STC單片機程序燒錄與ISP下載相關知識

　　導讀：本文為您介紹常見串口USB、RS232、UART三者轉換模塊及其電路原理圖，單片機ISP下載及單片機程序燒錄相關內容，設備連接操作方法。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201710/366385.htm

　　前面已經說了，單片機相當於一個微型電腦，所以單片機是可以執行程序的。在電腦上，我們可以上網下載各種遊戲各種軟體，但是單片機這灰不溜秋的一塊晶片，怎麼讓它執行程序呢?不要急，這就給大家介紹相關知識。這裡涉及到一些專業詞彙，可能大家不明白，但是並沒有很大影響，大致了解就好了，有興趣的可以上網搜索去了解下。另外等學到後面，不少概念也自然就明白了。

　　1、串口(RS232、UART)

　　廣義上而言，串行接口簡稱串口，也稱串行通信接口，是採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。串口還包括UART、RS232、RS422、RS485等。通常狹義上，我們所說的串口指的是RS232、UART這一類串口，常稱為COM接口。

　　老式的臺式計算機和部分筆記本上就有RS232串口(RS232指RS232電平的串口)。後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臺式機上被淘汰了。

　　而51單片機具有UART串口(UART = Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, 通用異步收發傳輸器，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。UART是TTL電平，定義3~5V為高電平，表示「1」，0V為低電平，表示「0」，就和前文說的一樣;而RS232是負邏輯電平，它定義+5~+12V為低電平，表示「0」，而-12~-5V為高電平，表示「1」。

　　標準串口指的就是RS232串口(也叫做COM接口)，如圖就是桌上型電腦機箱後面的標準串口。

　　2、給單片機下載程序

　　一些讀者可能已經猜到，給單片機裝進程序是通過電腦並且是使用串口來完成的。但是很可惜只猜對了一半。

　　說點題外話，為了感覺「專業」一點，以後不要再說給單片機「裝程序」了，專業點的說法應該是燒寫程序，或者下載程序。讀者很可能會好奇為什麼叫燒寫程序呢?難道下載程序的時候，要用火烤一烤單片機嗎?當然不是。這個就像馬路為什麼叫馬路一樣，是有來歷的，想知道具體原因，還是等大家學習了單片機，了解早期ROM的工作原理再去深究吧。

　　回歸正題，不同的單片機燒寫程序的方式是不一樣的。剛開始介紹STC單片機的時候，我提到了它的一個優點：可使用串口下載程序，不知讀者有沒有注意到。同樣是51單片機，Atmel的產品分為兩種，一種是早期的89Cxx系統，這種型號的單片機下載程序時，需要把單片機取下來，使用專用的編程器燒寫程序，非常麻煩;另一種是後來推出的支持ISP的89Sxx系列(ISP = In System Programming，在線編程)，只需要幾根線連接單片機和下載器，就能輕鬆下載程序。

　　3、ISP在線編程

　　什麼是ISP呢?ISP意為在線編程，其作用在於，下載程序的時候，單片機不需要從已有的電路中取下來。大家可能體會不到這樣有什麼好處，但是它的好處還是非常明顯的。下面我舉個例子。

　　有一天你給客戶設計了一種電器，是通過單片機控制的。然後很多人都購買了，但是過了一段時間，你發現你寫的程序有問題，或者有些地方需要優化一下，但是你賣出去的產品，程序已經寫在裡面了呀。這個時候，如果你用的單片機不支持ISP，你得親自一個個的去找客戶，把他們的產品拆下來，然後取下單片機，燒好程序，再裝回去。如果你設計不當，單片機還是焊接在電路上的，取不下了，那就更慘了。

　　但是有了ISP就不一樣了。你可以設計好產品，然後把ISP接口留出來。發現程序有問題，你把寫好的新的程序發到網上，然後群發一批電子郵件，告訴你的客戶，用產品附贈的下載線連接電腦和你的產品ISP接口，然後安裝一個下載軟體，把新的程序下載進去，就可以用了。你甚至可以在說明書上寫，我們的產品軟體經常會更新，請自行到官網下載最新軟體，這樣簡直是一勞永逸。

　　所以一個小小的改進，就帶來了如此大的變化。要用單片機，我選ISP，實惠又好用。

　　而STC單片機不僅支持ISP下載，而且只需要通過串口和電腦連接就可以下載，這樣又省去了我們購買編程器的錢，實在是物美價廉，適合我們使用。

　　4、USB與串口的轉換模塊

　　由於USB接口與單片機的TTL串口不一樣，不能直接連接，一般通過轉換晶片來連接。連接到USB接口的轉換晶片則要求在電腦上安裝相應的驅動程序，驅動程序很容易在網上找到。

　　USB、RS232、UART三者之間的轉換都有晶片可以實現，並且很容易買到做好的成品模塊。下面給出了幾種常用的轉接器。

　　第一個是USB轉TTL串口，這是最常用的一種轉接器，常稱為USB轉TTL小板，USB-TTL轉接板，常用轉換晶片為PL2303，需要在電腦上安裝對應驅動程序。

　　USB轉RS232串口，常用轉換晶片為CH341，使用時要在電腦上安裝CH341的驅動程序，可以在百度上搜索

　　RS232串口轉TTL串口，電平轉換晶片是MAX232，如果你的電腦有串口，可以直接使用這種轉接器，然後把TTL串口一端接到單片機上，這個不需要驅動程序。

　　也有這種集成了三種接口轉換功能的 USB - RS232串口 - TTL串口轉接板，如圖所示。這個功能比較強大，但是電子市場不一定能買到。

　　市面上的成品單片機學習板，很多都提供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已經集成在學習板上。

　　5、參考電路圖

　　下面順便提供這些模塊的參考電路原理圖，不需要掌握。如果有需要自己製作這些模塊，可以參考這幾個電路圖。

　　MAX232電路圖

　　PL2303電路圖

　　USB-RS232電路圖

　　6、51單片機程序的燒寫

　　關於AT89Cxx系列單片機使用的編程器下載，以及AT89Sxx系列單片機使用的ISP方式下載程序，不做詳細介紹，這裡我們主要介紹STC單片機的串口下載方式。STC單片機燒寫程序時，電腦端除了驅動以外，一般使用宏晶專用的STC-ISP軟體進行下載。其界面如圖。

　　這裡先說一點注意事項。STC-ISP軟體最好在宏晶官網下載最新版本。在首次運行時常常會出現類似下圖中的情況，提示部件XXX不能註冊。對應Win7 系統可以先嘗試右擊STC-ISP的exe程序文件，選擇「以管理員身份運行」(如果是XP系統，則只需以管理員身份登錄計算機運行程序)。如果還是不行，則需要上網下載提示的XXX.DLL或XXX.OCX文件，放在C:\Windows\System32文件夾中，然後以管理員身份運行C: \Windows\System32\cmd.exe，輸入regsvr32 C:\Windows\System32\xxx.dll回車，進行註冊。這樣的文件是系統動態連結庫文件，是程序執行所需要的，有些電腦裡沒有，或者無法註冊，所以會發生這種情況。

　　如果你已經購買了USB轉串口模塊，你可以安裝好對應驅動並把它插到電腦的USB口上，如果是成品學習板，就用給學習板供電，然後把下載線連接到電腦上。如果一切順利，我們可以在電腦上右擊「我的電腦」(XP系統)或「計算機」(Win7以上系統)，管理，打開設備管理器，在設備管理器中就能看到相應的串口，如圖。

　　希望本篇看完了，大家把STC-ISP軟體安裝到自己的電腦上，有條件的把驅動也安裝好。具體下載方法將在隨後進行介紹。