基于stm32的stc单片机脱机下载器的设计与实现

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1、万方数据广西民族大学学报(自然科学版)第19卷第4期JOURNALOFGUANGXIUNIVERSITYFORNATIONALITIESV01．19No．42013年12月(NaturalScienceEdition)璜地．2013基于STM32的STC单片机脱机下载器的设计与实现’邢凯，吴礼燕(广西民族大学信息科学与工程学院，广西南宁530006)摘要：为了解决STC单片机程序快速高效升级的问题，提出了基于STM32的STC单片机脱机下载器的方案．用SD卡做为存储介质，存储目标程序文件．在STM32上实现ST

2、C单片机的ISP下栽协议，将SD中的程序文件下裁到目标板中．介绍了下裁器的硬件原理、STC单片机下栽协议和下栽器的软件设计方法．关键词：STM32单片机；ISP(在线系统编程)；STC_ISP下载协议中图分类号：TP368．12文献标识码：A文章编号：1673--8462(2013)04--0064--040引言近年来。STC单片机以它的功能强、保密性强、价格低、编程简便等特点在8位MCS-51内核单片机中逐渐被认可，在单片机教学实验系统中普遍应用．同时，单片机的功能也日益增大，且不断融入高级编程和开发技术，主

3、要包括单片机在线系统编程(ISP)和在应用编程(IAP)技术口_2]．ISP由上位机软件通过串口和单片机Bootloader的引导程序进行通信，并通过引导程序控制Flash的擦写，只需将芯片焊接在电路板上。留出和上位机界面的串口，加入少量外部电路就可以实现芯片内部存储器的改写，而无需再取下芯片，免去调试时由于频繁地插入取出芯片对芯片和电路板带来的不便．STC单片机在出厂时已经为用户写入程序作了充分的准备，在单片机内部设计了ISP在线下载模块，使用户可以完成程序下载∞_40。S'I’C单片机的在应用编程协议是生产

4、厂商宏晶科技自己定义的下载协议，厂商虽提供了下载工具，但下载过程需借助PC机实现，使用不方便，也不适合于批量程序下载和程序在线更新升级uo．针对此问题，笔者提出基于STM32的STC单片机脱机下载器方案．所谓脱机下载器，是指不使用计算机，而使用嵌入式、便携式设备完成对单片机或微处理器芯片的程序下载．该下载器实现了完备的STC单片机在应用编程下载协议，可以完全脱离PC机，独立运行，适合于生产线上或者工业控制中对STC单片机批量快速程序下载．1下载系统设计方案i．1系统总体方案设计在传统的程序下载方式中，计算机在下

5、载过程中起到的作用有：1)存储HEX或者BIN格式执行码；2)提供用于下载与数据通信的硬件接口；3)对下载协议和流程的实现．这3点，可以使用STM32来完成，这就形成了脱机下载器．与待下载的目标芯片的硬件*收稿日期：2013一i0—20．基金项目：2013年度广西民族大学校级科研项目(2013MDYB032)．作者简介：邢凯(1987一)，男，广西民族大学信息科学与工程学院硕士研究生，研究方向：物联网技术；吴礼燕(1968一)。女，广西民族大学信息科学与工程学院副教授，研究方向：图像加密、物联网技术．64万方数

6、据2013年第4期●邢凯，吴礼燕／基于STM32的STC单片机脱机下载器的设计与实现接口，可以使用I／O端口来连接；下载协议和流程通过写程序生成固件来完成(相当于PC机上的下载软件)；可执行代码文件，可以放在FLASHROM、EEP—ROM或是其他的一些存储设备上．系统的工作过程如图1所示．图1下载器总体框图Fig．1TheoverallblockDiagramofTheDownloader首先PC机通过USB接口将要下载的目标STC单片机程序拷贝到SD卡中，SD卡文件系统为FAT32格式，这样可以简便、大量的

7、存储代码文件．之后下载器与STC目标机相连，控制目标系统的电源，并将程序下载到目标系统的STC单片机中口]．1．2硬件电路实现脱机下载器采用ST公司的STM32F103ZE芯片，电源和晶振模块为主控芯片和LCD显示屏提供所需电源盒时钟信号；LCD显示模块用以显示SD卡中所存储的程序信息、波特率信息和STC单片机型号信息；SD卡从PC机获得目标程序；触摸屏模块用以选择在LCD中显示出来的目标程序；串口和电源控制模块用来将程序下载到目标STC单片机中，完成程序的下载．设置电源控制模块的原因是STC单片机需要重新上电

8、后才能进行程序下载，有了该模块，下载器就可以实现全自动下载哺]．集成下载器的硬件框图如图2所示．图2集成下载嚣硬件框图Fig．2IntegratedDownloaderDardwareblockdiagram2STM32读取SD卡中的可执行文件2．1程序下载流程文中，使用STM32单片机对51单片机(例如STC89C52)进行程序下载．可执行代码格式为HEX或者BIN，存在SD卡上，如