本文首先介紹了在線(xiàn)編程技術(shù)，然后給出了基于兩種下載線(xiàn)設(shè)計(jì)電路，最后闡述了的性能特點(diǎn)。實(shí)踐表明：本設(shè)計(jì)具有低成本、高靈活性，對(duì)單片機(jī)愛(ài)好者，尤其是初學(xué)者，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。

一、ISP技術(shù)

在單片機(jī)的實(shí)際應(yīng)用中，往往要求系統(tǒng)能夠脫機(jī)運(yùn)行，這就要求必須將用戶(hù)程序代碼固化到非易失性的程序存儲(chǔ)器中。把用戶(hù)程序代碼固化到程序存儲(chǔ)器的過(guò)程稱(chēng)為編程。傳統(tǒng)對(duì)程序存儲(chǔ)器的編程是通過(guò)編程器完成的，用戶(hù)需要將單片機(jī)從目標(biāo)板上取下來(lái)放到編程器上，然后通過(guò)燒寫(xiě)軟件將程序代碼固化到程序存儲(chǔ)器中，這種編程方式通常稱(chēng)為脫機(jī)燒寫(xiě)(也叫離線(xiàn)編程)。但隨著芯片制造工藝的不斷提高，貼片式封裝得到快速發(fā)展，這就使得單片機(jī)不可能輕易取下來(lái)放到編程器上。目前普遍采用ISP技術(shù)，這種編程方式不用費(fèi)勁把單片機(jī)從目標(biāo)板上取下來(lái)，而是通過(guò)單片機(jī)上的相關(guān)接口就可以直接將編好的程序代碼固化到程序存儲(chǔ)器中，對(duì)于STC單片機(jī)，用的是它的UART接口，也就是串行口：對(duì)于A(yíng)T89S51單片機(jī)，用的是它的SPI接口，接口標(biāo)準(zhǔn)不同，涉及的引腳和下載電路也就不同。本文介紹STC單片機(jī)的ISP下載電路。

二、串口ISP下載線(xiàn)設(shè)計(jì)

STC單片機(jī)是宏晶公司生產(chǎn)的新一代、增強(qiáng)型51單片機(jī)，具有較快的運(yùn)行速度和豐富的片上資源，尤其是該系列單片機(jī)支持ISP下載，用戶(hù)利用STC單片機(jī)自帶的串行口(即P3.0和P3.1引腳)，再配合簡(jiǎn)單的外圍電路即可實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)編程，且片內(nèi)Flash的擦寫(xiě)次數(shù)可達(dá)10萬(wàn)次以上，完全能夠滿(mǎn)足用戶(hù)需求，下圖即為串口ISP下載線(xiàn)電路原理圖。

上圖電路僅用了1個(gè)MA×232芯片、4個(gè)容量為104的去耦電容和一個(gè)9針的“D”型連接器，其中MA×232芯片用于RS232電平和TTL電平之間轉(zhuǎn)換以及電氣隔離，104電容主要用于濾除高頻噪聲，“D”型連接器是單片機(jī)和電腦進(jìn)行RS232接口標(biāo)準(zhǔn)通信的物理接口。按照上述電路焊接完畢后，再到宏晶公司網(wǎng)站免費(fèi)下載一個(gè)燒寫(xiě)軟件(名稱(chēng)是“STC單片機(jī)PC端ISP下載控制軟件”)，最后用一條標(biāo)準(zhǔn)的RS-232數(shù)據(jù)線(xiàn)連接目標(biāo)板和電腦即可完成程序代碼的在線(xiàn)燒寫(xiě)。

三、USB口ISP下載線(xiàn)設(shè)計(jì)

隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，現(xiàn)在的筆記本電腦甚至一些臺(tái)式計(jì)算機(jī)上面均不再配置RS232接口，取而代之的是USB接口，但在一些制作或設(shè)備中RS232接口仍很常見(jiàn)，因此有必要設(shè)計(jì)一個(gè)USB轉(zhuǎn)串口電路。目前用于USB轉(zhuǎn)串口的專(zhuān)用芯片很多，綜合成本、性能和電路簡(jiǎn)單程度，筆者介紹由美國(guó)SILICon公司生產(chǎn)的高集成度USB轉(zhuǎn)UART芯片CP2102。該芯片符合USB規(guī)范2.0，全速12Mbps，片內(nèi)集成USB收發(fā)器，無(wú)須外部電阻，內(nèi)部集成時(shí)鐘，無(wú)需外部振蕩器，因此其最重要的特點(diǎn)是單片集成轉(zhuǎn)換器所需的全部電路，可以在不使用任何分離元件情況下獨(dú)立實(shí)現(xiàn)接口轉(zhuǎn)換功能。下圖即為利用CP2102芯片設(shè)計(jì)的USB口ISP下載線(xiàn)電路原理圖。

制作和使用該電路時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn)：一是CP2101的UART總線(xiàn)上的信號(hào)是TTL電平，能夠被單片機(jī)直接識(shí)別，若目標(biāo)板上使用的是RS232電平，應(yīng)在本電路后面增加TTL電平轉(zhuǎn)RS232電平電路;二是在使用該電路前應(yīng)先安裝CP2101的驅(qū)動(dòng)程序，以后的使用方法與串口ISP下載方法基本相同，在此不再贅述。

四.結(jié)束語(yǔ)

隨著可編程微處理器向貼片方向發(fā)展，ISP技術(shù)必將得到重視和普及，ISP技術(shù)不僅節(jié)省了通用編程器及適配器的高額費(fèi)用，還減少了頻繁插拔單片機(jī)的麻煩，從而大量節(jié)省了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)間，且滿(mǎn)足了用戶(hù)程序在線(xiàn)更新的要求，對(duì)單片機(jī)愛(ài)好者，尤其是初學(xué)者，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。