ASR6601 量产烧录方案介绍

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前言

关于本文档

本文档主要介绍了 ASR6601CB（CBR）和 ASR6601SE （SER）芯片量产烧录方案，方案主要包括量产烧录治具的设计和使用，以及 ASR6601 量产烧录软件 ASR6601MultiProgrammer 的使用说明，方便客户量产时对 ASR6601 的 Flash 进行批量烧录。

产品型号

与本文档相对应的产品型号如下：

Model	Flash	SRAM	Core	Package	Frequency
ASR6601SE	256 KB	64 KB	32-bit 48 MHz Arm China STAR-MC1	QFN68, 8*8 mm	150 ~ 960 MHz
ASR6601CB	128 KB	16 KB	32-bit 48 MHz Arm China STAR-MC1	QFN48, 6*6 mm	150 ~ 960 MHz
ASR6601SER	256 KB	64 KB	32-bit 48 MHz Arm China STAR-MC1	QFN68, 8*8 mm	150 ~ 960 MHz
ASR6601CBR	128 KB	16 KB	32-bit 48 MHz Arm China STAR-MC1	QFN48, 6*6 mm	150 ~ 960 MHz

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官网： http://www.asrmicro.com/

文档修订历史

日期	版本号	发布说明
2023.08	V1.0.0	首次发布。

1. 常见烧录方案概述

芯片量产烧录和量产测试是量产面临的两个主要问题，由于客户的LoRa产品千差万别，而且要求也不一样，因此LoRa量产烧录方案也不同。常用的量产烧录方案如下：

序号	方案	描述	优缺点	备注
1	FT测试机台烧录	ASR原厂进行FT测试时，协助客户烧录bin或者hex文件。	请ASR原厂帮忙烧录，省事但是烧录成本比较高。	烧录芯片，在线烧录，适合大批量烧录
2	自动烧录机台烧录	开发专门的测试主板，支持多个DUT烧录，机械臂自动取放芯片。	开发自动烧录机台，需要开发专门的主板，投入较大。	烧录芯片，在线烧录，适合大批量烧录
3	多通道量产烧录治具	开发专门的测试主板和子板，开发测试治具。	技术开发能力、投入适中，手动烧录，规模适中。	烧录芯片或者模组，在线烧录，规模适中
4	单通道量产烧录治具	烧录单个模组或者芯片，类似ASR的socket板。串口板+测试模组通过杜邦线连接起来即可。	不需要太多技术能力，投入低，手动烧录，小批量烧录。	烧录芯片或者模组，在线烧录，小批量烧录

备注

1. 方案 1 和方案 2 可以将量产烧录和测试合二为一，ASR 原厂 FT 测试本身就包括烧录。

2. 方案 3 和方案 4 也可以做成离线下载的方式，ASR 量产烧录主板有离线下载的版本。

3. 烧录芯片需要定制 socket 子板和 socket，芯片放到 socket 里面进行烧录。

2. ASR量产烧录方案

为了方便客户进行量产烧录，ASR 针对 ASR6601CB/CBR 和 ASR6601SE/SER 芯片专门开发了一套量产烧录治具，以及配套的烧录软件 ASR6601MultiProgrammer，最多实现 16 个芯片或者模组同时烧录。本文档主要针对 ASR6601 模组或者 ASR6601 芯片的量产烧录，提供一种可行的解决方案，供客户参考。ASR6601 烧录方案包括如下两个部分：

1. 量产烧录治具

2. 量产烧录软件

2.1 量产烧录治具

2.1.1 量产烧录治具结构

ASR量产烧录治具结构如下图：

2.1.2 量产烧录治具硬件

ASR6601 量产烧录治具硬件包括如下几部分：

1. ASR6601 烧录主板

2. ASR6601CB/CBR 和 ASR6601SE/SER 烧录子板

3. ASR6601CB/CBR 和 ASR6601SE/SER 模组拼板

备注

所有硬件均可以提供原理图和 layout。

2.1.2.1 烧录主板

ASR6601 在线烧录主板的设计思路：

1. 一个 USB 口连到电脑上，避免外加 USB HUB；

2. 可以进行多路烧录，且确保烧录的时序满足要求。

ASR6601 在线烧录主板的方框图如下：

备注

1. ASR6601 在线烧录主板的原理图详情，请参考：asr6601_prog_evb_v10_221213.pdf。

2. ASR6601 离线烧录主板的原理图和在线烧录的主板一样，就增加了一个树莓派的接口。

2.1.2.2 烧录子板

ASR6601 烧录子板的设计思路：

1. 烧录子板和模组拼板之间通过探针板相连。

2. 烧录子板的设计和模组拼板的设计要对应。

ASR6601CB/CBR 烧录子板 Layout 图如下：

ASR6601SE/SER 烧录子板 Layout 图如下：

备注

1. ASR6601CB/CBR 烧录子板原理图详情，请参考：asr6601cb_prog_db_v10_230404.pdf。

2. ASR6601SE/SER 烧录子板原理图详情，请参考：asr6601se_prog_db_v10_230404.pdf。

3. ASR6601 烧录子板 PCB 板厚要增加，且和插针接触的焊盘沉金厚度要增加。

4. ASR6601 烧录子板要增加定位孔和螺丝孔，以便锁定上面的探针板。

2.1.2.3 模组拼板

ASR6601CB/CBR 模组的 layout 基于 ASR6601CB/CBR Demo Module，模组拼板结构尺寸图如下：

ASR6601SE/SER 模组的 layout 基于 ASR6601SE/SER Demo Module，模组拼板结构尺寸图如下：

备注

1. 客户自行打样的 ASR6601CB/CBR 和 ASR6601SE/SER 的模组与 ASR 的 demo module 可能有会差异，客户按照自己的模组来拼板。无论模组的尺寸如何，如何拼板，模组背面必须引出的测试点有：VDD，GND，RESET，GPIO02，GPIO16，GPIO17。

2. 烧录子板和模组拼板一一对应， 模组拼板背面的测试点通过探针板和烧录子板连接，如果测试焊盘有偏差，会导致信号无法连接，烧录失败。

3. 如果客户采用 ASR 提供的 demo module 来打样，可以按照上面的模组拼板来打样。

2.1.2.4 优化和建议

ASR6601 量产测试治具做了第一版，子板的设计和模组拼板存在瑕疵，对量产测试结果造成一些影响，具体归纳如下：

1. 6号 DUT 烧录 fail 的概率几乎是 100%，4 号 DUT 烧录 fail 的概率也很大，约为 50%。

可能原因：ASR 打样的第一版白色的探针板和绿色的测试子板，中间的 DUT 贴合不是很好，两边缝隙小，中间缝隙大。因为白色的针板只是在两头锁了螺丝，中间翘起来了，4 和 6 号 DUT 正好就在中间偏左的位置，因此6号DUT和4号DUT大概率烧录fail。

修改意见：烧录子板改版，绿色子板中间预留一些定位孔或者螺丝孔。本文档中烧录子板的 layout 图已经优化过。

2. 个别 DUT 每次压合概率性烧录 fail，fail DUT 不确定。

可能原因：

1. 黑色泡沫板（固定模组的）压合时行程太远，导致模组和探针板接触的时候有偏移，每次压下来状态都不一样；

2. 模组定位柱精度不够，偏移过大，有可能扎到焊盘以外，导致信号没有连接好，烧录失败；

3. 探针板上的针位精度不够，偏移过大，有可能扎到焊盘以外，导致信号没有连接，烧录失败。

改进意见：

1. 优化黑色的泡沫板，压合时缩短行程，减小模组的晃动；

2. 提高模组拼板限位孔的精度。

3. 模组板上功率电感多压几次，功率电感塑料外壳部分破碎。

可能原因：上面的盖板挖空部分不合适，会碰着功率电感，导致电感被压碎。

改进意见：

1. 优化盖板挖空部分的尺寸；

2. 加屏蔽罩时盖板直接压到屏蔽罩上。

4. 上下表面黑色的泡沫板转角是直角，容易划手。

改进意见：尖角都打磨成圆角。

2.2 量产烧录软件

该部分主要对 ASR6601 的烧录工具（适用于 V0.3 及以上版本的烧录工具）进行说明，方便客户使用该工具进行 ASR6601 的 Flash 烧录等。注意，ASR6601MultiProgrammer 烧录工具仅适用于 64 位系统。

2.2.1 界面说明

ASR6601MultiProgrammer 程序界面主要包含6个区域：

1. 串口配置区域

主要用来设置通信串口波特率。

2. 下载文件配置区域

主要用来配置下载文件的位置和下载地址，至少要有 1 个文件下载到 0x08000000，以确保程序可以执行。

3. 下载密钥配置区域

下载序列号配置信息。

4. Flash 保护区域

开启 Flash 保护，不需要点击擦除按钮。

5. 下载操作区域

有下载开始和擦除按钮，当需要全部擦除 Flash 时才需要点擦除按钮，其余单纯下载文件，不需要点击擦除按钮。

6. 状态显示区域

显示下载成功或失败的状态等信息。

2.2.2 操作说明

2.2.2.1 进入下载模式

进入烧录下载前，使板子 GPIO02 拉高（GPIO02 接 VCC3.3），然后再上电，使板子进入下载模式。

2.2.2.2 Flash 烧录

使用 ASR6601MultiProgrammer 工具进行 ASR6601 Flash 烧录的步骤如下：

1. 选择串口

2. 配置下载文件

3. 点击**Start**按钮进行烧录

4. 下载完成

2.2.3 烧录 FAIL 的原因

出现模组/板子没能正常烧录完成的情况时，需排查下列原因：

1. 检查串口连接是否正常。

2. 尝试交叉验证，排查模组/板子本身是否异常。

3. 检查模组/板子是否进入下载模式，可尝试重新拉高 GPIO02，同步 Reset 复位重启。