本文首先介紹了在線編程技術，然后給出了基于STC單片機兩種下載線設計電路，最后闡述了ISP下載線的性能特點。實踐表明：本設計具有低成本、高靈活性，對單片機愛好者，尤其是初學者，具有很強的實用價值。

一．ISP技術

在單片機的實際應用中，往往要求系統能夠脫機運行，這就要求必須將用戶程序代碼固化到非易失性的程序存儲器中。把用戶程序代碼固化到程序存儲器的過程稱為編程。傳統對程序存儲器的編程是通過編程器完成的，用戶需要將單片機從目標板上取下來放到編程器上，然后通過燒寫軟件將程序代碼固化到程序存儲器中，這種編程方式通常稱為脫機燒寫（也叫離線編程）。但隨著芯片制造工藝的不斷提高，貼片式封裝得到快速發展，這就使得單片機不可能輕易取下來放到編程器上。目前普遍采用ISP技術，這種編程方式不用費勁把單片機從目標板上取下來，而是通過單片機上的相關接口就可以直接將編好的程序代碼固化到程序存儲器中，對于STC單片機，用的是它的UART接口，也就是串行口：對于AT89S51單片機，用的是它的SPI接口，接口標準不同，涉及的引腳和下載電路也就不同。本文介紹STC單片機的ISP下載電路。

二．串口ISP下載線設計

STC單片機是宏晶公司生產的新一代、增強型51單片機，具有較快的運行速度和豐富的片上資源，尤其是該系列單片機支持ISP下載，用戶利用STC單片機自帶的串行口（即P3.0和P3.1引腳），再配合簡單的外圍電路即可實現在系統編程，且片內Flash的擦寫次數可達10萬次以上，完全能夠滿足用戶需求，下圖即為串口ISP下載線電路原理圖。

上圖電路僅用了1個MA×232芯片、4個容量為104的去耦電容和一個9針的“D”型連接器，其中MA×232芯片用于RS232電平和TTL電平之間轉換以及電氣隔離，104電容主要用于濾除高頻噪聲，“D”型連接器是單片機和電腦進行RS232接口標準通信的物理接口。按照上述電路焊接完畢后，再到宏晶公司網站免費下載一個燒寫軟件（名稱是“STC單片機PC端ISP下載控制軟件”），最后用一條標準的RS-232數據線連接目標板和電腦即可完成程序代碼的在線燒寫。

三．USB口ISP下載線設計

隨著計算機的發展，現在的筆記本電腦甚至一些臺式計算機上面均不再配置RS232接口，取而代之的是USB接口，但在一些制作或設備中RS232接口仍很常見，因此有必要設計一個USB轉串口電路。目前用于USB轉串口的專用芯片很多，綜合成本、性能和電路簡單程度，筆者介紹由美國SILICon公司生產的高集成度USB轉UART芯片CP2102。該芯片符合USB規范2.0，全速12Mbps，片內集成USB收發器，無須外部電阻，內部集成時鐘，無需外部振蕩器，因此其最重要的特點是單片集成轉換器所需的全部電路，可以在不使用任何分離元件情況下獨立實現接口轉換功能。下圖即為利用CP2102芯片設計的USB口ISP下載線電路原理圖。

制作和使用該電路時應注意兩點：一是CP2101的UART總線上的信號是TTL電平，能夠被單片機直接識別，若目標板上使用的是RS232電平，應在本電路后面增加TTL電平轉RS232電平電路；二是在使用該電路前應先安裝CP2101的驅動程序，以后的使用方法與串口ISP下載方法基本相同，在此不再贅述。

四．結束語

隨著可編程微處理器向貼片方向發展，ISP技術必將得到重視和普及，ISP技術不僅節省了通用編程器及適配器的高額費用，還減少了頻繁插拔單片機的麻煩，從而大量節省了系統開發時間，且滿足了用戶程序在線更新的要求，對單片機愛好者，尤其是初學者，具有很強的實用價值。