基于8051的微控制器在系统编程

文章摘要：对不同的产品系列，调用引导加载程序的物理连接和方法略有不同，但是都包含相同的基本元件。如果连接到一台PC上，需要一个如图所示的RS-232到CMOS电平转换器，来连接主机和目标微控制器间的通讯和控制信号。图中所示的器件可以替换为任何兼容的RS-232转换器。下列图中使用微控制器的DTR信号作为加载/运行模式选择信号。一些设计使用了具有三态输出的总线缓冲器。当DTR有效时(低电平)，它使能打开缓冲器，并驱动用来激活引导加载程序的多个信号。这个总线缓冲器在原理图中一般标成"HC/AC125"，这是因为可以使用任何逻辑系列的相似器件，如74HC125,54HC125, 74AC1

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对不同的产品系列，调用引导加载程序的物理连接和方法略有不同，但是都包含相同的基本元件。如果连接到一台PC上，需要一个如图所示的RS-232到CMOS电平转换器，来连接主机和目标微控制器间的通讯和控制信号。图中所示的器件可以替换为任何兼容的RS-232转换器。下列图中使用微控制器的DTR信号作为加载/运行模式选择信号。

一些设计使用了具有三态输出的总线缓冲器。当DTR有效时(低电平)，它使能打开缓冲器，并驱动用来激活引导加载程序的多个信号。这个总线缓冲器在原理图中一般标成"HC/AC125"，这是因为可以使用任何逻辑系列的相似器件，如74HC125,54HC125, 74AC125, 74LS125等。这些器件很常见，应该能够从任何一家通用逻辑器件供应商买到，如Motorola, Fairchild Semiconductor, Toshiba, ST Microelectronics和许多其它供应商等。

其它器件用单个信号激活引导加载程序，因此不需要这个缓冲器。这种情况下，DTR信号可以直接连接到目标微控制器的激活引脚。


图1. 物理连接, 基于DS89C430/DS89C450的设计方案


图2. 物理连接, 基于DS5250和DS5001/DS5002FP的设计方案


图3. 物理连接, 基于DS5000的设计方案

引导加载程序使用连接到XTAL1/XTAL2引脚上的时钟源作为它的时间基准。如果使用晶振，它必须满足器件数据手册中列出的推荐指标(基频模式下的谐振，并行AT型切片，负载电容量等)。由于引导加载程序进行自动波特率测量依赖于内部定时器，因此对与引导加载程序兼容的频率范围有一些限制。对于您用到的具体器件，其与引导加载程序兼容的时钟频率范围请参考相关用户指南。

软件

引导加载程序激活后，微控制器将会查询串行端口，寻找一个8数据位，无奇偶校验，一个停止位(8-N-1)格式的回车(0Dh)字符。引导加载程序软件测量这个字符中高低电平的时间长度来确定主机系统的波特率。这种自动波特率特性允许引导加载程序和许多主机系统进行通讯，而不用限制固定的波特率。

一旦调用了引导加载程序并计算好波特率，器件将会发送一个提示信息来识别器件。然后器件将会显示一个提示符并且等待命令。同样，不同的产品系列其命令集不尽相同，但它们通常是单ASCII字符并且总是包括加载，校验和擦除存储器命令等。欲知命令列表请查询具体器件的用户指南。

简单的引导加载程序接口允许使用几种方法来实现PC机与目标微控制器间的通讯。最简单的方法是使用Maxim的微控制器工具包(MTK)软件。MTK是一种能用来与大部分Maxim微控制器的ROM/引导加载程序进行通讯的PC应用程序。它具有高度前端特征，简化了目标配置，上传、下载代码以及特殊功能配置等任务操作。

主窗口允许用户直接向目标微控制器输入命令。目标加载程序支持的许多命令都可以由MTK的主窗口直接输入。对于需要特殊通讯协议的文件相关命令，也提供了特殊支持。


图4. 微控制器工具包

如果是基于DS5000FP, DS5001FP, DS5002FP或DS80C400等目标微控制器，也可以使用简单的终端仿真器，如Procomm Plus或超级终端来进行通讯。Maxim其它基于8051的微控制器使用一种交互式加载协议，这种协议需要协议识别类应用。

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