51單片機程序下載、ISP及串口基礎知識


本文詳細介紹了串口、51單片機的ISP下載等基礎知識,已經學過單片機的也可以看看,加強一下對這方面的了解。

串口

串行接口簡稱串口,也稱串行通信接口,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(Universal Serial BUS),就屬於串口。

串行接口按電氣標准及協議來分還包括UART、RS232、RS422、RS485等。

老式的台式計算機和部分筆記本上則有RS232串口,這里RS232指的是RS232電平的串口。后來由於這種串口使用很少、速度較慢、體積較大而逐漸在筆記本甚至台式機上被淘汰了。而51單片機等中含有UART串口,UART這里指的是TTL電平的串口。

UART與RS232區別主要在於其電平定義不同。TTL電平是5V的,而RS232是負邏輯電平,它定義+5~+12V為低電平,而-12~-5V為高電平。

標准串口即RS232串口(通常指COM接口),如圖。

由於USB接口與單片機的TTL串口無法直接連接,一般通過轉換芯片來連接。連接到USB接口的轉換芯片一般需要在電腦上安裝驅動。

USB轉RS232串口(常用轉換芯片為CH341,價格10-20元)

RS232轉TTL(電平轉換芯片MAX232)

MAX232電路圖

USB轉TTL串口(常稱為USB轉TTL升級小板,USB-TTL轉接板,常用轉換芯片為PL2303,價格6-10元)

PL2303電路圖

USB - RS232串口 - TTL串口 轉接板

USB-RS232電路圖


通常成品學習板上都是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已經集成的學習板上。

51單片機程序的燒寫

我們最常見的51單片機是美國Atmel公司生產的AT系列單片機和中國宏晶公司生產的STC系列單片機。早期的AT89C51系列(89后面是字母C)單片機,下載程序時需要使用專門的燒寫器燒寫進去,單片機燒寫程序時必須從電路上取下來,非常麻煩。后來推出了支持ISP(In System Programming)在線編程的AT89S51系列單片機,只需連接幾根線即可燒寫程序,也不需取下單片機。

標准10芯ISP插頭


如圖,學習板的左上角為標准10芯ISP插座


標准10芯ISP插座的接口定義


ISP下載電路圖


AT89S51系列單片機下載程序時,計算機端可使用ProgISP等軟件來下載。

AT89S51系列單片機的ISP下載是通過P1^5、P1^6、P1^7、RST引腳來下載的,而宏晶國產STC單片機則具有串口ISP功能,可直接使用串口,將程序下載進單片機。即將USB轉TTL的TXD接單片機的RXD,RXD接單片機的TXD(實際中一些TTL轉接板可能會把TXD、RXD標反,如果反了,交換即可)。STC系列的單片機在上電的時候會執行在ISP FLASH的ISP程序。只要在串口上收到連續的0x7F,便會進入ISP模式。所以STC單片機下載程序時,需要先在計算機端程序中點下載,然后給單片機通電。另外STC單片機需使用宏晶專用的單片機下載程序STC-ISP下載。

下載程序順序如下:

1、設置單片機型號,COM口,波特率等參數。

2、裝載好要燒的單片機程序。

3、點擊“下載”。

4、給單片機上電。

5、下載軟件顯示:正在下載....

6、下載完成。


STC-ISP軟件:


下載程序時注意,如果使用USB接口轉串口的需安裝對應驅動(PL2303、CH341等)。
安裝好驅動后連接上學習板或下載線,可以在設備管理其中看到相應的串口,如圖:


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