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2024年4月30日发(作者：linux服务器架设指南第二版)
单片机程序下载方式总结
一、 编程器下载（离线下载、脱机下载）
编程器也称为程序烧录器，将单片机从电路板下取下来，放
入烧录器的芯片座并固定好，然后进行程序下载。编程器与PC机
之间用USB、串口、并口等方式连接并传输数据，目前主流的产
品支持USB和串口连接，部分产品支持插装CF卡，即将程序提前
复制到CF卡中，烧写过程可不需要PC机。
程序烧录器成本较高，如图1所示的SmartPRO 5000U售价在
2400元左右。该方式不如在线编程方式灵活方便，现在个人和小
批量的编程已经很少使用了。该方式主要用于量产编程，对于批
量生产的产品，使用专门的编程器实现脱机编程，一次可烧写大
量的芯片。同时，公司指派专人负责程序下载，保密性强。有些
技术公司外接项目时，将烧定芯片次数与产品提成挂钩，烧一个
芯片表明生产了一台产品。
图1单片机程序烧录器
二、 在系统编程ISP（In System Programming）
不用将单片机从线路板上取下来，直接烧写，适用于样机研
发阶段或小批量的程序下载。根据PC机与单片机的通信方式不同
分为2种：
（1）SPI接口模式
SPI模式是ATMEL和PIC单片机常用的下载方式，该方式要
求单片机必须具备SPI接口，如AT89S51系列单片机的P1^5、
P1^6、P1^7分别为MOSI（主输出从输入）,MISO（主输入从输
出）,SCK（同步时钟）引脚，下载程序时还要用到RST引脚。
SPI接口和电脑的现有通讯口都不兼容，因此需要通过转换
电路把PC机的端口转换成SPI方式，常见的包括并口、RS232串
口、USB口转SPI下载。并口和RS232串口转换到SPI比较简
单，可以网上查找资料自己制作。USB转SPI的电路做起来有点
难度，但是使用比较方便，一般网上都有成品销售。SPI下载的
优点是下载比较可靠和稳定，与单片机的接口简单。
图2 USB转SPI下载器
图3 SPI接口
(2)串口模式
单片机还可利用自身的串口来下载程序，典型的如STC单片
机。可以在电路板上设计USB转串口电路，该电路设计对布局布
线要求较高，有一定难度，也可以使用USB转串口的下载板。与
SPI方式比较起来，串口下载时需要单片机冷启动，稍显复杂，
稳定性不如SPI方式，因为可靠的冷启动并不那么容易实现，偶
尔出现无法下载的现象，需要重复下载几次才能成功。
图4 USB转串口下载板
三、JTAG下载
JTAG是一个通信标准，用于计算机和单片机进行实时快速通
讯。JTAG接口既可用于下载，还能对单片机进行调试，一般仿真
器采用此种形式的接口, 缺点是下载速度较慢。例如某些AVR单
片机具有JTAG功能，可以通过JTAG 接口对Flash、EEPROM进行
编程。
JTAG调试与软件仿真的联系与区别：
联系：都可以在计算机调试程序终端看到程序的运行效果，都
可以设置断点，单步运行，进入循环，跳出循环，连续运行等操
作，还能实时观察各寄存器的值，IO口状态等。
区别：软件仿真用计算机来模仿单片机运行，不是全真的环
境，有时候会出现偏差。而用JTAG在线调试，程序本身在单片机
内运行，完全真实的硬件环境，更准确的反映程序运行的实际情
况，有助于大型程序的调试。
图5 USB转JTAG的仿真器
四、在应用编程IAP（In Application Programming）
在应用编程也称为升级下载，通过已经写入到单片机的程序来
改写自身的FLASH内容，多用于远程方式烧写，这种方式常用在
手机或示波器等仪器的升级，或通过以太网这种远程的方式改变
程序。
图6 网口升级下载
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