針對51單片機的手持編程器(SMP)

　　3、 操作開關(guān)

　　電源開關(guān)：編程器供電開關(guān)

　　撥碼開關(guān)：配置編程器供電模式和操作模式

　　編程按鈕：按下一次執(zhí)行一次編程或者擦除操作

　　復(fù)位按鈕：對系統(tǒng)復(fù)位

　　4、 狀態(tài)指示

　　蜂鳴器指示：用蜂鳴器指示編程成功與否

　　狀態(tài)指示燈：編程狀態(tài)指示

　　電源指示燈：系統(tǒng)電源指示

　　5、 主要配件

　　SMP提供的主要配件是一個編程手柄，編程手柄上的插針可以插拔以組成單排五針或三針的編程頭，用戶無需在PCB上安裝體積較大的標(biāo)準(zhǔn)插座，只需相應(yīng)留出五個或三個編程孔，節(jié)約PCB空間和成本。

　　三、 SMP 功能及特點

　　SPP是一款適合于在生產(chǎn)環(huán)境或者現(xiàn)場使用的在線編程器，它具備如下功能和特點：

　　1、 編程方式靈活

　　1) 編程接口可選

　　在所有C8051F 系列單片機中，編程口有四線制JTAG 方式和兩線制C2 方式。JTAG 是一種標(biāo)準(zhǔn)接口，有TDI，TDO，TMS，TCK 四個信號，在C8051F0XX，C8051F1XX，C8051F2XX系列單片機上具有這種接口;C2 接口是一種簡單接口，遵循Silabs 自有的C2 協(xié)議，這種接口適合于小封裝的單片機上，它只有兩條信號線：C2CK(時鐘線)和C2D(數(shù)據(jù)線)，在C8051F3XX、C8051F4XX、C8051F5XX上具有這種接口。

　　可以通過SMP初始化配置界面選擇編程接口。

　　2) 編程模式可選

　　通過SMP 初始化配置界面的簡單設(shè)置，用戶可以選擇只擦除目標(biāo)器件或者編程目標(biāo)器件。另外，用戶可以通過SMP初始化配置界面選擇自動編程或者手動編程。當(dāng)選擇自動編程時，只要將編程頭插到目標(biāo)板上編程自動進行;當(dāng)選擇手動編程，插上編程頭后，只需按下編程按鈕即可完成編程或者擦除操作。

　　3) 編程界面可選

　?、俾?lián)機操作：用戶可以選擇在PC機上通過超級終端(Windows自帶)監(jiān)視編程過程;

　?、诿摍C操作：編程過程中不需PC 機的參與，SMP 連到目標(biāo)板后，只需按下編程按鈕即可對目標(biāo)板編程，通過狀態(tài)指示燈和蜂鳴器監(jiān)測編程過程。

　　2、提供靈活的編程手柄

　　在小封裝MCU的應(yīng)用中，大多數(shù)用戶的PCB空間受限，要在用戶的PCB板上放置一個雙排十針的標(biāo)準(zhǔn)編程頭是不現(xiàn)實的，也是不經(jīng)濟的?？紤]到這種情況，SPP除了提供一個標(biāo)準(zhǔn)的十針編程頭外，還提供一個編程手柄。編程手柄一端連接到SPP上，另外一端即為用于連接目標(biāo)板的編程頭。

　　編程頭上的插針可以插拔以組成兩種編程頭：單排五針編程頭和單排三針編程頭。用戶可以根據(jù)PCB的大小，選擇不同的編程頭。當(dāng)選用五針或三針編程頭時，用戶無需在PCB 上安裝一個體積較大的雙排十針插座，只需在其PCB 上留出五個或者三個編程用的插孔。另外，編程頭的插針為彈簧針的結(jié)構(gòu)，用戶只需將編程頭壓在目標(biāo)板的編程孔上即可完成自動編程或者手動編程。靈活的編程手柄充分考慮了用戶的利益，節(jié)約了用戶PCB空間和成本。

　　3、供電方式靈活

　　SMP 有多種供電方式，用戶可以根據(jù)現(xiàn)場的供電情況選擇不同的供電方式。SMP 支持以下供電方式：

　　由220VAC/9VDC適配器為SMP供電;

　　由目標(biāo)板為SMP供電;

　　SMP也可以為目標(biāo)板供電。

　　4、保密性能高

　　為保護用戶的知識產(chǎn)權(quán)和經(jīng)濟利益，SMP實現(xiàn)了高度加密。SMP加密分為兩個層次，SPP本身的內(nèi)容實現(xiàn)完全加密、SPP的使用實現(xiàn)口令保護。

　　1) 編程器本身被完全加密

　　SMP 使用了Silabs 的MCU 作為主控芯片。Silabs 的MCU 提供了多種安全機制以保護Flash不被訪問。Silabs MCU主要提供了如下安全機制：

　　防止程序被單片機中運行的軟件意外修改;

　　防止程序被仿真器修改;

　　防止程序被仿真器讀取;

　　防止程序被單片機中運行的用戶代碼讀取或修改

　　SMP的主要功能是接收用戶的HEX 文件用于下載到目標(biāo)板，保護用戶HEX 文件的安全是SMP 的職責(zé)。因此，在SMP 中主要采用了“防止程序被仿真器讀取”的安全機制。SMP被完全加密，仿真器無法讀取SMP Flash中的任何內(nèi)容，甚至仿真器都不能連接到SMP，仿真器要訪問SMP，必須首先將SMP的Flash全部擦除。因此，用戶的HEX裝入到SMP后不會被盜取，有效保護了用戶的知識產(chǎn)權(quán)不被侵犯。

　　2) 編程器實行口令保護

　　另外，SMP實行口令保護。每一臺SMP都有唯一編號，同時，世強會為每一臺SMP分配一個唯一的口令?？诹钆c編程數(shù)量相關(guān)，當(dāng)編程數(shù)量達到預(yù)分配值時，編程口令會失效，用戶需要獲得新的口令才能對SMP進行操作。只有授權(quán)用戶才能得到SMP口令，即使授權(quán)用戶的SMP 被非授權(quán)用戶獲得，非授權(quán)用戶在編程到一定量的時候編程器就無法被繼續(xù)使用，這樣可以充分保護授權(quán)用戶的利益。

　　5、 狀態(tài)指示明確

　　當(dāng)PC機參與編程過程時，可以從PC的超級終端清晰看到編程器的配置、編程模式的設(shè)置、編程進程、編程結(jié)果等等細節(jié)。

　　當(dāng)SMP 脫機操作時，可以只通過狀態(tài)指示燈和蜂鳴器監(jiān)測編程過程。在SMP 工作的每一個階段，狀態(tài)指示燈和蜂鳴器的指示都有明確的含義，根據(jù)編程的階段以及當(dāng)前狀態(tài)指示燈和蜂鳴器的狀態(tài)，可以準(zhǔn)確判斷當(dāng)前SMP的工作狀態(tài)。

　　四、 SMP 操作流程

　　SMP操作分為初始化、編程操作、固件升級三個個部分

　　1、SMP初始化流程

　　SMP 在第一次使用時需要初始化，初始化包括輸入SMP 口令、選擇目標(biāo)器件、設(shè)置編程接口和編程模式、擦除Flash空間、接收被下載HEX 文件等等。SMP初始化需要PC機的參與，利用Windows自帶的超級終端(HyperTerminal)軟件提供人機接口。操作流程如圖4所示：