AT89S系列单片机提供的ISP在线编程技术.doc

第一章 绪论 随着电子技术的日益发展，芯片的规模越来越大，封装日趋小型化，相应地对系统板级调试的困难也在加大。在传统的调试方式中，频繁的调试和更换程序需要频繁地插拔芯片，开发效率极低。 AT89S系列单片机提供的ISP在线编程技术彻底地改变了传统的开发模式，开发单片机系统时不会损坏芯片的引脚，加速了产品的上市并降低了研发成本，缩短了从设计、制造到现场调试的时间，简化了生产流程，大大提高了工作效率，因此它是对市场定型产品进行现场升级和维护的经济、有效的方式，极大地促进了PLD产品的发展。 ISP在系统可编程，指电路板上的空白器件可以编程写入最终用户代码， 而不需要从电路板上取下器件，已经编程的器件也可以用ISP方式擦除或再编程。无论在单片机上，还是在CPLD/FPGA上都得到了广泛的应用，ISP技术是未来发展方向！ 传统的编程方式，以单片机应用系统开发为例，如果想要对单片机进行写入程序，必须要先把单片机从电路板上取下来，然后用编程器进行编程烧写，写入程序后再次插入电路板调试，如果产品的单片机已经焊接到电路板上，想要进行程序升级，那么要拆单片机下来就很困难了。可以看出，这种传统的开发方式有以下缺点： 1）需要频繁地拔插单片机芯片，很容易造成芯片引脚折断，损坏芯片（当然采用了零拔插力ZIF插座的实验板除外） 2）如果单片机学习开发，那么需要频繁的刷新程序，就必须重复地拔插芯片，大大降低了开发效率 3）开发产品的可维护性低 ISP在系统可编程技术彻底地改变了传统的开发模式，它只要在设计时电路板上预留一个标准的ISP接口，配合ISP下载电缆，就可以不用拔出芯片，在电路板上就可以对芯片进行编程配置，对比传统的开发系统，有以下优势： 1）工程师在开发产品时彻底告别频繁拔插芯片的烦恼，避免频繁拔插损坏芯片的引脚 2）ISP技术可以加速产品的上市并降低开发成本 3）ISP技术帮助工程师缩短从设计、生产到现场调试、简化生产流程并采用经证实更有效的方式进行现场升级和产品维护，大大提高了工作效率 4）在试验新品或学习试验等经常需要用不同的程序调试芯片的场合中，在线编程技术尤为重要，实用。 而以上这些还只是 ISP 技术所能为你带来的一部分好处。 第二章 原理图及简介 2.1 ISP并行下载线原理图 2.1.1 并行口硬件接口简介 标准并行口有25个引脚，其中数据端口引脚为2～9，状态端口引脚为15、10～13，控制端口引脚1、14、16、17用于连接器件，其他引脚18～25是接地引脚GND。25针并行口如图2-1所示。 图2-1 25针并行口 并行口工作在SPP模式下，PC机是通过对3个8位端口寄存器的读或写来实现对它们的控制。端口寄存器分别是： （1）数据端口(地址0x378)为D7～D0，对应引脚P9～P2； （2）状态端口(地址0x379)为S7～S3，对应引脚P11、P10、P12、P13、P15； （3）控制端口(地址0x37A)为C3～C0，对应引脚P17、P16、P14、P1。 注意：S7、CO、C1、C3信号的逻辑状态在连接器处是与相应寄存器位相反的。对这些位进行写操作时，写入的值应该与连接器处设置的值相反；同样，进行读操作时，读取的值也与连接器处设置的值相反。 2.2 74HC244 74HC244是八路缓冲器，用来做单片机和计算机的缓冲隔离，LPT连到计算机的并口，LPT的4，5脚用来控制两组缓冲器的输出，LPT的7脚输出编程指令和数据到计算机MOSI端。LPT的6脚输出串行编程时钟信号到单片机的SCK端，LPT的9脚输出复位信号到RST端，LPT的8脚输出状态信号到LED，由单片机读出的信息经MISO端，到LPT的10脚，74HC244的电源，由目标板的上电源，经稳压二极管后得到。 74HC244芯片的引脚74HC244芯片内部共有两个四位三态缓冲器，使用时可分别以1C和2G作为它们的选通工作信号。当1/OE和2/OE都为低电平时，输出端Y和输入端A状态相同；当1/OE和2/OE都为高电平时，输出呈高阻态。AT89S51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。 1．主要特性： 8031 CPU与MCS-51 兼容 4K字节可编程FLASH存储器(寿命：1000写/擦循环) 全静态工作：0Hz-33MHz 三级程序存储器必威体育官网网址锁定 128*8位内部RAM 32条可编程I/O线