STC單片機程序燒錄與ISP下載相關(guān)知識

　　導讀：本文為您介紹常見(jiàn)串口USB、RS232、UART三者轉換模塊及其電路原理圖，單片機ISP下載及單片機程序燒錄相關(guān)內容，設備連接操作方法。

　　前面已經(jīng)說(shuō)了，單片機相當于一個(gè)微型電腦，所以單片機是可以執行程序的。在電腦上，我們可以上網(wǎng)下載各種游戲各種軟件，但是單片機這灰不溜秋的一塊芯片，怎么讓它執行程序呢?不要急，這就給大家介紹相關(guān)知識。這里涉及到一些專(zhuān)業(yè)詞匯，可能大家不明白，但是并沒(méi)有很大影響，大致了解就好了，有興趣的可以上網(wǎng)搜索去了解下。另外等學(xué)到后面，不少概念也自然就明白了。

　　1、串口(RS232、UART)

　　廣義上而言，串行接口簡(jiǎn)稱(chēng)串口，也稱(chēng)串行通信接口，是采用串行通信方式的擴展接口。我們比較熟悉的USB接口，全名通用串行總線(xiàn)(Universal Serial BUS)，就屬于串口。串口還包括UART、RS232、RS422、RS485等。通常狹義上，我們所說(shuō)的串口指的是RS232、UART這一類(lèi)串口，常稱(chēng)為COM接口。

　　老式的臺式計算機和部分筆記本上就有RS232串口(RS232指RS232電平的串口)。后來(lái)由于這種串口使用很少、速度較慢、體積較大而逐漸在筆記本甚至臺式機上被淘汰了。

　　而51單片機具有UART串口(UART = Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, 通用異步收發(fā)傳輸器，指的是TTL電平的串口)。

　　UART與RS232區別主要在于其電平定義不同。UART是TTL電平，定義3~5V為高電平，表示“1”，0V為低電平，表示“0”，就和前文說(shuō)的一樣;而RS232是負邏輯電平，它定義+5~+12V為低電平，表示“0”，而-12~-5V為高電平，表示“1”。

　　標準串口指的就是RS232串口(也叫做COM接口)，如圖就是臺式電腦機箱后面的標準串口。

　　2、給單片機下載程序

　　一些讀者可能已經(jīng)猜到，給單片機裝進(jìn)程序是通過(guò)電腦并且是使用串口來(lái)完成的。但是很可惜只猜對了一半。

　　說(shuō)點(diǎn)題外話(huà)，為了感覺(jué)“專(zhuān)業(yè)”一點(diǎn)，以后不要再說(shuō)給單片機“裝程序”了，專(zhuān)業(yè)點(diǎn)的說(shuō)法應該是燒寫(xiě)程序，或者下載程序。讀者很可能會(huì )好奇為什么叫燒寫(xiě)程序呢?難道下載程序的時(shí)候，要用火烤一烤單片機嗎?當然不是。這個(gè)就像馬路為什么叫馬路一樣，是有來(lái)歷的，想知道具體原因，還是等大家學(xué)習了單片機，了解早期ROM的工作原理再去深究吧。

　　回歸正題，不同的單片機燒寫(xiě)程序的方式是不一樣的。剛開(kāi)始介紹STC單片機的時(shí)候，我提到了它的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)：可使用串口下載程序，不知讀者有沒(méi)有注意到。同樣是51單片機，Atmel的產(chǎn)品分為兩種，一種是早期的89Cxx系統，這種型號的單片機下載程序時(shí)，需要把單片機取下來(lái)，使用專(zhuān)用的編程器燒寫(xiě)程序，非常麻煩;另一種是后來(lái)推出的支持ISP的89Sxx系列(ISP = In System Programming，在線(xiàn)編程)，只需要幾根線(xiàn)連接單片機和下載器，就能輕松下載程序。

　　3、ISP在線(xiàn)編程

　　什么是ISP呢?ISP意為在線(xiàn)編程，其作用在于，下載程序的時(shí)候，單片機不需要從已有的電路中取下來(lái)。大家可能體會(huì )不到這樣有什么好處，但是它的好處還是非常明顯的。下面我舉個(gè)例子。

　　有一天你給客戶(hù)設計了一種電器，是通過(guò)單片機控制的。然后很多人都購買(mǎi)了，但是過(guò)了一段時(shí)間，你發(fā)現你寫(xiě)的程序有問(wèn)題，或者有些地方需要優(yōu)化一下，但是你賣(mài)出去的產(chǎn)品，程序已經(jīng)寫(xiě)在里面了呀。這個(gè)時(shí)候，如果你用的單片機不支持ISP，你得親自一個(gè)個(gè)的去找客戶(hù)，把他們的產(chǎn)品拆下來(lái)，然后取下單片機，燒好程序，再裝回去。如果你設計不當，單片機還是焊接在電路上的，取不下了，那就更慘了。

　　但是有了ISP就不一樣了。你可以設計好產(chǎn)品，然后把ISP接口留出來(lái)。發(fā)現程序有問(wèn)題，你把寫(xiě)好的新的程序發(fā)到網(wǎng)上，然后群發(fā)一批電子郵件，告訴你的客戶(hù)，用產(chǎn)品附贈的下載線(xiàn)連接電腦和你的產(chǎn)品ISP接口，然后安裝一個(gè)下載軟件，把新的程序下載進(jìn)去，就可以用了。你甚至可以在說(shuō)明書(shū)上寫(xiě)，我們的產(chǎn)品軟件經(jīng)常會(huì )更新，請自行到官網(wǎng)下載最新軟件，這樣簡(jiǎn)直是一勞永逸。

　　所以一個(gè)小小的改進(jìn)，就帶來(lái)了如此大的變化。要用單片機，我選ISP，實(shí)惠又好用。

　　而STC單片機不僅支持ISP下載，而且只需要通過(guò)串口和電腦連接就可以下載，這樣又省去了我們購買(mǎi)編程器的錢(qián)，實(shí)在是物美價(jià)廉，適合我們使用。

　　4、USB與串口的轉換模塊

　　由于USB接口與單片機的TTL串口不一樣，不能直接連接，一般通過(guò)轉換芯片來(lái)連接。連接到USB接口的轉換芯片則要求在電腦上安裝相應的驅動(dòng)程序，驅動(dòng)程序很容易在網(wǎng)上找到。

　　USB、RS232、UART三者之間的轉換都有芯片可以實(shí)現，并且很容易買(mǎi)到做好的成品模塊。下面給出了幾種常用的轉接器。

　　第一個(gè)是USB轉TTL串口，這是最常用的一種轉接器，常稱(chēng)為USB轉TTL小板，USB-TTL轉接板，常用轉換芯片為PL2303，需要在電腦上安裝對應驅動(dòng)程序。

　　USB轉RS232串口，常用轉換芯片為CH341，使用時(shí)要在電腦上安裝CH341的驅動(dòng)程序，可以在百度上搜索

　　RS232串口轉TTL串口，電平轉換芯片是MAX232，如果你的電腦有串口，可以直接使用這種轉接器，然后把TTL串口一端接到單片機上，這個(gè)不需要驅動(dòng)程序。

　　也有這種集成了三種接口轉換功能的 USB - RS232串口 - TTL串口轉接板，如圖所示。這個(gè)功能比較強大，但是電子市場(chǎng)不一定能買(mǎi)到。

　　市面上的成品單片機學(xué)習板，很多都提供USB接口，或者RS232串口+USB接口。一方面USB接口負責給單片機供電，另一方面，USB轉TTL，或RS232轉TTL已經(jīng)集成在學(xué)習板上。

　　5、參考電路圖

　　下面順便提供這些模塊的參考電路原理圖，不需要掌握。如果有需要自己制作這些模塊，可以參考這幾個(gè)電路圖。

　　MAX232電路圖

　　PL2303電路圖

　　USB-RS232電路圖

　　6、51單片機程序的燒寫(xiě)

　　關(guān)于A(yíng)T89Cxx系列單片機使用的編程器下載，以及AT89Sxx系列單片機使用的ISP方式下載程序，不做詳細介紹，這里我們主要介紹STC單片機的串口下載方式。STC單片機燒寫(xiě)程序時(shí)，電腦端除了驅動(dòng)以外，一般使用宏晶專(zhuān)用的STC-ISP軟件進(jìn)行下載。其界面如圖。

　　這里先說(shuō)一點(diǎn)注意事項。STC-ISP軟件最好在宏晶官網(wǎng)下載最新版本。在首次運行時(shí)常常會(huì )出現類(lèi)似下圖中的情況，提示部件XXX不能注冊。對應Win7 系統可以先嘗試右擊STC-ISP的exe程序文件，選擇“以管理員身份運行”(如果是XP系統，則只需以管理員身份登錄計算機運行程序)。如果還是不行，則需要上網(wǎng)下載提示的XXX.DLL或XXX.OCX文件，放在C:WindowsSystem32文件夾中，然后以管理員身份運行C: WindowsSystem32cmd.exe，輸入regsvr32 C:WindowsSystem32xxx.dll回車(chē)，進(jìn)行注冊。這樣的文件是系統動(dòng)態(tài)鏈接庫文件，是程序執行所需要的，有些電腦里沒(méi)有，或者無(wú)法注冊，所以會(huì )發(fā)生這種情況。

　　如果你已經(jīng)購買(mǎi)了USB轉串口模塊，你可以安裝好對應驅動(dòng)并把它插到電腦的USB口上，如果是成品學(xué)習板，就用給學(xué)習板供電，然后把下載線(xiàn)連接到電腦上。如果一切順利，我們可以在電腦上右擊“我的電腦”(XP系統)或“計算機”(Win7以上系統)，管理，打開(kāi)設備管理器，在設備管理器中就能看到相應的串口，如圖。

　　希望本篇看完了，大家把STC-ISP軟件安裝到自己的電腦上，有條件的把驅動(dòng)也安裝好。具體下載方法將在隨后進(jìn)行介紹。