/18(2009.01) (54)发明名称 一种多功能脱机下载器 (57)摘要 本发明公开了一种多功能脱机下载器， 包 括： 第一主控MCU， 所述第一主控MCU内含用于存 储多功能脱机下载器的自更新程序的第一FLASH 存储器， 以及GPIO、 UART、 USB、 SDIO、 QSPI、 SPI、 FMC、 DMA和T IM用于实现脱机下载的外围设备等。 能够支持用户扩展机台控制进行自动烧录、 支持 自定义编程算法、 支持外部输入自定义数据进行 烧录、 支持烧录时运行用户临时代码、 协助强化 芯片软件加密、 多功能脱机下载器联网时空管控 等功能的多功能脱机下载器。 通过预先对多功能 脱机下载器进行配置， 脱离PC和开发环境， 直接 便可对嵌入式电子产品上的芯片进行固件或数 据的烧录 。 权利要求书3页 说明书12页 附图1页 CN 114816448 A 2022.07.29 CN 114816448 A 1.一种多功能脱机下 载器， 其特 征在于， 包括： 第一主控MCU， 所述第一主控MCU内含用于存储多功能脱机下载器的自更新程序的第一 FLASH存储器， 以及GPIO、 UART、 USB、 SDIO、 QSPI、 SPI、 FMC、 DMA和TIM用于外设实现脱机下载 的外围设备； 用于存储多功能脱机下 载器应用程序的第二FLASH存 储器； 用于存储多功能脱机下 载器数据的第三FLASH存 储器； 用于存储用户固件数据的大容 量的可读写 TF卡； 用于给本多功能脱机下载器供电、 和电脑进行数据交换以实现功能配置的USB从机接 口； 用于USB扫码枪功能扩展的USB主机 接口； 用于对多个通道芯片进行同步烧录的烧录 接口； 用于提供 给用户进行二次扩展的扩展接口； 用于与外界进行GUI图形界面交 互操作的触控LCD； 用于回到GUI主界面和人工触发烧录的机 械实体的Home键； 用于给多个通道被烧录的嵌入式电子产品进行 供电的对外供电 电源； 用于保护多个通道对外供电 电源的输出保护电路； 用于切换所述第一主控MCU与USB从机接口、 USB主机接口之间连接的USB接口切换电 路； 用于在所述第一主控M CU和烧录 接口直接进行电平转换的电平转换电路； 用于一些低速率应用场合的IO扩展电路。 2.如权利要求1所述的多功能脱机下 载器， 其特 征在于： 所述第一主控MCU作 为多功能脱机下载器的处理器， 执行所述第一FLASH存储器和第二 FLASH存储器中的程序， 存取所述第三FLASH存储器和TF卡中的数据， 操作多功能脱机下载 器上的其 他外围设备或电路实现多功能脱机下 载器的功能； 第一FLASH存储器中存储着多功能脱机下载器的自更新程序， 自更新程序使得多功能 脱机下载器能够完成对存储在第二FLAS H存储器中的多功能脱机下载器的应用程序进 行更 新升级； 第二FLAS H存储器中存储着多功能脱机下载器本身的应用程序， 应用程序实现通过 USB从机接口与电脑的数据交换实现功能配置， 通过触控LCD实现人机交换， 通过烧录接口 实现对目标芯片的烧录， 通过扩展接口实现接受用户控制烧录等功能； 第三FLASH存储器中存储着多功能脱机下载器本身的配置数据， 每次给多功能脱机下 载器上电后， 多功能脱机下 载器将依据第三FLASH存 储器中存 储的配置进行初始化； 对外供电电源能够同时为多个通道目标芯片提供不同的供电电压， 以适应芯片的供电 要求。 3.如权利要求1所述的多功能脱机下 载器， 其特 征在于： 通过USB从机接口连接电脑进行功能配置和用户固件配置打包生成一个本多功能脱机 下载器专用的镜像文件， 然后保存到多功能脱机下载器的T F卡中， 通过触控LCD操作多功能 脱机下载器选择用户配置的镜像文件， 连接要 连接的芯片， 按 下Home键， 多功能脱机下载器 将根据用户的配置从TF卡中取 出用户固件数据烧录 到目标芯片之中。 4.如权利要求1所述的多功能脱机下 载器， 其特 征在于：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114816448 A 2支持一个多功能脱机下 载器对多个通道芯片进行同步烧录， 提升烧录效率。 5.如权利要求1所述的多功能脱机下 载器， 其特 征在于： 支持用户扩展本多功能脱机下 载器到用户自己的机台实现无需人员参与的自动烧录 。 6.如权利要求1所述的多功能脱机下 载器， 其特 征在于： 支持为本多功能脱机下 载器选择由用户自定义烧录算法来实现对芯片的烧录 。 7.如权利要求1所述的多功能脱机下 载器， 其特 征在于： 支持通过从外部输入用户自定义的数据到本多功能脱机下载器中， 由本多功能脱机下 载器烧录 到目标芯片中。 8.如权利要求1所述的多功能脱机下 载器， 其特 征在于： 支持在一次烧录过程中， 先运行用户临时代码对嵌入式电子产品进行功能测试或校 准， 再执行烧录正式固件， 实现将嵌入式电子产品的测试或者校准步骤和烧录正式固件的 步骤合二为一， 简化生产流程， 提高生产效率。 9.如权利要求1所述的多功能脱机下 载器， 其特 征在于： 支持用户完全自定义软件加密算法， 由本多功能脱机下载器加载到目标芯片中引导运 行， 并根据需要烧录指定数据到目标芯片中。 10.如权利要求1所述的多功能脱机下 载器， 其特 征在于： 支持通过组网实现从时间和空间双维度对本多功能脱机下载器进行联网管控， 防止本 多功能脱机下 载器被盗走造成固件外泄。 11.如权利要求1所述多功能脱机下 载器， 其特 征在于： 所述的第一主控MCU为主频高达480MHz的ARM  Cortex‑M7内核MCU， 内含128KB高速 FLASH及1MB高速RAM， 32KB高速L1  Cache， 性能强劲， 具有强大的运 算和控制能力。 12.如权利要求1所述的多功能脱机下 载器， 其特 征在于： 所述USB从机接口采用USB ‑Type‑C接口， 连接到第一主控MCU的USB外设， 基于USB  2.0 的USB‑HID和USB ‑MSC协议， 其中USB ‑HID实现与电脑的指令交换， USB ‑MSC联合TF卡实现U盘 功能用于存 储用户生成的镜像文件。 13.如权利要求1所述的多功能脱机下 载器， 其特 征在于： 所述USB2主机接口采用USB ‑Type‑A接口， 连接到第一主控MCU的USB外设， 基于USB  2.0 的USB‑HID协议与USB扫描枪连接， 实现从USB扫描枪获取用户的自定义数据进行烧录 。 14.如权利要求1所述的多功能脱机下 载器， 其特 征在于： 所述第二FLASH存储器和第三FLASH存储器为SPINor  FLASH,容量为128Mbit,通信频率 为120MHz， 所述TF卡 为Class 10高速卡， 保障了所述第一主控M CU读取TF卡中文件的效率。 15.如权利要求1所述的多功能脱机下 载器， 其特 征在于： 所述对外供电电源可以为多个通道输出1.8V、 3.3V、 5V电压， 并且各个通道独立输出， 互不影响， 单通道能够输出500mA以上的电流； 对外供电电源通过如权利1所述的输出保护 电路后连接 到烧录接口， 为目标芯片所在板卡供电。 16.如权利要求1所述的多功能脱机下 载器， 其特 征在于： 所述烧录接口分为多个通道， 实现了SWD、 SWIM、 ICP、 CC ‑DEBUG等多种协议， 可实现对不 同种类的芯片进行烧录； 其中SWD用于烧录ARM  Cortex内核的芯片， SWIM用于烧录 STMicroelectronic的S TM8， ICP用于烧录Nuv oton的N76E等8051芯片， CC ‑DEBUG用于烧录TI权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114816448 A 3