avr单片机用什么编程?avr单片机编程方式是什么
本节将详细介绍avr单片机的流行编程方式，并略述其工作原理，旨在让avr爱好者根据自己的需要选择或制作恰当的编程工具。下面我们一起来看看avr单片机编程方式讲解。
1、avr单片机用什么编程？ avr单片机是1997年由atmel公司研发出的增强型内置flash的risc（reduced instruction set cpu） 精简指令集高速8位单片机。可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域。avr单片机是 atmel 公司 1997 年推出的 risc 单片机。risc（精简指令系统计算机）是相对于cisc（复杂指令系统计算机）而言的。risc 并非只是简单地去减少指令，而是通过使计算机的结构更加简单合理而提高运算速度的。
对于初学者，建议使用icc avr.用icc编辑了工程文件，然后在下载并在线仿真调试时，要用avr studio。jtag仿真器，作为avr最小系统版和电脑的串口的链接点，能做到在线仿真和下载程序。这是常用的组合。
2、avr编程方式介绍 本节将详细介绍avr单片机的流行编程方式，并略述其工作原理，分析其优缺点，旨在让avr爱好者根据自己的需要选择或制作恰当的编程工具。
2.1 stk200/300并口isp编程方式 这是比较常用的编程方式，目前大多台式机都有打印口（并口），如图2-1所示：
图2.1 pc机的打印口
一般来说，pc机并口电路由74ls373（数据锁存器）和74ls240（状态缓冲器）组成。对于lpt1来说，数据锁存器74ls373的i/o地址为378h，该端口称为数据端口，而状态缓冲器74ls240的地址为379h，该端口成为状态端口。其中，数据端口可读可写，而状态端口只可读。根据并行接口的特点制作的avr下载工具硬件电路简单，配合pc端的下载软件即可完成对avr单片机的编程。
既然是通过串行方式编程，则需要使用avr的spi串行外设接口。有兴趣的朋友可以学习一下通过spi接口下载编程的时序图（如图2.2所示）。在这里就不赘述了。
图2.2 spi下载编程时序图
了解了下载编程的时序，我们就可以在pc端编写相应的上位机，通过并口模拟这个时序，利用avr单片机的spi接口对其进行编程，当下比较流行的上位机软件是双龙公司http://www.sl.com.cn），目前的版本为1.7.0.16，除了支持利用并口进行isp编程（avrisp）外，还支持usbisp，jtagmkii等方式。如图2.3所示。
图2.3 双龙isp编程软件
从其界面可以看出，slisp实现了完整的下载功能：配置熔丝位，烧录flash，烧录eeprom等。在配置熔丝位的时候要尤其注意与avr时钟相关的熔丝设置，避免因选择了错误的时钟源而锁死mcu。
有了现成的上位机软件，那么这个工具的硬件是如何设计的呢？千万不要想得太复杂，既然上位机已经替我们完成了spi下载时序的模拟和数据的读写，我们只要搭好并口和avr 硬件spi接口之间的“桥梁”就可以了。
目前常见的并口下载线都有一块74hc244（如图2.4所示），该芯片为八缓冲器，三态输出，由目标机电源供电。该芯片有两个输出使能（oe）引脚（低电平有效），这样，我们可以做到在下载时使能输出，而下载完成后，拉高两个oe引脚，使74hc244各缓冲器处于高阻态，相当于拔除了下载线，从而真正实现了在线编程；除此之外，74hc244还有增大并口驱动能力的作用，如果没有74hc244，若avr的spi硬件接口上接有负载元件，很有可能导致下载失败，而有了缓冲器，驱动能力变大，就能成功下载程序。并口的引脚定义如图2.4所示。
图2.4 74hc244和并口db25引脚定义
并口和avr spi接口的连接方式要符合pc端所使用的上位机对硬件连接的定义。双龙slisp要求的硬件连接方式如图2.5所示。
图2.5 并口isp硬件接口连接
图2.6 并口isp编程器硬件原理图
注意，硬件图中使用并口的pin4和pin5作为74hc244的使能信号，以达到编程完成后隔离avr和下载器的目的。
stk200/stk300是atmel公司早期推出的一种烧写程序的方式，故而支持的avr型号比较少，烧录速度也比较低，且不支持avr studio；此外，随着笔记本的普及和usb技术的发展，pc并口的使用频率越来越低，所以，此类烧录方法将会最终退出历史舞台。不过，由于其硬件电路简单，编程方式实现容易，至今仍有很多avr爱好者使用该方式。
2.2 stk500/avrisp编程方式 stk500是atmel最推荐的编程方式，由于采用了atmel官方的stk500固件，该类编程工具可以烧写全系列的avr，烧写速度相对并口isp方式来说要快不少，并且，基于stk500烧录方式的编程工具支持avr studio。在这里，我们介绍国外avr发烧友制作的一款基于atmega8和stk500烧写方式的编程工具。
在our avr论坛上，马潮老师有一篇帖子详细说明了该工具的制作，并提供了全部资料，有兴趣的朋友可以访问avrisp制作完整资料以获得更多信息。该工具不支持basecom avr，iccavr，codevisionavr直接下载，而并口isp则可以，这不能不说是一个遗憾。基于stk500的这款编程工具只支持avr studio，并且编程下载速度无法自动调节，但是，时下的大多笔记本都没有并口，所以这还是一个比较好的方案。此外，该工具需要在系统中安装上层驱动，有xp和vista的驱动。经测试，能够完美支持。注意，大家要安装微软原版的，未经阉割的操作系统，否则可能造成安装了驱动文件，但编程工具无法使用。
该编程工具的硬件电路图如图2.7所示。
图2.7 avrisp硬件电路原理图
从硬件电路可以看出，该工具需要的外设较少：电源芯片ht7536一片，mega8一片，晶振一枚，电阻电容若干，完全可以自制，在avrisp制作完整资料一文中，马潮老师也给出了固件和上层驱动，把固件烧录入mega8，安装好上层驱动以后即可使用。制作完成的实物如图2.8所示。
图2.8 avrisp实物图
硬件电路制作完成后，将jp短接，使用其他的编程器（如并口isp），将10pin的编程接口插入avrisp的编程口。编程前注意配置熔丝位：掉电检测电压为2.7v，开启bod，系统时钟选为高频外部晶体，满幅振荡。如图2.9所示
图2.9 avrisp熔丝位设置
设置好熔丝位，将程序烧录入atmega8后，将avrisp的usb口和pc相连，系统会提示发现新硬件，这里以windows xp sp3为例说明驱动安装方法，如图2.10，图2.11，图2.12所示。注意选择“从列表或指定位置安装”
图2.10 avrisp驱动安装步骤一
图2.11 avrisp驱动安装步骤二
图2.12 avrisp驱动安装步骤三
安装好驱动好以后，我们可以在设备管理器中看到名为“usbasp-isp”这个设备，也就是avrisp编程器，该设备在“端口（com和lpt）”分支下，上层驱动将编程器虚拟为一个串口，使用时注意将其串口号的范围更改至“com1~com9”中的任意一个，如图2.13所示。因为avr studio仅支持这9个串口编程设备。注意不要使用usb hub（usb集线器）连接avrisp，否则会造成安装好驱动后，编程器却无法使用的后果。
图2.13 设备管理器中的usbasp-isp
双击这个设备，可以在“端口设置”选项卡中的“高级”选项中修改其串口号。安好驱动，设置好串口以后，我们就可以使用avr studio来下载程序了。打开avr studio，选择stk500编程方式，选择串口号，如图2.14所示（或点击tools→program avr→auto connect）。
图2.14 使用avr studio下载程序
成功连接后，将弹出如图2.15所示的对话框，注意，上文提到，该工具不能自动调节下载速度，因此，我们要手动修改下载速率，注意下载速度不能超过被编程的avr芯片的时钟速率的1/4，否则avr studio会弹出错误对话框提示你降低编程速度。在下拉菜单中修改好下载速度后，注意点击write按钮保存设置，然后单击close退出。
图2.15 avrisp下载速率的设置
设置完成后，单击“program”选项卡，在“flash”一栏，浏览到需要下载的*.hex文件，单击program，即可完成编程操作，速度还是比较快的。
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对于初学者，建议使用icc avr.用icc编辑了工程文件，然后在下载并在线仿真调试时，要用avr studio。jtag仿真器，作为avr最小系统版和电脑的串口的链接点，能做到在线仿真和下载程序。这是常用的组合。
2、avr编程方式介绍 本节将详细介绍avr单片机的流行编程方式，并略述其工作原理，分析其优缺点，旨在让avr爱好者根据自己的需要选择或制作恰当的编程工具。
2.1 stk200/300并口isp编程方式 这是比较常用的编程方式，目前大多台式机都有打印口（并口），如图2-1所示：
图2.1 pc机的打印口
一般来说，pc机并口电路由74ls373（数据锁存器）和74ls240（状态缓冲器）组成。对于lpt1来说，数据锁存器74ls373的i/o地址为378h，该端口称为数据端口，而状态缓冲器74ls240的地址为379h，该端口成为状态端口。其中，数据端口可读可写，而状态端口只可读。根据并行接口的特点制作的avr下载工具硬件电路简单，配合pc端的下载软件即可完成对avr单片机的编程。
既然是通过串行方式编程，则需要使用avr的spi串行外设接口。有兴趣的朋友可以学习一下通过spi接口下载编程的时序图（如图2.2所示）。在这里就不赘述了。
图2.2 spi下载编程时序图
了解了下载编程的时序，我们就可以在pc端编写相应的上位机，通过并口模拟这个时序，利用avr单片机的spi接口对其进行编程，当下比较流行的上位机软件是双龙公司http://www.sl.com.cn），目前的版本为1.7.0.16，除了支持利用并口进行isp编程（avrisp）外，还支持usbisp，jtagmkii等方式。如图2.3所示。
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图2.4 74hc244和并口db25引脚定义
并口和avr spi接口的连接方式要符合pc端所使用的上位机对硬件连接的定义。双龙slisp要求的硬件连接方式如图2.5所示。
图2.5 并口isp硬件接口连接
图2.6 并口isp编程器硬件原理图
注意，硬件图中使用并口的pin4和pin5作为74hc244的使能信号，以达到编程完成后隔离avr和下载器的目的。
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该编程工具的硬件电路图如图2.7所示。
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图2.8 avrisp实物图
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图2.9 avrisp熔丝位设置
设置好熔丝位，将程序烧录入atmega8后，将avrisp的usb口和pc相连，系统会提示发现新硬件，这里以windows xp sp3为例说明驱动安装方法，如图2.10，图2.11，图2.12所示。注意选择“从列表或指定位置安装”
图2.10 avrisp驱动安装步骤一
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图2.14 使用avr studio下载程序
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图2.15 avrisp下载速率的设置
设置完成后，单击“program”选项卡，在“flash”一栏，浏览到需要下载的*.hex文件，单击program，即可完成编程操作，速度还是比较快的。
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