AVR单片机脱离PC机平台通过l SP下载Fl ashAVR单片机脱离PC机平台通过l SP下载Fl ash王洪谭南林北京北方交通大学机电学院( 100044)Absl ractThe AVR si ngIec pm Icroprocessorfrom ATM ELcO rpO ratl O nsm gl e fl m e cl ock perl od Ins” uctIon．m i ghWfunctl oneXpai n how fo rea{i zeoperatl ngthe Fl ash secfIon and fusedev}ce w hl chdl sengagesfhe Pcfhl ssi ngl ec p m i croprocessorKeyw ords：爿VR sIngl echp m l croprocessO r，the prO qram m Ing Inte阿ace of10com otIve，IC card m em O rl zerIsbeIngused m ore and m O re w Idel y，asaresul fO fl fscharacfers thafl sP／J TAG i tse盯hehIgh executIng speed ofIntegrafl onand the Inte阿ace ofofart}cew anftobl fsAvR si ngec忡m Icroprocessorcharacterbythe convenl enfs伯fl onon the ap叫cafl onISP Inte阿aceof IndusI倒IocaIe．bytheO ftocan be program m ed byftsJ SP．fhe dIspl ay Inte阡ace O fInternal com bustIO nengJ ne摘要AVR单片机以英指令执行速度快．功能强大以度支持在线『SP／J TAG 程序下栽等特点，被应越来越广泛地用于工业现场中。本文旨在利用AVR单片机可l SP下栽的特点，实现于工业现场中脱离PC机平台，利用便携装置对AVR单片机Fl ash程序区以度fuse位进行操作的解决方案。关键词：AVR嵌入式单片机，ISP下载接口，内燃机车显示屏，IC卡存储本方案的实现背景为内燃机车显示屏通讯板。该板卡功能是实现单显示屏与机车监控主机的通讯，硬件电路中采用AvRAT90S8515单片机作为主CPU 。AT90S8515单片机自带有8Kbyte的可编程程序Fl ash、以及相应的l SP编程接口、512b” e EPRO M 、512byte内部RAM 、可扩展外部RAM 。由于车载主机的通讯协议和显示屏数据处理方式会有变动，所以需要相应的更新AT90S8515的主机通讯程序。如果使用传统的51系列单片机作为通讯板主CPu，则需要扩展一片外部RO M ，更新程序时候需要从通讯板卡上取下EPRO M 重新烧写程序。由于51的速度和性能瓶颈，将使得整个系统运行速度和性能相当局限。从系统的整体性能、功耗以及成本上考虑，选用AT90S8515单片机系统作为通讯板实现方案。由于现行的l SP下载装置都是以PC机为平台对程序Fl ash进行操作，而在工业现场中是多数脱离PC环境的( 即使是笔记本电脑操作也相当麻烦且不安全) ．这就要求设计一个能够在机车上脱离PC机平台的装置对AVR单片机程序Fl ash进行操作。此为本论文的现实背景。1硬件实现方案下载器选用AVR Al m ega323作为CPpg电子官方网站U 。装置硬件结构主要分为四个部分：电源管理、232串行口通讯和IC卡读写电路以及人机接口( 键盘和LCD显示) 。下载器可由来自外部直流5V电源和装置内部的充电电池供电。采用以电源管理芯片M AX722为核心的电源管理电路保证下载器装置的正常供电和两路电源之间的切换。使用512k byte容量的C卡实现对目标程序存储。232串口通讯电路实现同PC机通讯。使用键盘和LCD显示对下载器进行操作。整个硬件工作原理是：将下载器与PC机通过串行口连接，接收从PC机发来的目标程序的H EX文件信息，并将其存入到非易失性存储器IC卡中。对目标AVR单片机进行ISP下载时，按照l SP下载规则．将下载器与目标单片机以串行SPl 通讯方式正确连接．使用键盘和LCD操作程序的下载。使用时可根据情况切换下载器的供电电源。下载器与下位单片机连接硬件结构如图1。主机M O 引M I S0SCKSS2软件设计本下载器需要搭配相应的PC机H EX文件下载软件使用，该软件是作者自行用VB编写的。软件的基本流程为将H E× 文件在软件的客户区中打开( 同其他PC下载平台一样，不同的是各种型号的AVR单片机对应的客户区各不相同，例如Fl ash大小，Fuse位结构等等) ，测试PC机与下载器的连接正常与否．如果正常通讯，则通过RS232串行口将H E× 文件信息传输到下载器中的ATm ega323内部RAM 中，同时ATm ega323适时将该H Ex文件信息转存到J C存储卡上面以实现长时间断电保存。在通讯过程中为保证下载器接收H EX文件的正确性，必须对串行通行进行严格的校验。由于H EX文件格式包含了单片机的可执行代码和目标地址，因此在对AVR单片机进行程序FLASH 更新的时候一定要严格遵守H E× 文件信息进行l SP下载，否则单片机将不能正常工作。H E× 是㈨el 的目标文件格式。H E× 是结果输出的目标文圈1下载器硬件原理图从机M O SIM I SOSCKRST 万方数据