單片機技術(shù)實訓(xùn)課件

1、單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用主要內(nèi)容： 典型單片機（ MCS-51, AT89S51, PIC, Motorola, AVR ）的性能，MCS-51內(nèi)部結(jié)構(gòu)、特點、工作方式、時序和最小應(yīng)用系統(tǒng)。為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計、利用單片機解決工程實際問題打下堅實的基礎(chǔ)。重點在于基本概念、組成原理、特點及MCS-51的最小應(yīng)用系統(tǒng)，難點在于時序、ISP下載技術(shù)。預(yù)備知識：元器件實物圖預(yù)備知識：元器件實物圖單片機芯片單片機芯片AT89C51AT89S51AT89S52AT89C2051通信芯片MAX232CPE 時鐘芯片 DS1302EEPROM24C02溫度傳感器18B20AD變換器0832

2、穩(wěn)壓片78L05晶 振電阻和排電阻瓷片小電容零壓力插座萬用焊接板儀器盒步進(jìn)電機液晶字符顯示屏液晶圖形點陣顯示屏撥動開關(guān)紅外遙控用 發(fā)射接受一體管繼電器各類接插件遙控組件超聲波發(fā)射接受頭雙路遙控組件長距離遙控器30004000M88二極管點陣 八段數(shù)碼管超聲波發(fā)射和接收一體化機能漢字顯示的顯示屏和實時時鐘板電子萬年歷學(xué)生實訓(xùn)成果展示學(xué)生實訓(xùn)成果展示說明： 典型單片機有MCS-51、MSP430、EM78、PIC、Motorola、AVR等。 MCS-51為主流產(chǎn)品，性能如表1.1.1。 MSP430為低功耗產(chǎn)品，功能較強，性能如表1.1.2。 EM78為低功耗產(chǎn)品，價格較低，性能如表1.1.3。

3、 PIC為低電壓、低功耗、大電流LCD驅(qū)動、低價格產(chǎn)品，性能如表1.1.4。 Motorola是世界上最大的單片機生產(chǎn)廠家之一，品種全、選擇余地大、新產(chǎn)品多。其特點是噪聲低，抗干擾能力強，比較適合于工控領(lǐng)域及惡劣的環(huán)境。性能如表1.1.5。 AVR為高速、低功耗產(chǎn)品，支持ISP、IAP，I/O口驅(qū)動能力較強。性能如表1.1.6。1.1 1.1 典型單片機性能概覽典型單片機性能概覽 1.2 MCS-51單片機硬件結(jié)構(gòu)及引腳單片機硬件結(jié)構(gòu)及引腳 MCS-51系列單片機都是以Intel公司最早的典型產(chǎn)品8051為核心，增加了一定的功能部件后構(gòu)成的，因此，本章以8051為主介紹MCS-51系列單片機

4、。 1.2.1 MCS-51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) MCS-51單片機的組成： CPUCPU( (進(jìn)行運算、控制進(jìn)行運算、控制) )、RAMRAM( (數(shù)據(jù)存數(shù)據(jù)存儲器儲器) )、ROMROM( (程序存儲器）、程序存儲器）、I/OI/O口口( (串口、并口）、串口、并口）、內(nèi)部總線內(nèi)部總線 和中斷系統(tǒng)和中斷系統(tǒng)等。等。組成框圖如下：內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下：內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下： 組成：組成：運算器、控制器。80518051的的CPUCPU包含以下功能部件包含以下功能部件： （1）8位CPU。（2）布爾代數(shù)處理器，具有位尋址能力。（3）128B內(nèi)部RAM數(shù)據(jù)存儲器，21個專用寄存器。（4）4KB內(nèi)部掩膜ROM程序存儲

5、器。（5）2個16位可編程定時器/計數(shù)器。（6）32個（48位）雙向可獨立尋址的I/O口。（7）1個全雙工UART（異步串行通信口）。（8）5個中斷源、兩級中斷優(yōu)先級的中斷控制器。（9）時鐘電路，外接晶振和電容可產(chǎn)生1.2MHz12 MHz的時鐘頻率。（10）外部程序/數(shù)據(jù)存儲器尋址空間均為64KB。（11）111條指令，大部分為單字節(jié)指令。（12）單一+5V電源供電，雙列直插40引腳DIP封裝。 1. 中央處理器（CPU）（1）運算器組成：組成：8位算術(shù)邏輯運算單元ALU（Arithmetic Logic Unit）、8位累加器A（Accumulator）、8位寄存器B、程序狀態(tài)字寄存器PS

6、W（Program Status Word）、8位暫存寄存器TMP1和TMP2等。功能：功能：完成算術(shù)運算和邏輯運算。（2）控制器組成：組成：程序計數(shù)器PC（Program Counter）、指令寄存器IR（Instruction Register）、指令譯碼器ID（Instruction Decoder）、堆棧指針SP、數(shù)據(jù)指針DPTR、定時控制邏輯和振蕩器OSC等電路。功能：功能：CPU根據(jù)PC中的地址將欲執(zhí)行指令的指令碼從存儲器中取出，存放在IR中，ID對IR中的指令碼進(jìn)行譯碼，定時控制邏輯在OSC配合下對ID譯碼后的信號進(jìn)行分時，以產(chǎn)生執(zhí)行本條指令所需的全部信號。 MCS-51系列單片

7、機配置一覽表系列片內(nèi)存儲器（字節(jié)）定時器計數(shù)器并行I/O串行I/O中斷源片內(nèi)ROM片內(nèi)RAM無有ROM有EPROMIntel51子系列803180C31805180C51(4K字節(jié))875187C51(4K字節(jié))128字節(jié)2x164x8位15Intel52子系列803280C32805280C52(8K字節(jié))875287C52(8K字節(jié))256字節(jié)3x164x8位16ATEML89C系列(常用型)1051(1K)/2051(2K)/4051(4K)（20條引腳DIP封裝）1282151589C51(4K)/89C52(8K)（40條引腳DIP封裝）128/2562/33215/62. 存儲器存

8、儲器 MCS-51的存儲器可分為程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器,又有片內(nèi)和片外之分。（1）程序存儲器 一般將只讀存儲器（ROM）用做程序存儲器?？蓪ぶ房臻g為64KB，用于存放用戶程序、數(shù)據(jù)和表格等信息。 MCS-51單片機按程序存儲器可分為內(nèi)部無ROM型（如8031）和內(nèi)部有ROM型（如8051）兩種，連接時 引腳 有區(qū)別。程序存儲器結(jié)構(gòu)如右圖所示：EA（2）數(shù)據(jù)存儲器 一般將隨機存儲器（RAM）用做數(shù)據(jù)存儲器?？蓪ぶ房臻g為64KB。MCS-51數(shù)據(jù)存儲器可分為片內(nèi)和片外兩部分。片外片外RAM： 最大范圍：0000HFFFFH，64KB；用指令MOVX訪問。片內(nèi)片內(nèi)RAM： 最大范圍：00HFFH，2

9、56B；用指令MOV訪問。又分為兩部分：低128B（007FH）為真正的RAM區(qū)，高128B（80FFH）為特殊功能寄存器（SFR）區(qū)。如右圖所示。 內(nèi)部RAM的20H2FH單元為位尋址區(qū)，既可作為一般單元用字節(jié)尋址，也可對它們的位進(jìn)行尋址。位地址為00H7FH。 CPU能直接尋址這些位（稱MCS-51具有布爾處理功能），位地址分配如右表所示。3特殊功能寄存器 （SFR） MCS-51有21個特殊功能寄存器（也稱為專用寄存器），包括算術(shù)運算寄存器、指針寄存器、I/O口鎖存器、定時器/計數(shù)器、串行口、中斷、狀態(tài)、控制寄存器等，它們被離散地分布在內(nèi)部RAM的80HFFH地址單元中（不包括PC） ，

10、共占據(jù)了128個存儲單元，構(gòu)成了SFR存儲塊。其字節(jié)地址可被8整除的SFR可位尋址。SFR反映了MCS-51單片機的運行狀態(tài)。特殊功能寄存器分布如右表所示。（2）累加器A （Accumulator） 累加器A是8位寄存器，又記做ACC，是一個最常用的專用寄存器。在算術(shù)/邏輯運算中用于存放操作數(shù)或結(jié)果。（3）寄存器B 寄存器B 是8位寄存器，是專門為乘除法指令設(shè)計的，也作通用寄存器用。（1）程序計數(shù)器PC（Program Counter） 程序計數(shù)器PC在物理上是獨立的，它不屬于SFR存儲器塊。 PC是一個16位的計數(shù)器，專門用于存放CPU將要執(zhí)行的指令 地址（即下一條指令的地址），尋址范圍為6

11、4KB，PC有自動 加1功能，不可尋址，用戶無法對它進(jìn)行讀寫，但是可以通過 轉(zhuǎn)移、調(diào)用、返回等指令改變其內(nèi)容，以控制程序執(zhí)行的順序。表2-5 工作寄存器組選擇控制表（4）工作寄存器 內(nèi)部RAM的工作寄存器區(qū)00H1FH共32個字節(jié)被均勻地分成四個組（區(qū)），每個組（區(qū)）有8個寄存器，分別用R0R7表示，稱為工作寄存器或通用寄存器，其中，R0、R1還經(jīng)常用于間接尋址的地址指針。在程序中通過程序狀態(tài)字寄存器（PSW）第3、4位設(shè)置工作寄存器區(qū)。（5）程序狀態(tài)字PSW （Program Status Word） 程序狀態(tài)字PSW是8位寄存器，用于存放程序運行的狀態(tài)信息，PSW中各位狀態(tài)通常是在指令執(zhí)行

12、的過程中自動形成的，但也可以由用戶根據(jù)需要采用傳送指令加以改變。其定義格式如下頁表所示。其中：Cy：進(jìn)借位標(biāo)志； AC：輔助進(jìn)借位標(biāo)志； F0 ：用戶標(biāo)志； RS1、RS0：工作寄存器組（區(qū)）選擇（如下表所示）； OV：溢出標(biāo)志位，有溢出時置1； P：奇偶標(biāo)志位。A中有奇數(shù)個1時置1。（6）數(shù)據(jù)指針DPTR（Data Pointer） 數(shù)據(jù)指針DPTR是16位的專用寄存器，即可作為16位寄存器使用，也可作為兩個獨立的8位寄存器DPH （高8位） 、DPL （低8位）使用。 DPTR主要用作16位間址寄存器，訪問程序存儲器和片外數(shù)據(jù)寄存器。（7）堆棧指針SP（Stack Pointer） 堆棧是

13、一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是內(nèi)部RAM的一段區(qū)域。堆棧存取數(shù)據(jù)的原則是“后進(jìn)先出后進(jìn)先出”。堆棧指針SP是一個8位寄存器，用于指示堆棧的棧頂，它決定了堆棧在內(nèi)部RAM中的物理位置。 MCS-51單片機的堆棧地址向大的方向變化（與微機堆棧地址向小的方向變化相反）。系統(tǒng)復(fù)位后，SP初值為07H，實際應(yīng)用中通常根據(jù)需要在主程序開始處對堆棧指針SP進(jìn)行初始化，一般設(shè)置SP為60H。 設(shè)立堆棧的目的是用于數(shù)據(jù)的暫存，中斷、子程序調(diào)用時斷點和現(xiàn)場的保護(hù)與恢復(fù)。（8）I/O口專用寄存器（P0, P1, P2, P3） 8051片內(nèi)有4個8位并行I/O接口P0, P1, P2和P3，在SFR中相應(yīng)有4個I/O口寄存器P0

14、, P1, P2和P3。（9）定時器/計數(shù)器（TL0, TH0, TL1和TH1） MCS-51單片機中有兩個16位的定時器/計數(shù)器T0和T1，它們由4個8位寄存器（TL0, TH0, TL1和TH1）組成，2個16位定時器/計數(shù)器是完全獨立的。可以單獨對這4個寄存器進(jìn)行尋址，但不能把T0和T1當(dāng)做16位寄存器來使用。（10）串行數(shù)據(jù)緩沖器（SBUF） 串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUF用于存放需要發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)，它由兩個獨立的寄存器組成（發(fā)送緩沖器和接收緩沖器），要發(fā)送和接收的操作其實都是對串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUF進(jìn)行的。（11）其他控制寄存器 除上述外，還有IP, IE, TCON, SCON和PCO

15、N等幾個寄存器，主要用于中斷、定時和串行口的控制， I/O接口是MCS-51單片機對外部實現(xiàn)控制和信息交換的必經(jīng)之路，用于信息傳送過程中的速度匹配和增加它的負(fù)載能力。 8051內(nèi)部有4個8位并行接口P0, P1, P2, P3，有1個全雙工的可編程串行I/O接口。 5 5定時器定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器 8051內(nèi)部有兩個16位可編程序的定時器/計數(shù)器，均為二進(jìn)制加1計數(shù)器，分別命名為T0和T1。 T0和T1均有定時器和計數(shù)器兩種工作模式。在定時器模式下，T0和T1的計數(shù)脈沖可以由單片機時鐘脈沖經(jīng)12分頻后提供。在計數(shù)器模式下，T0和T1的計數(shù)脈沖可以從P3.4和P3.5引腳上輸入。對T0和T1

16、的控制由定時器方式選擇寄存器TMOD和定時器控制寄存器TCON完成。 4 4I/OI/O接口接口6中斷系統(tǒng) 中斷：中斷：指CPU暫停原程序執(zhí)行，轉(zhuǎn)而為外部設(shè)備服務(wù)（執(zhí)行中斷服務(wù)程序），并在服務(wù)完后返回到原程序執(zhí)行的過程。 中斷系統(tǒng)：中斷系統(tǒng)：指能夠處理上述中斷過程所需要的硬件電路。 中斷源：中斷源：指能產(chǎn)生中斷請求信號的源泉。 8051可處理5個中斷源（2個外部，3個內(nèi)部）發(fā)出的中斷請求，并可對其進(jìn)行優(yōu)先權(quán)處理。外部中斷的請求信號可以從P3.2, P3.3（即 和 ）引腳上輸入，有電平或邊沿兩種觸發(fā)方式；內(nèi)部中斷源有3個，2個定時器/計數(shù)器中斷源和1個串行口中斷源。 8051的中斷系統(tǒng)主要由中

17、斷允許控制器IE和中斷優(yōu)先級控制器IP等電路組成。0INT1INT1.2.2 MCS-51單片機外部引腳 1電源線 GNDGND：接地引腳。 V VCCCC：正電源引腳。接5V電源。 MCS-51系列單片機中，各類單片機都是相互兼容的，只是引腳功能略有差異。8051單片機有40個引腳，分為端口線、電源線和控制線三類。2端口線 P0P0P3P3口：口：48=32條。（1）P0口（ P0.0P0.7 ） 8位雙向三態(tài)I/O口，可作為外部擴展時的數(shù)據(jù)總線/低8位地址總線的分時復(fù)用口。又可作為通用I/O口，每個引腳可驅(qū)動8個TTL負(fù)載。 對EPROM型芯片（如8751）進(jìn)行編程和校驗時，P0口用于輸入

18、/輸出數(shù)據(jù)。（2）P1口（P1.0P1.7） 8位準(zhǔn)雙向I/O口，內(nèi)部具有上拉電阻，可作為通用I/O口。每個引腳可驅(qū)動4個TTL負(fù)載。 （3）P2口（P2.0P2.7） 8位準(zhǔn)雙向I/O口，內(nèi)部具有上拉電阻，可作為外部擴展時的高8位地址總線。又可作為通用I/O口，每個引腳可驅(qū)動4個TTL負(fù)載。 對EPROM型芯片（如8751）進(jìn)行編程和校驗時，用來接收高8位地址。 （4）P3口（ P3.0P3.7 ） 8位準(zhǔn)雙向I/O口，內(nèi)部具有上拉電阻。它是雙功能復(fù)用口，作為通用I/O口時，功能與P1口相同，常用第二功能。每個引腳可驅(qū)動4個TTL負(fù)載。作為第二功能使用時，各位的作用如下頁表所示。3 3控制線

19、控制線 （1）RST/VPD RST/VPD引腳是復(fù)位信號/備用電源線引腳。當(dāng)8051通電時，在RST引腳上出現(xiàn)24個時鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復(fù)位。 （2）ALE/ 地址鎖存允許/編程引腳。當(dāng)訪問外部程序存儲器時，ALE的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)，以便P0口實現(xiàn)地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。當(dāng)不訪問外部程序存儲器時，ALE端將輸出一個1/6時鐘頻率的正脈沖信號。 ALE/ 是復(fù)用引腳，其第二功能是對EPROM型芯片（如8751）進(jìn)行編程和校驗時，此引腳傳送52ms寬的負(fù)脈沖選通信號，程序計數(shù)器PC的16位地址數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在P0和P2口上，外部程序存儲器則把指令碼放到P0口上，由CPU讀入并執(zhí)行。 （

20、3） /VPP 允許訪問片外程序存儲器/編程電源引腳。對于片內(nèi)無程序存儲器的MCS-51單片機（如8031）， 必須接地。片內(nèi)有程序存儲器的MCS-51單片機（如8051）， 必須接高電平。 /VPP是復(fù)用引腳，其第二功能是片內(nèi)EPROM編程/校驗時的電源線，在編程時，VPP腳需加上21V的編程電壓。 PROGPROGEAEAEAEA（4）XTAL1和XTAL2 XTAL1腳為片內(nèi)振蕩電路的輸入端，XTAL2腳為片內(nèi)振蕩電路的輸出端。8051的時鐘有兩種方式，一種是片內(nèi)時鐘振蕩方式，但需在XTAL1和XTAL2腳外接石英晶體（頻率為1.212MHz）和振蕩電容，振蕩電容的值一般取1030pF，

21、典型值為30pF；另外一種是外部時鐘方式，即將XTAL1接地，外部時鐘信號從XTAL2腳輸入，如下圖所示。 （5）PSENPSEN 片外ROM選通線。在執(zhí)行訪問片外ROM的指令MOVC時，8051自動在 引腳產(chǎn)生一個負(fù)脈沖，用于對片外ROM的選通。其他情況下，該引腳均為高電平封鎖狀態(tài)。 1.2.3 當(dāng)前主流的AT89S51單片機簡介 AT89S51是什么? 書上和網(wǎng)絡(luò)教程上可都是8031、8051，89C51等 ！沒聽說過有 89S51啊 ？ 這里，初學(xué)者要澄清單片機實際使用方面的一個產(chǎn)品概念，MCS-51單片機是美國INTE公司于1980年推出的產(chǎn)品，典型產(chǎn)品有 8031（內(nèi)部沒有程序存儲器

22、，實際使用方面已經(jīng)被市場淘汰）、8051（芯片采用HMOS，功耗是630mW，是89C51的5倍，實際使用方面已經(jīng)被市場淘汰）和8751等通用產(chǎn)品，一直到現(xiàn)在， MCS-51內(nèi)核系列兼容的單片機仍是應(yīng)用的主流產(chǎn)品（比如目前流行的89S51、已經(jīng)停產(chǎn)的89C51等），各高校及專業(yè)學(xué)校的培訓(xùn)教材仍與MCS-51單片機作為代表進(jìn)行理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)。89S51相對于89C51增加的新功能包括：- 新增加很多功能，性能有了較大提升，價格卻基本不變，甚至比89C51更低！- ISP在線編程功能，這個功能的優(yōu)勢在于改寫單片機存儲器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。是一個強大易用的功能。- 工作頻率為33MH

23、z，大家都知道89C51的極限工作頻率只有24M，就是說S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計算速度。- 具有雙工UART串行通道。- 內(nèi)部集成看門狗計時器，不再需要像89C51那樣外接看門狗計時器單元電路。- 全新的加密算法，這使得對于89S51的解密變?yōu)椴豢赡?，程序的保密性大大加強，這樣就可以有效的保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)不被侵犯。- 兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列產(chǎn)品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容產(chǎn)品。也就是說所有教科書、網(wǎng)絡(luò)教程上的程序（不論教科書上采用的單片機是8051還是89C51還是MCS-51等等），在89S51上一樣可以照常運行，這就是所謂的向下兼容。的比

24、較結(jié)果：就如同INTEL的P3向P4升級一樣，雖然都可以跑Windows XP，不過速度是不同的。從AT89C51升級到AT89S51 ,也是同理。和S51比起來，C51就要遜色多了，實際應(yīng)用市場方面技術(shù)的進(jìn)步是永遠(yuǎn)向前的。目前市場上不少的單片機具有ISP功能。 ATMEL公司最近新推出的AT89SXX系列單片機也提供了一個SPI串行接口,讓用戶能對內(nèi)部程序存儲器編程（ISP）。 什么是 ISP ? ISP（In-System Programming）在系統(tǒng)可編程，指電路板上的空白器件可以編程寫入最終用戶代碼， 而不需要從電路板上取下器件， 已經(jīng)編程的器件也可以用ISP方式擦除或再編程。ISP

25、技術(shù)是未來發(fā)展方向。有些文獻(xiàn)甚至也將8051泛指MCS-51系列單片機，8051是早期的最典型的代表作，由于MCS-51單片機影響極深遠(yuǎn)，許多公司都推出了兼容系列單片機，就是說MCS-51內(nèi)核實際上已經(jīng)成為一個8位單片機的標(biāo)準(zhǔn)。其他的公司的51單片機產(chǎn)品都是和MCS-51內(nèi)核兼容的產(chǎn)品而以。同樣的一段程序，在各個單片機廠家的硬件上運行的結(jié)果都是一樣的，如ATMEL的89C51（已經(jīng)停產(chǎn)）、89S51， PHILIPS（菲利浦），和WINBOND（華邦）等，我們常說的已經(jīng)停產(chǎn)的89C51指的是ATMEL公司的 AT89C51單片機，同時是在原基礎(chǔ)上增強了許多特性，如時鐘，更優(yōu)秀的是由Flash（

26、程序存儲器的內(nèi)容至少可以改寫1000次）存儲器取帶了原來的ROM（一次性寫入)，AT89C51的性能相對于8051已經(jīng)算是非常優(yōu)越的了。不過在市場化方面，89C51受到了PIC單片機陣營的挑戰(zhàn)，89C51最致命的缺陷在于不支持ISP（在線更新程序）功能，必須加上ISP功能等新功能才能更好延續(xù)MCS-51的傳奇。89S51就是在這樣的背景下取代89C51的，現(xiàn)在，89S51目前已經(jīng)成為了實際應(yīng)用市場上新的寵兒，作為市場占有率第一的Atmel目前公司已經(jīng)停產(chǎn)AT89C51，將用AT89S51代替。89S51在工藝上進(jìn)行了改進(jìn)，89S51采用0.35新工藝，成本降低,而且將功能提升,增加了競爭力。8

27、9SXX可以向下兼容89CXX等51系列芯片。同時，Atmel不再接受89CXX的定單，大家在市場上見到的89C51實際都是Atmel前期生產(chǎn)的巨量庫存而以。同學(xué)們注意：在指令系統(tǒng)和外部引腳上，8031、8751、89C51、AT89s51都是完全向下兼容的！學(xué)會閱讀AT89S51的說明書 請大家登錄網(wǎng)站,找到AT89s51_中文.dpf,這就是AT89S51說明書，現(xiàn)在我?guī)е蠹乙黄饋砜?，學(xué)會如何在網(wǎng)上查找和閱讀資料。 （第一次課完）1.5 AT89S51的 ISP下載線原理及其應(yīng)用下載線原理及其應(yīng)用 ISP技術(shù) ISP（In-System Programming） Lattice是是ISP

28、（在線可編程）技術(shù)的發(fā)明者（在線可編程）技術(shù)的發(fā)明者(據(jù)說據(jù)說Lattice公司最早是由華人創(chuàng)辦的），公司最早是由華人創(chuàng)辦的），ISP技術(shù)極大的促進(jìn)了技術(shù)極大的促進(jìn)了PLD產(chǎn)品的發(fā)展。產(chǎn)品的發(fā)展。 在系統(tǒng)編程在系統(tǒng)編程ISP ISP（In-System Programming）在系統(tǒng)可編）在系統(tǒng)可編程，指電路板上的空白器件可以編程寫入最終程，指電路板上的空白器件可以編程寫入最終用戶代碼，用戶代碼， 而不需要從電路板上取下器件，已而不需要從電路板上取下器件，已經(jīng)編程的器件也可以用經(jīng)編程的器件也可以用ISP方式擦除或再編程。方式擦除或再編程。ISP技術(shù)是未來發(fā)展方向。技術(shù)是未來發(fā)展方向。1、什么是

29、ISP 隨著電子技術(shù)的日益發(fā)展，芯片的規(guī)模越隨著電子技術(shù)的日益發(fā)展，芯片的規(guī)模越來越大，封裝日趨小型化，相應(yīng)的對系統(tǒng)板級來越大，封裝日趨小型化，相應(yīng)的對系統(tǒng)板級調(diào)試?yán)щy也在加大。調(diào)試?yán)щy也在加大。 回憶一下傳統(tǒng)的編程方式，舉設(shè)計單片機回憶一下傳統(tǒng)的編程方式，舉設(shè)計單片機系統(tǒng)為例，如果想要對單片機編程序，必須要系統(tǒng)為例，如果想要對單片機編程序，必須要把單片機先從電路板上取下來，然后放入專用把單片機先從電路板上取下來，然后放入專用的編程器進(jìn)行編程，最后再次放入電路板進(jìn)行的編程器進(jìn)行編程，最后再次放入電路板進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試。 可以看出，這樣的開發(fā)步驟有以下缺點：可以看出，這樣的開發(fā)步驟有以下缺點： 1

30、）頻繁的拔插芯片，容易損壞芯片的引腳；）頻繁的拔插芯片，容易損壞芯片的引腳； 2）如果頻繁的調(diào)試程序，換程序，必須重）如果頻繁的調(diào)試程序，換程序，必須重復(fù)拔插，大大降低了開發(fā)效率。復(fù)拔插，大大降低了開發(fā)效率。 isp技術(shù)徹底地改變了傳統(tǒng)的開發(fā)模式，它只技術(shù)徹底地改變了傳統(tǒng)的開發(fā)模式，它只要在電路板上留下個接口（如要在電路板上留下個接口（如ispdown的十芯的十芯插座），配合插座），配合ispdown的下載電纜，就可以不的下載電纜，就可以不用拔出芯片，在電路板上就可以對芯片進(jìn)行編用拔出芯片，在電路板上就可以對芯片進(jìn)行編程，對比傳統(tǒng)的開發(fā)系統(tǒng)，有以下優(yōu)勢：程，對比傳統(tǒng)的開發(fā)系統(tǒng)，有以下優(yōu)勢：1）

31、工程師在開發(fā)電子系統(tǒng)時徹底告別頻繁拔插）工程師在開發(fā)電子系統(tǒng)時徹底告別頻繁拔插芯片的噩夢，避免損壞芯片的引腳；芯片的噩夢，避免損壞芯片的引腳；2） ISP 可以加速產(chǎn)品的上市并降低研發(fā)成本?？梢约铀佼a(chǎn)品的上市并降低研發(fā)成本。3）ISP技術(shù)幫助工程師縮短從設(shè)計、制造到現(xiàn)場技術(shù)幫助工程師縮短從設(shè)計、制造到現(xiàn)場調(diào)試、簡化生產(chǎn)流程大大提高了工作效率。調(diào)試、簡化生產(chǎn)流程大大提高了工作效率。4）在試驗新品或?qū)W生試驗等經(jīng)常需要用不同的）在試驗新品或?qū)W生試驗等經(jīng)常需要用不同的程序調(diào)試芯片的場合中，在線編程技術(shù)尤為重程序調(diào)試芯片的場合中，在線編程技術(shù)尤為重要。要。5）采用）采用ISP設(shè)計是對市場定型產(chǎn)品進(jìn)行現(xiàn)場升級設(shè)計是對市場定型產(chǎn)品進(jìn)行現(xiàn)場升級和維護(hù)的最經(jīng)濟(jì)、最有效的方式。和維護(hù)的最經(jīng)濟(jì)、最有效的方式。 2、ISP的工作原理ISP的工作原理的工作原理 ISP的工作原理比較簡單，一般通用做法是內(nèi)的工作原理比較簡單，一般通用做法是內(nèi)部的存儲器可以由上位機的軟件通過外部接口部的存儲器可以由上位機的軟件通過外部接口來進(jìn)行改寫。對于單片機來講可以通過來進(jìn)行改寫。對于單片機來講可以通過SPI或或其它的串行接口接收上位機傳來的數(shù)據(jù)并寫入其它的串行接口接收上位機傳來的數(shù)據(jù)并寫入存儲器中。所以即使我們將芯片焊接在電路板存儲器中。所以即使我們將芯片焊接