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AVR单片机的编程方式解析

发表时间：2020-10-08 10:39:43 人气：3817

（1）串行编程（即ISP编程）

ISP是In System Program的缩写，意思是在系统编程。目前的AVR芯片基本上都具备ISP接口，可通过ISP接口进行编程。它一共使用了两条电源线：VCC、GND，三条信号线：SCK、MOSI、MISO，以及复位线：RESET。由于仅仅使用了几条数据线，所以我们亦常将其称为串行编程。值得注意的是，虽然下载器端使用的信号线名为SCK、MOSI、MISO，但AVR MCU的信号端不一定是名为SCK、MOSI、MISO。

AVR的串行编程方式有很多种，如：

（1）STK200/STK300：并口下载器多采用该烧写方式，最早期的一种烧写方式，支持型号少，烧写速度低，不支持AVR Studio。

（2）STK500：ATMEL最推荐的编程方式，由于采用ATMEL官方的STK500固件，使得它可烧写全系列AVR（若对固件进行升级亦可支持未来的AVR型号），烧写速度非常快，支持AVR Studio。

（3）AVRISP（准STK500）：由于采用ATMEL官方的STK500固件，使得它可烧写大部分AVR（若对固件进行升级亦可支持未来的AVR型号），烧写速度非常快，支持AVR Studio。

（4）AVRISPmkII：由于采用ATMEL官方的AVRISPmkII固件，使得它可烧写大部分AVR（若对固件进行升级亦可支持未来的AVR型号），烧写速度非常快，支持AVR Studio。

（5）当然还有其它的ISP方式，但已经那些均不是最为常见的串行编程方式，在此不在作一一介绍。

（2）高压/并行编程

AVR的高压编程/并行编程，实际上是更早出现的编程方法，它功能强大，但需要：

1）连接较多的引脚（故称“并行编程”）

2）使用12V电压（故称“高压编程”）

联合起来一般叫高压/并行编程。实际上，有些编程是高压/串行编程，如Attiny13。（Attiny13端口非常少）高压/并行编程（理论上）能修复任何熔丝位，例如：

1）Attiny13/24/2313、Atmega8/48/88/168等AVR的RESET端口与IO端口是共用的，由于这类AVR的引脚一般较少，（如Attiny13仅有6个IO口），经常出现IO不够用的情况，需要将RESET端口设置为IO端口使用，然而，一旦将RESET设置为IO，便无法再进行ISP编程了，更无法使用ISP恢复RESET功能，因为ISP编程需要RESET功能。然而，这种情况下，使用高压/并行编程，可以恢复RESET功能，（注意：RESET端口与IO端口是共用的AVR，具备debugWIRE功能，“dW”熔丝位必须为启动状态）因为高压/并行编程不需要RESET功能。

2）当设置错了熔丝位导致芯片锁死，这种情况下，使用高压/并行编程，可恢复熔丝位。

（3）JTAG编程

JTAG烧写方式仅适用于带JTAG

接口的AVR，另外，JTAG对比ISP烧写方式主要有个缺点：必须占用JTAG对应的IO端口。例如，ATMEGA16必须占用PC2-PC5这几个端口。然而，有时候，缺点也是优点，因为对于IO够用的AVR来说，在产品开发过程，可以用JTAG接口来仿真调试，产品量产后，产品板预留的JTAG接口还可以用来烧写程序。

（4）IAP编程

AVR MCU的ISP功能和debugWIRE功能是互斥的，也就是说，使能了AVR MCU的 debugWIRE 功能后ISP功能就无法使用，使能了ISP功能后debugWIRE功能就无法使用。

那么，怎样确定AVR的RESET引脚为ISP功能使用还是debugWIRE功能使用呢？

在具备debugWIRE 的AVR 器件中，有一个可编程的熔丝位DWEN，如果该熔丝被编程（且lockbits未被编程），则debugWIRE 功能被启用，AVR的RESET 引脚将被作为debugWIRE 功能使用，可与调试器进行debugWIRE仿真通信（此时，ISP 功能被禁用）。AVR芯片出厂时，DWEN熔丝位是未编程的，也即是说ISP 功能是使能的，debugWIRE 被禁用。使用ISP 功能时，通过调试器对debugWIRE熔丝进行编程使能，可启用debugWIRE功能；使用debugWIRE功能时，对通过调试器对debugWIRE熔丝禁止，可使能ISP 功能。

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