S51系列单片机在线下载

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1、AT89S系列单片机在线下载编程器的制作随着科技的发展，单片机控制技术广泛用于工业控制、家用电器及智能化仪器仪表等各个领域。MCS-51单片机以其优越的性能、高性价比成为国内单片机应用的主流。从事单片机设计和开发的技术人员一般采用以下常用的方法来开发单片机产品：首先利用单片机仿真设备进行硬件和软件的仿真调试，然后讲调试通过的程序代码用程序烧写器固化到单片机的程序存储器中。在这个过程中，程序烧写器是必不可少的开发工具。程序烧写器一般价格较贵，对于初学者及单片机爱好者来说是一笔不小的开支，这直接影响到初学者进一步学习单片机的主动性和积极

2、性。特此介绍一种利用串口制作AT89S系列单片机在线编程下载器的方法，以供大家参考。一、ISP概述ISP（in-systemprogramming）是在线系统编程的缩写，采用该技术无需将存储芯片（如EPROM）从嵌入式设备上取出就能对其进行编程的过程。其优点是，即使器件焊接在电路板上，仍可对其（重新）进行编程，修改。在单片机编译、调试过程中，每修改一次源程序都要将单片机芯片从目标板上取出，再将更新后的程序代码重新固化到单片机芯片中，再装入目标板上进行调试。调试时会出现由于频繁的插拔单片机芯片而对芯片及电路板带来相应的物理损失且非常的

3、不方便。为了克服上述的缺点和局限性，AT89S系列单片机在芯片内部设置了实现“串行编程接口逻辑”硬件功能，为实现ISP提供了硬件基础。ISP优点：使单片机芯片可以编程写入最终用户代码，而不需要从电路板上取下器件。对于已经编程的器件也可以用ISP方式擦除或再编程、烧录。ISP功能的实现比较简单，通常的做法是芯片内部的程序存储器由上位机（PC机）的软件通过同步串行通信接口SPI来进行程序的烧入及改写。对于单片机来说可以通过SPI或其他的串行接口接收上位机传来的数据并写入程序存储器中。ISP技术的优势是不需要编程器也可以进行单片机的实验和

4、开发，既可以节省单片机的开发成本，又可免去调试时频繁插拔芯片带来的麻烦。ISP技术是单片机将来的发展趋势之一。二、AT89S系列单片机ISP原理及工作实现1、AT89S系列单片机的ISP原理ATMEL公司推出的AT89S系列单片机支持ISP功能，而AT89C系列单片机不支持该功能，请读者注意不要混淆。AT89S51单片机具有较强的功能和较高的性能价格比，因此本文选用典型芯片AT89S51为例来介绍AT89S系列单片机的ISP原理。对于单片机来讲可以通过SPI或其它的串行接口接收上位机传来的数据并写入存储器中。所以即使我们将芯片焊接在

5、电路板上，只要留出和上位机接口的这个串口，就可以实现芯片内部存储器的改写，而无须再取下芯片。2、AT89S系列单片机的ISP工作实现AT89S51系列单片机具有在线编程功能，即在RST引脚（复位引脚）处在高电平的情况下，利用P1.5/MOSI（串行数据输入端），P1.6/MISO（串行数据输出端），P1.7/SCK（同步时钟信号输入端）三个引脚的数据设置控制下实现程序的下载功能。AT89S51单片机串行编程接口如图1所示。图1单片机ISP下载编程器原理图AT89S51单片机利用同步串行通信接口SPI实现ISP功能。在烧写程序前提供相

6、应的外部时钟信号，并对RST、Vcc（电源正极）和GND（电源负极）引脚加电。在串行编程时引脚SCK输入串行同步时钟，MOSI输入串行数据，MISO输出串行数据。MOSI数据在SCK上升沿输入到单片机中，在SCK下降沿将单片机内部数据输出到MISO引脚上。串行编程操作由一系列操作指令控制执行，每个操作指令由连续的4个字节组成。编程结束后应将RST引脚置为低电平，使系统恢复工作状态。AT89S51单片机串行编程波形如图2所示。图2单片机串行编程波形图三、系统硬件部分说明1、单片机最小系统单片机内部虽然集成了很多电路，但仍旧不能独立运行

7、，必须要外连一些电路，才能使单片机运行起来。这种能使单片机工作的最简电路，我们叫做单片机最小系统。主要包括以下几个方面：（1）单片机的时钟电路。如图1所示加在XTAL1、XTAL2引脚的电路就是时钟电路，主要由晶振和电容组成。晶振是一种能够输出稳定的震荡周期的元件，通过它，单片机才能有了时间的概念。通过连接两个30pF的电容，构成了单片机的时钟电路。不过晶振并不能独立的使用，必须配合合适的负载电容，否则会产生错误，或者是使晶振不能工作。（2）单片机的复位电路。它由一个10uF的电容和一个10K的电阻组成。在设计51单片机的时候，规定

8、在51单片机的第9引脚为复位功能引脚。当在这个引脚有连续两个以上机器周期（2us以上）的高电平时，这个单片机就会复位。而本文电路设计是，电容充电的瞬间是导通的，在这个瞬间，电流通过电容器，然后向电阻方向放电，形成高电平。而电容的充电是