Ratgeber
Universal-Programmer dienen dazu, elektronische Bauelemente zu programmieren. Mittels integrierter Software können die Geräte eine Vielzahl verschiedener Bauteile auslesen, beschreiben und verfügen je nach Ausführung über weitere Funktionen. Unser Ratgeber erklärt, wie Universal-Programmer im Detail funktionieren, welche Varianten erhältlich sind und worauf bei der Verwendung zu achten ist.
Mit sogenannten Programmern werden Daten in elektronische Bauelemente hineingeschrieben. Dabei werden elektrische Verbindungen zwischen dem Programmiergerät und dem zu programmierenden Bauelement hergestellt. Das geschieht über Steckkontakte am Programmer. In dem Gerät selbst werden Programmroutinen in elektrische Impulse umgesetzt, die dann über die genannten Verbindungen das Bauteil erreichen.
Der Programmer besitzt eine Rechnerarchitektur mit einem Betriebssystem, meist Linux, das die eingespeicherten Algorithmen verarbeitet und über weitere spezielle Bauteile direkt an die Pins der zu programmierbaren Bauelemente übergibt. Der interne Prozessor und das verwendete Betriebssystem haben einen wesentlichen Einfluss auf die Verarbeitungsgeschwindigkeit des Programmiergeräts. Durch die Ausstattung mit RAM können die Daten für umfangreichere Algorithmen direkt im Programmer gespeichert werden. Gut ausgestattete Programmiergeräte haben SD-Card-Slots für die Datenbereitstellung oder können von einem Server eines lokalen Netzwerkes damit versorgt werden.
Details zu Aufbau und Funktion der Universal-Programmer
Jedes zu programmierende Bauteil hat eine unterschiedliche Beschaltung seines Sockels. Somit muss sich bei Universal-Programmern die Sockelansteuerung per Software flexibel konfigurieren lassen. Dazu werden steuerbare Ein- und Ausgabebausteine, sogenannte Pintreiber, eingesetzt. Das sind ebenfalls Schaltkreise, die jeden einzelnen Anschluss des Sockels individuell ansteuern. Dieser Vorgang bringt zum Beispiel Logikpegel, Programmierspannungen, Versorgungsspannungen oder den Prozessortakt an die Pins. Der eingesetzte Pintreiber ist ein wesentlicher Faktor für die Leistungsfähigkeit eines Programmiergeräts und seine Vielseitigkeit.
Die Software des Programmers erlaubt alle Grundfunktionen: Auslesen, Programmieren, Vergleichen und Löschen. Dafür steht ein Editor zur Verfügung, mit dem diverse Dateiformate verarbeitet werden können. Sind Sonderfunktionen am Bauteil verfügbar, lassen sich diese beeinflussen, zum Beispiel für Statistiken und Seriennummern-Programmierung bei der massenhaften Verarbeitung programmierbarer Bauteile. Diese interne Software wird ständig weiterentwickelt – neue Versionen sind normalerweise kostenlos verfügbar.
Die Stromversorgung der Programmer erfolgt in der Regel über die USB-Schnittstelle, also ohne Batterien oder Netzteile. Eine automatisch ablaufende Routine prüft vor jeder Programmierungs-Aktion elektrische Parameter, die richtige Position sowie die Kontaktierung aller Pins am Bauteil. Damit werden ungewollte Zerstörungen weitgehend ausgeschlossen.
Die Geräte sind so ausgelegt, dass sie die Programmierung einer Vielzahl von Bauelementen diverser Hersteller unterstützen. Die Anzahl der unterstützten Bauteile wächst ständig und kann meist per Download im Programmer selbst aktualisiert werden.
Hat man ein Programm für einen programmierbaren Baustein fertig entwickelt, muss der Code noch in den Baustein eingebracht werden. Dazu wird zunächst der Baustein in den Sockel des Programmiergerätes gesteckt. Danach werden die Anschlüsse des Bausteins auf die gewünschten Potenziale gebracht und die Daten zyklisch mittels eines sogenannten Schreibstromes in den Baustein eingelesen.
Programmiergeräte gibt es heute fast ausschließlich als externe Geräte. Die Verbindung zum PC erfolgt über die parallele Druckerschnittstelle, über die USB-Schnittstelle oder über eine LAN-/WLAN-Verbindung. Programmiergeräte sind in spezifischen Ausführungen für verschiedene Anwendungen erhältlich, zum Beispiel für die Entwicklung im Labor und Kleinserienproduktion, für den Einsatz im Außendienst oder in Form sogenannter In-System-Programmer für die Programmierung in eingesetzten Systemen.
Welche Universal-Programmer sind bei Conrad erhältlich?
Die Produkte in unserem Shop sind nach diversen Kriterien sortiert. Unter technischen Gesichtspunkten ist der Menüpunkt „Passend für“ besonders interessant. Hier können Sie Universal-Programmer auswählen, die für bestimmte zu programmierbare Bauteile exakt passen:
PROM
Programmable Read-Only Memory (zu Deutsch: programmierbarer Nur-Lese-Speicher). Wird heutzutage kaum noch verwendet.
EPROM
Erasable Programmable Read-Only Memory (löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher). Ein nichtflüchtiger elektronischer Speicherbaustein.
EEPROM
Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher). Nichtflüchtiges Speicherelement, dessen Inhalte aber elektrisch gelöscht werden können, auch während des Betriebs.
FLASH-Speicher
Aus dem EEPROM entwickelt. Die Daten werden in Datenblöcken zugleich gelesen, geschrieben und gelöscht.
NV-RAM
Non-Volatile Random-Access Memory (nichtflüchtiger Datenspeicher mit direktem Zugriff). Basiert auf RAM-Speichern, deren Dateninhalt ohne externe Energieversorgung erhalten bleibt.
FPGA
Field Programmable Gate Array (vor Ort programmierbare Logik-Gatter-Anordnung). Ein integrierter Schaltkreis, in den eine logische Schaltung geladen werden kann. Diese wird mittels einer Hardwarebeschreibungssprache formuliert und von einer Erzeugersoftware in eine Konfigurationsdatei übersetzt.
PLD
Vorläufer der FPGA
EPLD
Erasable Programmable Logic Device (löschbares, programmierbares Logik-Gerät). Das Löschen ist durch UV-Licht möglich.
PAL
Programmable Array Logic (Programmierbare Logik-Anordnung). Halbleiterbausteine, die durch Programmierung eine logische Verknüpfungsstruktur der Eingangssignale zu den Ausgangssignalen erhalten.
GAL
Weiterentwicklung der PALs
PALCE
Andere Bezeichnung für GAL (unter anderem aufgrund von Lizenzen)
Microcontroller
Ein-Chip-Computersystem, auch als System-on-a-Chip (Abkürzung SoC) bezeichnet.
PIC
Microcontroller der Firma Microchip Technology.
Unser Praxistipp
Die zu programmierenden Bauteile sind sehr empfindlich gegen Beschädigungen durch Entladungen von hohen Spannungen aufgrund elektrostatischer Aufladung. Schützen Sie die zu programmierenden Bauteile bei Transport und Handling mit ESD-Schutz-Produkten! Außerdem wichtig ist es, die Arbeit mit dem Universal-Programmer stets sorgfältig zu dokumentieren.
Verwenden und lagern Sie den Programmer nicht an staubigen Orten. Feuchtigkeit begünstigt die Ablagerung von Schmutzpartikeln und Staub in der Bauteil-Fassung. Decken Sie den Bauteil-Stecksockel nach Beendigung der Arbeiten mit einer Staubschutzhaube ab. Setzen Sie das Programmiergerät nicht direkter Sonneneinstrahlung aus und positionieren Sie es nicht in der Nähe von Wärmequellen. Benutzen Sie, wenn nötig, geeignetes, intaktes Werkzeug, um die Bauteile und den Stecksockel nicht zu beschädigen. Halten Sie die verwendeten Bauelemente frei von mechanischen Spannungen. Ausgemusterte Universal-Programmer dürfen nicht mit dem Hausmüll entsorgt werden, sondern gehören in kommunale Sammelstellen.