SI-PROG編程器的工作原理及其程序設計

摘 要：介紹SI-PROG編程器的工作原理，利用PC機串口UART芯片實(shí)現單片機的ISP下載。PC機串口8250芯片中SOUT，DTR，RTS，CTS四個(gè)引腳的電平可通過(guò)其內部的幾個(gè)寄存器分別進(jìn)行控制或讀取，利用引腳可實(shí)現單片機的ISP下栽。介紹了8250與單片機之間通信信號的邏輯關(guān)系以及電平轉換，分析了接收器的閾值電壓的特點(diǎn)，給出了使用SI-PROG編程器的條件。最后，以AVR單片機為例介紹了下載程序設計。結果表明，利用PC機串口UART芯片可以實(shí)現對AVR單片機的ISP下載，其硬件電路和軟件設計都很簡(jiǎn)單。
關(guān)鍵詞：S1-PROG編程器；程序設計；UART；AVR單片機

SI-PROG編程器為PonyProg 2000軟件中使用的一種ISP編程器，該編程器利用PC機串口電路的異步通信控制器UART實(shí)現AVR，PIC，AT89等單片機的ISP編程。雖然該編程器不為Atmel的AVRStudio所支持，但是其硬件電路簡(jiǎn)單，成本低，便于制作，適于初學(xué)者進(jìn)行學(xué)習和簡(jiǎn)單開(kāi)發(fā)。下面以AVR單片機為例，介紹SI-PROG編程器的工作原理及其程序設計。

l SI-PROG編程器的工作原理
1．1 電路組成
圖1為SI-PROG串口編程器的工作原理圖。電路分為PC機串口電路、SI-PROG編程器和目標機3部分。編程器通過(guò)9針D型連接器DB9與PC機串口連接，通過(guò)10針連接器J1與目標機連接，電路在文獻[4]的基礎上做了適當的簡(jiǎn)化。J1引腳定義與Atmel的STK200下載線(xiàn)相同。

1．1．1 PC機串口電路及SI-PROG編程器
PC機串口電路由U1～U4組成。8250(U1)為異步通信控制器UART，SN75150(U2，U3)為驅動(dòng)器，SN75154為線(xiàn)接收器。U2，U3，U4實(shí)現8250引腳上TTL電平與串口DB9上RS 232電平轉換。SI-PROG編程器則完成DB9上RS 232電平與目標機上TTL電平的轉換。
1．1．2 串行SPI接口
編程器通過(guò)目標機的SPI接口對其片內的FLASH程序存儲器進(jìn)行下載編程。SPI接口由SCK，MOSI和MISO等幾條信號線(xiàn)組成。下載編程的過(guò)程實(shí)際上是PC機與AVR的通信過(guò)程。兩者的關(guān)系是一種主從關(guān)系，PC機為主機，AVR為從機。主機經(jīng)MOSI引腳將串行數據發(fā)給從機，從機經(jīng)MISO引腳將數據返回給主機。SCK為串行時(shí)鐘脈沖，由主機發(fā)往從機。主機通過(guò)SCK脈沖控制與從機的數據傳輸。圖2為串行下載編程時(shí)序圖。單片機在SCK上升沿讀取MOSI上的數據位，在SCK下降沿輸出數據位到MISO。