1 引言

　　隨著單片機(jī)日益廣泛的應(yīng)用，為了降低單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的成本和難度,，許多單片機(jī)生產(chǎn)廠商推出了支持ISP技術(shù)的單片機(jī),，其中就包括主流廠商ATMEL公司生產(chǎn)的AT89S系列單片機(jī)。ISP（InSySTem Programming）即在線系統(tǒng)編程,，該技術(shù)允許用戶對電路板上的單片機(jī)擦除,、寫入最終程序代碼，免去了傳統(tǒng)開發(fā)過程中所需的仿真器,、編程器等開發(fā)工具,，且使用戶能在線對單片機(jī)進(jìn)行軟件升級。

　　ISP技術(shù)需要通過ISP下載線及相應(yīng)的程序下載軟件來實現(xiàn),，目前多數(shù)的下載線為并口下載線,，而并口已經(jīng)逐漸被市場淘汰，現(xiàn)在的許多筆記本電腦和臺式機(jī)都取消了并口配置,，因此,，USB接口的ISP下載線已成為主流。本文提出了一種基于USB接口的ISP下載線設(shè)計方案,，該方案成本低,、電路簡單、易于自制且使用方便,。

　　2 設(shè)計方案說明

　　設(shè)計方案以ATMEGA8單片機(jī)為核心,，具體電路原理圖如圖1所示。

圖1 ISP下載線電路原理圖

　　ATMEGA8單片機(jī)是基于增強(qiáng)的AVR RISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器,，PDIP封裝形式的引腳如圖2所示,。

圖2 ATMEGA8引腳圖

圖1中，ATMEGA8單片機(jī)對USB串口協(xié)議進(jìn)行軟件模擬,，結(jié)合電腦端的驅(qū)動程序和目標(biāo)程序下載軟件,，可實現(xiàn)與電腦的USB接口連接及對目標(biāo)器件以ISP方式進(jìn)行代碼的擦除、寫入,。電路圖中的ISP端口定義如圖3所示,。
 3 設(shè)計方案的實現(xiàn)

　　3.1 硬件焊接

　　按圖1中的標(biāo)示購買元器件,，并完成ISP下載線硬件電路板焊接。元器件列表如表1所示,。

表1 元器件列表

3.2 寫入固件

　　下載線電路板焊接完成后,，需對電路板上的ATMEGA8寫入USB串口模擬協(xié)議及ISP下載模式的底層程序（即寫入固件）。在寫入固件前,，要做好三方面的準(zhǔn)備工作：將底層程序編譯成目標(biāo)文件（HEX格式文件）,，準(zhǔn)備一條并口ISP下載線，在電腦端安裝MCU程序下載軟件（如ISPLAY 1.5）,。準(zhǔn)備工作完成后就可以進(jìn)行寫入固件操作了,，具體步驟如下：

　　（1）按圖4所示進(jìn)行硬件連接,。

圖4 寫入固件硬件連接示意圖

　　值得注意的是,，此時J1、J2,、J3均短接,。J1是降速跳線，短接時慢速,，寫入固件時要求在慢速,；J2短接是為了向原并口下載線供電；J3是ATMEGA8復(fù)位跳線,，寫入固件時要求在復(fù)位狀態(tài),。

　　（2）運行電腦端MCU程序下載軟件,，進(jìn)行寫入固件操作,。

　　軟件界面如圖5所示，值得注意的是,，寫入固件后,，應(yīng)對ATMEGA8配置熔絲，即對圖5中的SUT0和CKSEL0選項進(jìn)行配置,。

　　寫入固件操作完成后，將J1,、J2,、J3均斷開，第一次使用時,，在電腦端根據(jù)提示安裝USB設(shè)備驅(qū)動程序即可正常使用,，若需要相關(guān)驅(qū)動軟件包可與筆者聯(lián)系。

圖5 寫入固件軟件操作示意圖

　　4 總結(jié)

　　根據(jù)上述方案設(shè)計的USB接口ISP下載線能對ATS系列單片機(jī)進(jìn)行有效的編程操作,，若對固件進(jìn)行升級,，還能對AVR系列單片機(jī)進(jìn)行編程操作,。另外，由于采用USB接口,，故使用方便,，且成本低廉、性能穩(wěn)定,、易于實現(xiàn),，大大降低單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的硬件成本，如進(jìn)行批量生產(chǎn),，具有一定的市場價值,。