AT89S系列单片机ISP下载线设计

2011-10-24 22:51:04来源: 互联网

1 引言

  随着单片机日益广泛的应用,为了降低单片机系统开发的成本和难度,许多单片机生产厂商推出了支持ISP技术的单片机,其中就包括主流厂商ATMEL公司生产的AT89S系列单片机。ISP(InSySTem Programming)即在线系统编程,该技术允许用户对电路板上的单片机擦除、写入最终程序代码,免去了传统开发过程中所需的仿真器、编程器等开发工具,且使用户能在线对单片机进行软件升级。

  ISP技术需要通过ISP下载线及相应的程序下载软件来实现,目前多数的下载线为并口下载线,而并口已经逐渐被市场淘汰,现在的许多笔记本电脑和台式机都取消了并口配置,因此,USB接口的ISP下载线已成为主流。本文提出了一种基于USB接口的ISP下载线设计方案,该方案成本低、电路简单、易于自制且使用方便。

  2 设计方案说明

  设计方案以ATMEGA8单片机为核心,具体电路原理图如图1所示。

 ISP下载线电路原理图

图1 ISP下载线电路原理图

  ATMEGA8单片机是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器,PDIP封装形式的引脚如图2所示。

 

图2 ATMEGA8引脚图

图1中,ATMEGA8单片机对USB串口协议进行软件模拟,结合电脑端的驱动程序和目标程序下载软件,可实现与电脑的USB接口连接及对目标器件以ISP方式进行代码的擦除、写入。电路图中的ISP端口定义如图3所示。
 

3 设计方案的实现

  3.1 硬件焊接

  按图1中的标示购买元器件,并完成ISP下载线硬件电路板焊接。元器件列表如表1所示。

表1 元器件列表

 

3.2 写入固件

  下载线电路板焊接完成后,需对电路板上的ATMEGA8写入USB串口模拟协议及ISP下载模式的底层程序(即写入固件)。在写入固件前,要做好三方面的准备工作:将底层程序编译成目标文件(HEX格式文件),准备一条并口ISP下载线,在电脑端安装MCU程序下载软件(如ISPLAY 1.5)。准备工作完成后就可以进行写入固件操作了,具体步骤如下:

  (1)按图4所示进行硬件连接。

 

图4 写入固件硬件连接示意图

  值得注意的是,此时J1、J2、J3均短接。J1是降速跳线,短接时慢速,写入固件时要求在慢速;J2短接是为了向原并口下载线供电;J3是ATMEGA8复位跳线,写入固件时要求在复位状态。

  (2)运行电脑端MCU程序下载软件,进行写入固件操作。

  软件界面如图5所示,值得注意的是,写入固件后,应对ATMEGA8配置熔丝,即对图5中的SUT0和CKSEL0选项进行配置。

  写入固件操作完成后,将J1、J2、J3均断开,第一次使用时,在电脑端根据提示安装USB设备驱动程序即可正常使用,若需要相关驱动软件包可与笔者联系。

 

图5 写入固件软件操作示意图

  4 总结

  根据上述方案设计的USB接口ISP下载线能对ATS系列单片机进行有效的编程操作,若对固件进行升级,还能对AVR系列单片机进行编程操作。另外,由于采用USB接口,故使用方便,且成本低廉、性能稳定、易于实现,大大降低单片机系统开发的硬件成本,如进行批量生产,具有一定的市场价值。

关键字:系列  单片机  下载  设计

编辑:eeleader 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/2011/1024/article_8732.html
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