AVR芯片的ISP全攻略分析

liyf

并行编程,最早的编程方法,功能最强大,但需要连接较多的引脚,通常需要12V~24V的高压
ISP(In System Programmability) 在系统编程,简称为 串行下载
IAP(In Application Programing) 在应用编程,BootLoader也是类似的意思 1 ISP虽然利用了SPI接口(M64/M128除外),但只在复位时起作用。
2 虽然高压并行下载能修复任何熔丝位,但对于贴片封装来说是很不现实的,所以ISP接口是最常用的下载方式了
3 虽然IAP是一种新的升级方法,但IAP程序本身也是要先用高压并行下载或ISP来烧进芯片里面才行
所以,产品上一般都留有ISP接口插座,或更省位置的----留6个焊盘就行了

ISP的工作前提
  1 芯片没有物理损坏
  2 芯片的SPIEN熔丝位=0   使能ISP功能
  3 芯片的RSTDISBL熔丝位=1 RESET引脚有效 (假如芯片有这个熔丝位)
  4 线路正常---------接错线？ 短路？
  5 下载器正常-------特别要考虑 连线的接触不良问题
  6 电源

  运行时钟     ISP时钟(必须低于运行时钟的1/4)
  4096Hz     <1024Hz     //很变态的用法,外接32.768KHz晶体+CKDIV8 ,不过AVRISP还是提供了603Hz这个速度了
                    //另一简易解决办法是 下载时在32.768KHz晶体并联一个1MHz晶体,双龙的下载线就配有一个8MHz的石英晶体
  32768Hz     <8192Hz
  128KHz     < 32KHz     //内部RC128KHz
  1.0MHz     <250KHz     //默认值(包括8MHz+CKDIV8),所以AVRISP的ISP速度多为230KHz
  8.0MHz     <2000KHz
  16.0MHz     <4000KHz
运行时钟不等于震荡器的频率,因为部分AVR芯片有系统时钟预分频器,可以对震荡器进行1~256分频
CKDIV8熔丝位决定CLKPS位的初始值。
若CKDIV8未编程,CLKPS位复位为“0000”;若CKDIV8 已编程,CLKPS 位复位为“0011”,给出启动时分频因子为8
AVRISP可提供的ISP时钟 921.6KHz,230.4KHz, 57.6KHz,28.8KHz,4.0KHz, 603Hz
STK500可提供的ISP时钟 1.845MHz,460.8KHz,115.2KHz,57.6KHz,4.0KHz,1206Hz
  时钟设定   ISP方案
  内部RC     选择合适的ISP速度
  外部RC     接上合适的电阻和电容,选择合适的ISP速度。------补救: 外部时钟源接到XTAL1
  外部RC     根本就没有什么意义,频率精度/稳定度不高,成本也没有降低,所以新的AVR芯片已经没有这个选项了。
             各位网友要注意的是错误设定后补救方法
  外部晶体   接上合适的晶体,选择合适的ISP速度。     ------补救: 外部时钟源接到XTAL1
  外部时钟   接上合适的时钟源,选择合适的ISP速度。   ------补救: 外部时钟源接到XTAL1
外部时钟源可以是外部(4MHz)有源晶体输出,其他MCU的XTAL2脚,各种方波振荡电路(NE555)输出等

大部分AVR芯片的ISP端口是 SCK,MOSI,MISO,RESET
而M64/M128的ISP端口是   SCK, PDI, PDO,RESET
在ISP模式下永远不能访问(修改)SPIEN位,这是AVR芯片的硬件保护
有独立RESET脚的M16/M32/M64/M128等,在ISP模式下根本就就不会令ISP无效,无论如何修改熔丝位,都能恢复正常。
M8/M48/M88/M168/Tiny系列有RSTDISBL熔丝位可以令导致RESET失效而令ISP无法工作外,其他情况都能恢复正常。
一般来说,只要满足ISP的工作前提,再把XTAL1接到一个4MHz有源晶体的输出,基本是万试万灵的。
不要忘记,并行高压编程的时钟信号也是从XTAL1导入方波信号的。
如果有源晶振的方法不行(除了ISPEN=0,RSTDISBL=0情况外),恐怕高压编程也未必能奏效。