单片机端是如何实现下载程序的？电脑端（STC_ISP软件端）是如何实现程序下载的？

单片机技术宅 2018-05-09 9711

描述

这个问题我们分两部分来说，一部分是单片机端是如何实现的，另一部分是电脑端是如何实现的，下面我们慢慢BB。

一、单片机端是如何实现下载程序的？

要说清这个问题，就需要说说STC单片机的存储器，STC单片机的存储器包含数据存储器SRAM，程序存储区ROM，EEPROM和ISP程序监控区，以下以STC15w448s4为例说明：

A. 数据存储器SRAM：4K大小，内部RAM256字节，内部扩展的3840字节，这部分就是用来给我定义变量，常量的区域。

B. 程序存储区ROM：48K大小，今天的重点，程序下载后就是存在这部分区域里了。

C. EEPROM：13K大小，此部分就是类似于24C02这样的芯片，掉电存储区，用于保存密码等一些掉电后不能丢失的数据。

D. ISP程序监控区：STC官方在芯片出厂前就通过特殊方式固化了程序在内部，我们用户是没法操作和使用本区域的。

ISP程序监控区的作用：

在ISP监控区里，STC官方出厂芯片的时候就已经烧写进去一段特殊的代码，我们用户是没法修改和查看的，这里说的烧写也不是我们给单片机下载程序这样简单的烧写，是通过特殊的方式特殊的接口写进特殊的程序，总之不要想着去搞懂它，要懂的接下来我们慢慢说。

STC单片机在上电的很短一段时间内是不去执行我们用户的程序的，单片机是首选去执行ISP监控区域的代码，此时这里面的代码只干一件事，就是不断去检测P30引脚上的数据。

a、如果P30引脚上的数据是连续的合法的下载命令，那ISP监控区域内的程序就去擦除程序存储区ROM内的我们上一次烧写进去的代码，再把我们当前这次需要下载的程序存储到程序存储区ROM内，最后在复位PC指针，使得PC=0000H。完成这些后，CPU就不断的通过PC指针去读取我们刚才烧写进去程序存储区ROM内的代码来执行，到这里一次完整的程序下载（烧写）就完成了。

b、如果P30引脚上没有连续的合法的下载命令，那ISP监控区域的程序就去复位PC指针，使得PC=0000H，CPU就不断的通过PC指针去读取程序存储区ROM内的代码来执行。

二、电脑端（STC_ISP软件端）是如何实现程序下载的？

STC单片机

如上图所示，当我们点击STC_ISP软件中的下载/编程按钮（上图中红圈部分）后，电脑就不断发送下载命令到CH 340G，芯片内部转换电平后得到标准的串口信号，再发送给单片机的P30口。此时，单片机是不会执行下载程序的，需要我们给单片机断电一下，再上电实现冷启动，冷启动后，上面我们说到ISP监控区域就起作用了，上面我们说了，在单片机上电的很短一段时间里，单片机是去执行ISP监控区域的程序的。ISP识别出此时单片机P30引脚上的信号是电脑发送的下载命令，那ISP监控程序就在单片机P31引脚上返回一个信号，信号再通过CH340G转换后传输到STC_ISP软件，软件识别出返回的信号是单片机给的，此说说明电脑端STC_ISP软件和单片机之间通过“密码”连接成功，也就是下载时候STC_ISP右侧监控区域里显示的“握手成功”。接下来通信就正常化了，STC_ISP不断的发送我们要下载的程序到单片机的P30引脚，单片机从P31引脚不断返回“接收正常”，不断的这样重复下去，直到程序下载完。

程序下载完后，单片机ISP监控区域代码还在一直识别，但是STC_ISP 软件已经不再发送数据，此时单片机ISP区域代码检测不到下载命令后，直接使PC复位，使得PC=0000H，CPU就不断的从程序存储区ROM里读取程序来执行，此时我们直观看到的就是单片机程序下载成功了，而已单片机已经在执行我们的程序，只要程序没问题，那自然能看到我们想要的效果啦。

下面，简单总结下载程序的全过程：

1、电脑端点击“下载”按钮，STC_ISP 软件发送下载命令到单片机P30引脚，此时单片机需要冷启动

2、单片机冷启动后，P30引脚收到下载命令，再从P31引脚返回自身的基本信息，此时单片机和STC_ISP已经捂手成功

3、STC_ISP发送程序数据到单片机P30引脚

4,、单片机接收程序数据并保存在程序存储区ROM里，并从P31引脚返回“接收成功”信号到STC_ISP

5、STC_ISP接收到单片机返回的“接收成功”后，重复第3步，知道需要下载的程序数据发送完毕

6、程序数据发送完毕后，单片机P30引脚不再收到下载数据，过一小段时间后，ISP监控区域复位PC指针，使得PC=0000H，单片机开始从程序存储区ROM里读取程序来执行。

最后我们来总结一下，STC单片机下载程序的几个关键点：

1、单片机要和电脑采用串口方式建立连接

2、电脑端串口要能正常通讯

3、单片机要能断电冷启动

4、单片机要能返回自身的一些基本信息回到电脑端。

打开APP阅读更多精彩内容