自制USBISP下载线

machao · 发表于 2007-9-9 08:56:08

附录E 自制USBISP下载线
E．1 问题的提出
笔者在多年的AVR教学和开发应用实践过程中，一直使用本书中推荐（见第4章的第3节）的兼容STK200/STK300的ISP下载电缆。该下载电缆支持所有使用ISP技术的AVR芯片，同时也支持ATMEL公司51系列兼容芯片AT89S51、AT89S52、AT89S53、89S8252。
这个ISP下载线实现下载编程的方法为：由PC机的并行口来驱动ISP编程所需的信号波形，实现对AVR的程序下载和熔丝位的配置编程。出于安全的考虑，为了防止使用中误操作而损坏PC机的并行口，使用了一片74HC244作为缓冲，以保护计算机的并行口。
这个并口的AVR ISP的成本非常低，而且多数的开发平台支持该下载的使用，操作简单方便，经过多年实际应用的检验，性能非常可靠。
最近几年，随着笔记本电脑价格的下降，使用手提的人越来越多（包括我自己），这使得很多人碰到一个尴尬的问题：现在的笔记本电脑一般不配备打印机并行接口，替代的是USB口（从另外一个方面证明：串行接口通信是发展趋势）。这样就不能使用原来需要并口连接的ISP下载线了。
解决这个问题的方法有以下3种：
1．购买成品工具。
如JTAGICE mkII、AVR Dragon等。这是AVR的标准开发工具，具有在片（通过JTAG、debugWIRE）实时仿真和程序下载的功能，使用USB和RS-232接口。缺点是，通常只能在AVR Studio环境下使用，价格比较贵（AVR Dragon约500元人民币）。
2．购买一块笔记本并口卡(PCMCIA To Parallel)。
笔记本上有一个PCMCIA接口（英文全称Personal Computer MemoryCard International Association），可以插入一块PCMCIA卡实现各种扩展。PCMCIA卡，是一种信用卡一样大小的可拆装的模块，用于向便携式计算机上连接调制解调器、网络适配器或硬盘等多种设备。
有了笔记本并口卡，相当笔记本上配有了并口（与台式PC的并口全兼容），可以直接使用原来的并口ISP下载线，这是作者推荐的比较好的办法（笔者目前就是使用此方案）。
这个方法也有着明显的缺点，首先笔记本并口卡实在不流行，用的人少，所以不太好买，价格也贵（500元左右）；其次，目前笔记本上的PCMCIA接口正逐渐被一种新的ExpressCard接口替代，这两个接口是完全不同的。所以这个办法也只能作为过度的方案。
需要提醒读者的是，商场上有一种USB to PRINT的接口转换线，价格仅几十元。但这个转换接口仅是通过USB口实现连接并口打印机的功能，并没有实现并口的全面转换（在WINDOWS的硬件设备中，看到的是USB口设备，不是并行口设备），所以根本不能使用并口ISP下载线。
3．自制USB下载线
在现在的电脑上，USB已经是一个通用标准的接口了，因此国外有一些AVR的爱好者在不断尝试设计制作简单的USB下载线。目前在网上能够发现的有2类做法：一种是设计制作USB To Parallel的USB口转全功能的并口转换器，这样相当笔记本上配有了与台式PC的并口全兼容的接口，那么直接使用并口ISP下载线就可能了。这应该育种完善的比较好的想法，但这种转换器比较复杂，实现起来比较困难，目前已经可以实现大部分的功能了，但还存在者不稳定和兼容的问题。另一种是直接设计通过USB接口支持的简单的下载线，它的优点是成本低，便于自己动手制作。这个办法也是比较可行的方案。
经过笔者对以上3种方案的多次尝试，认为到目前为止以上3种方案都存在这样或那样的不足，都没有使用并口ISP下载线来的方便。这也证明技术在不断的发展和进步，需要大家不断的能力，设计出更方便、更实用的工具。

E．2 自制USB下载线
为了解决在教学中的困难，笔者根据网上的资料，进行了仔细的分析和整理，并在此基础上制作的基于一片ATmega8模拟USB接口的ASPISP下载线。一共做了三十几块提供学生使用。经过半年时间的实际使用检验，没有发现大的问题。现提供全部资料。
首先需要声明的，笔者没有编写一句代码，仅对硬件做了调整。所有资料和代码都是开源的。
1．AVRISP的固件采用网上德国人的07.3.28的最新版固件，各位可以跟踪该网站（http://www.ullihome.de/index.php/USBAVR-ISP）获得最新的信息。他提供2种模式的固件，我使用的是兼容AVRASP的。该网站还提供了固件的源代码。
2．配置AVRISP上ATmega8的熔丝位：电源检测电压为2.7v；检测有效；系统使用高频外部晶体；高频满幅震荡。具体参数如下：
BODLEVEL = 1 (BOD电压为2.7v)
BODEN = 0 (BOD有效)
CKSEL=1111，SUT=11 (高频外部晶体，64ms启动延时时间)
CKOPT = 0 (高频满幅震荡)
3．Windows下的驱动也是使用该网站上所提供的驱动软件，我仅改了一个地方，将《Modem3="Communications Port"》改为《Modem3="USBASP-ISP"》，这样在Windows的设备管理器中看到的设备为“USBASP-ISP”。
4．编程下载软件采用最新版的AVR STUDIO。AVRISP的固件(07.3.28)就是配合最新版的AVR STUDIO使用的。旧版本的AVR STUDIO也能用，可能要跳出更新固件代码的窗口，直接关闭即可。在AVR STUDIO外的其它开发环境中使用不正常，或不支持，或支持的不好。
5．如果你的笔记本中有很多的串口设备，则需要进行一定的调整，将USBASP-ISP对应的COM口号降到9以下，即对应在COM0～COM9之间。其原因是AVR STUDIO中的串口仅能连接逻辑号为COM9以下的串口设备（这个对计算机不熟悉的用户就不方便了）。
所有的资料全部在光盘中提供，具体的一些制作方法可以参考德国制作者的网站，或到http://www.ouravr.com中查找相关的信息，笔者已经将制作过程和如何使用完整的发布在网站上。

笔者之所以提供这个USBISP的制作方案，出于以下原因：
有相当的实际使用价值，解决实际中的困难。
硬件相当简单，成本低廉，制作方便，方便自己制作。
本身就是AVR的应用，有全部的开源代码和参考资料，作为实战训练也好，以及想在技术上更深入的学习和提高，它都是一个非常好的项目。
USBISP东西随小，但在技术上要求高，涉及到很多的层面，包括USB协议、AVR的应用、AVR的编程下载、Windows的低层硬件接口和驱动程序等等。如果能在仿制的基础上，深入学习了解和掌握这些知识，并能进行改进，那么在技术上的收获将远远超过USBISP下载线本身的价值。
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具体见AVRISP制作完整资料

mowin · 发表于 2007-9-15 10:21:55

相当感兴趣，请问该下载线能在fedora7系统下使用吗？

armok · 发表于 2007-9-15 10:24:19

非常感谢马老师提供的这份有分量的资料。

CYHourdev · 发表于 2007-9-17 12:28:53

【1楼】 mowin
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相当感兴趣，请问该下载线能在fedora7系统下使用吗？

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可以

huangmaogift · 发表于 2007-9-22 20:02:11

请问原理图中的JP端有什么用处?谢谢

andywu_2008 · 发表于 2007-9-23 10:16:28

咨询老师：按老师的硬件搭了个板子，在台式电脑上运行,一切正常. 但在笔记本电脑上连硬件都侦测不到,是不是笔记本电脑上要修改什么条件.

konson32 · 发表于 2007-11-1 16:20:14

马老师,你推荐的并口ISP下载线我做了,为什么只能烧89S52的单片机却烧不了90S2313的呢?

machao · 发表于 2007-11-1 19:18:05

to 4 楼：对USBISP自己的M8进行编程时，需要将JP断路。

to 5 楼：是USBISP吗？如果在台式电脑上能用，那么至少在笔记本上应该找到一个USB设备的（2K、XP），否则可能笔记本的USB口有问题。

to 6 楼：能烧89S51说明并口下载线是好的，对于90S2313请先看看连接是否正确，建议使用BASCOM-AVR中的编程功能。另外，你还有90S2313？

konson32 · 发表于 2007-11-2 14:06:20

我用烧录机去烧录90S2313后放回电路里使用是可以的,说明我的电路是没问题的,但是用并口下载线(RESET,MISO,MOSI,SCK,GND)就是无法对90s2313下载程序~~~

konson32 · 发表于 2007-11-2 14:14:44

89s52的RESET是高电平有效,而90s2313的RESET是低电平有效,而并口第9引脚提供过来的复位电平是高电平,所以根据马老师你推荐的ISP并口下载线只能烧录复位脚是高电平有效的单片机了,是这样子分析吗??然后我尝试着将并口的第9引脚通过330欧姆电阻后强制拉低,但还是烧录不了~~~麻烦马老师帮忙分析一下

machao · 发表于 2007-11-2 19:19:33

编程软件会根据你选择的芯片类型自动控制RESET电平的高低的。

请你下载第2章、第5章，参考里面对AVR最小系统的硬件设计分析，对照看看硬件上有什么问题吗？如目标板上的RESET是如何连接的，MISO,MOSI,SCK是否还接了其它的东西等。

WF1120034357 · 发表于 2007-11-5 16:05:34

马老师推荐一下你用的笔记本并口卡是什么品牌子？我想买一个可看到网上那么多笔记本并口卡价格参差不齐不知道哪个好网上关于这个的评论也很少本人是学生由于囊中羞涩想买个物美价廉的请马老师指点一下谢谢！

machao · 发表于 2007-11-5 21:43:42

我使用的是：
HC-01笔记本并口卡
PCMCIA Parallel Card
南京恒超科技 025-83328568

买的时间比较早，当时价格在600元，供参考。
先检查你的笔记本的扩展口是PCMCIA还是TYPEII的，两者可不同的。
我查过了，他们2种都有。

konson32 · 发表于 2007-11-7 17:26:16

马老师,关于ISP下载线,你说"编程软件会根据你选择的芯片类型自动控制RESET电平的高低的",但是我用的双龙编程软件无论我选什么类型的芯片RESET的电平都是高的,而且无法对90S2313进行烧录,芯片的RESET,MISO,MOSI,SCK引脚上没接任何其它东西,硬件电路也是好的,因为在烧录机上烧录后的90S2313在我的板子上是正常运行的.

machao · 发表于 2007-11-7 20:48:00

13楼：你使用的是什么ISP下载线？并口ISP？

RESET的电平是在进入ISP方式时拉第几十个us的，其它时间为高（AVR）

我建议一使用BASCOM-AVR的试试。

mowin · 发表于 2007-11-7 21:28:57

想知道，USBASP和USBISP是不是同一个东西？

machao · 发表于 2007-11-7 21:57:19

原理一样，但是分别是2个德国AVR爱好者的设计。上面已经给出网站，可以自己去看一下。

tuy0326 · 发表于 2007-11-9 10:18:43

请问马老师，我按照图做了一个，可以烧写mega16,m88可是就是不能烧写s52，很奇怪了！请问是什么原因，总是进入编程模式失败！

machao · 发表于 2007-11-9 16:24:49

USBISP和AVR STUDIO都不支持89S5X的编程

konson32 · 发表于 2007-11-16 09:37:35

马老师有用过LM2678做开关电源吗?想请你指导一下,谢谢

machao · 发表于 2007-11-16 18:53:27

有什么详细的要求和指标,或问题?

konson32 · 发表于 2007-11-20 14:17:54

我用LM2678S-ADJ,它的效率可达92%,典型的也有84%,我要求85%以上,但是我做的却只75%左右的效率,怎么改都调不上去.
如何才提高它的工作效率呢?

konson32 · 发表于 2007-11-20 14:19:04

chenpeiguo · 发表于 2008-2-2 20:45:56

布线会影响工作状态，也会影响效率。

paulw · 发表于 2008-2-18 16:42:41

伟大的马老师！呵呵

machao · 发表于 2008-2-18 19:29:58

to 22楼: 从2个方面考虑,1是布线,2是电感和肖特基二极管的选择.

konson32 · 发表于 2008-3-17 17:38:22

马老师能推荐一款串口ISP下载线吗?主要用于笔记本通过串口对51单片机进行烧写程序~

machao · 发表于 2008-3-17 17:43:46

笔记本串口好象没有,USB口双龙有,好象支持89S51?你问一下.

duqinglin · 发表于 2008-12-25 11:41:37

非常感谢

machao · 发表于 2008-12-9 22:41:18

我在网上提供的就是全部的资料了。

suhui · 发表于 2008-12-9 22:15:28

马老师 我是刚在学单片机的新手用的是笔记本,能给我usbisp的制作详细资料吗?包括调试的资料你在网上的资料如硬件调试还有点看不懂,不胜感激,我邮箱:scsuhui@163.com,期待您的回音.

hrikang · 发表于 2009-11-13 15:07:30

马老师：您好！我按照你提供的原理图做了一个USBISP，接上电脑的USB后，电脑不能识别，请问是怎么回事呢？只有红色灯一直在闪烁

hrikang · 发表于 2009-11-14 12:02:27

马老师：您好！我按照你提供的原理图做了一个USBISP，接上电脑的USB后，电脑不能识别，请问是怎么回事呢？只有红色灯一直在闪烁

wlhj521334 · 发表于 2009-12-5 14:33:11

好！

encijia · 发表于 2009-12-7 19:44:42

马老师的文章好

haoyangwoaini · 发表于 2009-12-24 00:02:15

有分量更有含量

li252547281 · 发表于 2009-12-26 11:55:05

马老师，我照图做了一个，那个3.6V器件一定要吗，不大好找。。。

zhigang · 发表于 2010-1-4 19:17:17

Mark!

sophy.lin · 发表于 2010-3-26 12:42:37

好东西，小弟也来mark

dtrabbit8 · 发表于 2010-3-27 00:04:56

mark

COSMOS · 发表于 2010-4-2 21:29:10

MARK

ak100 · 发表于 2010-4-15 09:15:41

wshini7316 · 发表于 2010-4-15 10:09:05

好mark

sophy.lin · 发表于 2010-4-19 09:10:24

USBASP跟USBISP是什么差别啊
ISP是insystem programable,那ASP是什么东东

yqlomg · 发表于 2010-4-28 14:56:24

mark

ferrariyy · 发表于 2010-7-27 23:01:32

感谢马老师

q603727388 · 发表于 2011-3-31 17:19:02

请问用自制简易公版USBASP用PROGISP1.67可以写MEG8，不能写MEG16，但用双龙USBISP可以写MEG16，交换写多次如此，

jinbu · 发表于 2011-6-9 14:38:21

顶下。。

atwang · 发表于 2011-8-8 21:12:15

记号下

zhanghanyu · 发表于 2011-9-24 15:13:08

求资料啊

gb5201314 · 发表于 2011-12-18 08:40:56

记号一下，玩AVR再说

yyj679 · 发表于 2013-2-24 05:52:34

感谢马老师

huaxingniu · 发表于 2013-10-13 23:49:05

可以学习下

自制USBISP下载线

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