一種基于CH340T 的STC89C52RC 編程器設計

　　編程器通過(guò)USB 接口與PC 上位機通訊，用戶(hù)只需要通過(guò)PC 上位機GUI 的簡(jiǎn)單操作，就可以實(shí)現對STC 89C/S51XX/52XX 等系列單片機的擦除、編程、校驗和加密。經(jīng)過(guò)STC89C52RC 等單片機反復測試，該編程器功能穩定、速度快、價(jià)格低和易用性強等優(yōu)點(diǎn)。

　　1 引言

　　STC（宏晶科技）公司推出的STC 89C/S 51XX/52XX 等系列單片機，具有價(jià)格便宜、無(wú)法解密、低功耗、高速、高可靠、強抗靜電、強抗干擾等優(yōu)點(diǎn)，其指令代碼完全兼容傳統8051 單片機，片內資源非常豐富，且均內置可反復擦寫(xiě)的Flash 存儲器，并提供了ISP（In-System Programming）編程模式。STC89C52RC 作為STC 89C/S51XX/52XX 系列單品機的一個(gè)典型代表，其特征主要有，8K 字節可編程閃爍存儲器、1000 次寫(xiě)/ 擦循環(huán)壽命、10 年的數據保留時(shí)間、三級程序存儲器鎖定、512 內部RAM、32 可編程I/O 線(xiàn)、兩個(gè)16 位定時(shí)器/ 計數器、5 個(gè)中斷源、可編程串行通道、低功耗的閑置和掉電模式以及片內振蕩器和時(shí)鐘電路等。因而這款功能強大和超高性?xún)r(jià)比的單片機，在國內應用極為廣泛。

　　ISP 在線(xiàn)編程是一種徹底顛覆了傳統的編程模式的技術(shù)，它不會(huì )損壞芯片的引腳，同時(shí)下載速度很快，從而縮短了設計時(shí)間，降低了研發(fā)成本、加速了產(chǎn)品的上市，大大提高了工作效率。一般編程器的采用方法都是使用PL2303、CP2102、FT232 等主控芯片，但往往成本較高，而且有的芯片穩定差，極少數芯片固件版本有Bug,鑒于此，本文提出以國產(chǎn)CH340T 芯片為主體的ISP 編程器的設計方案，經(jīng)過(guò)STC89C52RC 等芯片反復測試，功能穩定，性能出色。

　　2 系統硬件設計

　　2.1 系統總體結構圖

　　系統總體結構圖如圖1 所示。其中USB 供電和數據傳輸模塊主要負責為單片機和CH340T 等模塊供電，并將來(lái)自計算機的USB串行數據經(jīng)CH340T 轉換為串口數據后和單片機通信，為單片機編程提供數據通道。

　　2.2 核心芯片CH340T 介紹

　　CH340T 是南京沁恒電子有限公司設計生產(chǎn)的一款接口轉換及單片機外圍芯片，支持USB2.0.可以實(shí)現USB 轉串口、擴展計算機異步串口和USB 轉IrDA 紅外等功能。本設計僅作USB 轉串口使用，轉換后的串口為全雙工串口，內置收和發(fā)緩沖區，支持通訊波特率從50bps 到2Mbps,發(fā)送允許波特率誤差 0.3%,接收允許波特率誤差2%.其使用方法比較簡(jiǎn)單，外圍元器件只需要晶體、電阻和電容即可。

　　CH340T 有20 個(gè)標準引腳接口。主要有1、UD+ 和UD- 引腳，這些引腳內置了USB 上拉電阻，可以直接接到USB 總線(xiàn)上。2、GND和VCC,即接地和電源引腳，支持5V 或者3.3V 電源電壓。3、數據傳輸引腳TXD 和RXD,分別為串口數據發(fā)送和接收引腳。輸入空閑時(shí)，一般RXD 是高電平，但是如果R232 引腳為高電平，且啟用輔助RS232 功能，RXD 引腳內部會(huì )自動(dòng)插入一個(gè)反相器，默認變成低電平；輸出空閑時(shí)，一般TXD 是高電平。4、其他引腳。包括MODEM 聯(lián)絡(luò )信號引腳和輔助引腳。

　　2.3 系統原理圖

　　原理圖如圖2 所示。

　　圖中，USB 接口P1 除用于數據傳輸外，還經(jīng)過(guò)LM7805 穩壓后為CH340T 芯片和單片機和其他部件供電，當使用5V 工作電壓時(shí)，CH340 芯片的VCC 引腳輸入外部 5V 電源，并且V3 引腳應該外接容量為4700pF 或者 0.01uF 的電源退耦電容。CH340T 轉接芯片將UD1+ 和UD1- 轉換為串口信號串口數據和單片機串口進(jìn)行通信。需要注意的是，CH340T 芯片的串行接收口CRXD 需要和單片機的P3.1（串行輸出口TXD）通過(guò)PNP 三極管Q1 接成射極發(fā)生器的形式，以到達數據的緩沖和隔離的作用。