硬件连接:首先要确保单片机开发板与计算机正确连接。这通常需要使用USB线或专用的编程器接口。例如,对于常见的基于USB接口的单片机开发板,如Arduino系列,直接使用USB线将开发板与计算机的USB端口相连即可。而对于一些需要外部编程器的单片机,如某些传统的51单片机,要将编程器的接口与单片机的相应引脚(如SPI接口引脚)进行准确连接。
软件安装:安装对应的单片机开发环境(IDE)和烧写工具。以STC单片机为例,需要安装STC - ISP软件;对于ARM架构的单片机,如STM32,可能需要使用STM32CubeProgrammer等工具。同时,确保IDE已经正确配置好编译器等相关设置,能够生成可执行的二进制文件。
- 在开发环境中编写好单片机程序后,需要对程序进行编译。编译过程会检查程序代码中的语法错误等问题。如果编译成功,会生成目标文件,通常是二进制文件(.hex或.bin格式)。例如,在Keil MDK中,通过点击“Build”按钮进行编译,生成的.hex文件就可以用于烧写。
烧写方式:常见的烧写方式有ISP(In - System Programming,在系统编程)和ICP(In - Circuit Programming,在电路编程)。ISP方式允许在单片机已经安装在目标系统中的情况下进行程序烧写,通过单片机预留的ISP接口(如UART、SPI等)实现。ICP方式则可能需要将单片机从目标系统中取出,使用专门的编程器进行烧写。
参数设置:根据单片机的型号和烧写方式,需要设置一些参数,如波特率(对于基于UART的ISP方式)、芯片型号、时钟频率等。这些参数的正确设置对于成功烧写至关重要。例如,在使用STC - ISP软件烧写STC单片机时,要准确选择单片机的型号和对应的晶振频率。
- 在完成上述步骤后,就可以开始烧写程序了。在烧写软件中,通常有一个“下载”或“烧写”按钮,点击这个按钮后,软件会将二进制文件中的程序代码按照设定的烧写方式和参数写入单片机的存储器(如Flash)中。烧写过程中,软件会显示烧写进度和状态信息,如已写入的字节数、烧写是否成功等。
基于UART接口的ISP烧写:
这种方法使用单片机的UART接口进行烧写,是比较常见的一种方式。以AT89S51单片机为例,需要将单片机的TXD、RXD引脚与编程器或上位机的相应UART引脚连接。在烧写软件中,设置好波特率(如9600bps)和其他相关参数后,就可以进行烧写。烧写时,程序代码通过UART接口逐字节地传输到单片机的Flash存储器中。
对于一些新型的单片机,如STM32,也支持UART - ISP烧写。在STM32的Bootloader模式下,通过将BOOT0和BOOT1引脚设置为特定的电平组合(如BOOT0 = 1,BOOT1 = 0),可以使单片机进入UART - ISP模式,然后使用STM32CubeProgrammer等软件通过UART接口进行烧写。
基于SPI接口的ISP烧写:
SPI - ISP烧写需要将单片机的SPI接口引脚(如SCK、MISO、MOSI)与编程器或上位机连接。SPI接口在数据传输速度上通常比UART接口快。例如,在某些具有SPI - ISP功能的AVR单片机中,通过特定的SPI编程命令,将程序代码写入单片机的Flash。烧写过程中,编程器会发送SPI命令来控制单片机的Flash写入操作,包括擦除Flash扇区、写入数据等步骤。
- ICP烧写一般需要使用专门的编程器,如J - Link、ST - Link等。这些编程器通过SWD(Serial Wire Debug)或JTAG(Joint Test Action Group)接口与单片机连接。以J - Link编程器和STM32单片机为例,将J - Link的SWD接口引脚(如SWDIO、SWCLK)与STM32的SWD接口引脚正确连接后,在J - Link软件中选择正确的目标芯片型号和烧写模式,就可以将程序烧写到单片机的Flash中。这种方式适用于对烧写速度和可靠性要求较高的场合,并且可以方便地进行调试和程序更新。
- 在连接硬件时,要确保接口连接正确,避免引脚短路。特别是在使用多引脚的编程接口(如SPI、JTAG)时,要仔细对照单片机和编程器的引脚定义。如果引脚连接错误,可能会损坏单片机或编程器。例如,将电源引脚和接地引脚接反会导致单片机烧毁。 - 对于一些高速接口(如SPI),要注意信号完整性。合理使用上拉电阻或下拉电阻,避免信号干扰和浮动。同时,连接线的长度和质量也会影响信号传输,尽量使用短而质量好的连接线。
- 在设置烧写软件的参数时,要确保芯片型号、晶振频率等参数与实际使用的单片机完全一致。如果芯片型号选择错误,可能会导致烧写失败或者单片机无法正常工作。例如,不同型号的单片机其Flash容量、存储布局等可能不同,错误的型号选择可能会使程序无法正确写入或运行。 - 对于有加密功能的单片机,要注意加密设置。如果不小心设置了错误的加密方式或密钥,可能会导致后续无法再次烧写程序或者无法进行调试。在烧写前,要仔细了解单片机的加密机制和相关操作。
- 在烧写前,要确保程序代码已经经过充分的测试和调试。避免烧写有严重错误的程序,因为在某些情况下,错误的程序可能会导致单片机进入异常状态,如死循环、不可恢复的错误等。例如,如果程序中存在对未初始化的指针进行访问的情况,烧写后可能会使单片机崩溃。 - 注意程序代码的大小。确保程序代码的大小不超过单片机Flash存储器的容量。如果程序过大,烧写时会出现错误提示,无法完成烧写。在开发过程中,要合理规划程序功能和代码结构,避免代码冗余。