用ATmega8單片機(jī)設(shè)計(jì)串行編程器

（4）軟件設(shè)計(jì)

編程器的軟件分為兩部分，即上層程序和下層程序。上層程序在PC機(jī)上運(yùn)行，用VB編寫，來完成HEX文件的發(fā)送。下層程序用C語言編寫，可通過下載線下載到ATmega8（主機(jī)）中；完成接收HEX文件和寫入、讀及擦除功能。

寫芯片下層程序?qū)EX文件傳送給ATmega8。HEX文件的文件結(jié)構(gòu)是由匯編程序的指令并用ASCII碼表示的文本文件，他由若干數(shù)據(jù)幀組成，每幀的結(jié)構(gòu)順序?yàn)椋簲?shù)據(jù)長度、高位地址、低位地址、數(shù)據(jù)屬性、數(shù)據(jù)及校驗(yàn)和。因?yàn)锳SCII碼是一個4位的二進(jìn)制數(shù)，每2個ASCII碼合起來才能用1 B表示，所以要先把HEX文件轉(zhuǎn)換后，再發(fā)送。發(fā)送過程中對數(shù)據(jù)的校驗(yàn)和是由每一幀的校驗(yàn)和與該幀的最后兩位相比較完成的。下層程序完成接收HEX文件和寫目標(biāo)芯片，其過程為先接收HEX文件存儲于數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，根據(jù)地址將數(shù)據(jù)寫入目標(biāo)芯片的存儲器中，數(shù)據(jù)存放以高位地址、低位地址和數(shù)據(jù)為順序存放，所以在讀取時要嚴(yán)格按順序讀取。寫程序的流程圖如圖3所示。

讀芯片　讀芯片的過程是通過編程器將目標(biāo)芯片中的數(shù)據(jù)送PC機(jī)，PC機(jī)收到數(shù)據(jù)后保存在一個文件里。下層用C編寫控制主機(jī)從從機(jī)讀取數(shù)據(jù)，上層用VB實(shí)現(xiàn)，調(diào)用MSCOMM和COMMDIAL即可完成對數(shù)據(jù)的接收及存儲。讀芯片的流程圖如圖4所示。

在數(shù)據(jù)的傳送過程中，要絕對保證數(shù)據(jù)不丟失。通常采用2種方法：一種是延時，即寫入數(shù)據(jù)后等待一段時間再寫入下一個數(shù)據(jù)；另一種是采用數(shù)據(jù)校驗(yàn)技術(shù)，就是在寫入數(shù)據(jù)后再讀數(shù)據(jù)然后判斷是否正確寫入。但是這兩種方法都存在缺陷，第1種時間太長并且不能保證寫入數(shù)據(jù)的完全正確，第2種方法當(dāng)要寫入的數(shù)據(jù)和程序存儲器的原始數(shù)據(jù)相同時就判斷失效?？梢园堰@兩種方法有機(jī)地結(jié)合起來，從而保證數(shù)據(jù)不丟失。具體的過程如下：

當(dāng)向Flash的某一地址寫入數(shù)據(jù)時，當(dāng)一個數(shù)據(jù)寫入完畢，允許寫下一個數(shù)據(jù)時，讀取這一地址的數(shù)據(jù)，如果讀到的數(shù)據(jù)不是0xFF（程序被擦除后，存儲單元里的數(shù)據(jù)都為0xFF），就再繼續(xù)接著向存儲器里寫數(shù)據(jù)，如果讀到的數(shù)據(jù)是0xFF，就再重新寫數(shù)據(jù)再校驗(yàn)。但是當(dāng)要向存儲器里寫的數(shù)據(jù)正好是 0xFF時，用這種方法就出錯，這時可以通過程序控制在檢驗(yàn)到讀出數(shù)據(jù)為0xFF時，再連續(xù)實(shí)行2次這樣的操作，如果讀出數(shù)據(jù)還是0xFF，就采取延時的方法處理后，再接著進(jìn)行對Flash的操作。

擦除芯片　對芯片擦除就是對芯片重新固化?？梢酝ㄟ^控制編程引腳高低電平來實(shí)現(xiàn)，但是加控制信號時間太短的話，無法擦除干凈，如果過長就容易燒壞芯片。

其實(shí)擦除的結(jié)果是所有地址里的數(shù)據(jù)都為0xFF，這樣也就是說可以通過向存儲器里寫0xFF操作來實(shí)現(xiàn)擦除，本設(shè)計(jì)采取這種方法就避免了因?yàn)檫x擇控制信號時間不合適而導(dǎo)致的一些問題。

3　結(jié)　語

本文介紹了ATmega8這款A(yù)VR高檔單片機(jī)，并論述了他的串行下載特性和串行編程器的工作原理；同時提出了新的串行編程數(shù)據(jù)校驗(yàn)方法和程序擦除方法。MTP（可多次編程）和ISP（在系統(tǒng)編程）技術(shù)給單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)提供了很大的方便和靈活性，利用這兩種技術(shù)可以直接在電路板上反復(fù)進(jìn)行下載調(diào)試，甚至可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線升級，因此對單片機(jī)編程特性的研究有很高的實(shí)用價值。

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