單片機(jī)是一種可編程控制器，搭好硬件電路后，可以利用程序?qū)崿F(xiàn)很多非常復(fù)雜的邏輯功能，與純硬件電路相比，簡(jiǎn)化了硬件外圍的設(shè)計(jì)、方便了邏輯的設(shè)計(jì)、豐富了邏輯的輸出。不同廠家的單片機(jī)需要不同編程IDE來(lái)實(shí)現(xiàn)編程。在學(xué)習(xí)單片機(jī)之前，要先清楚單片機(jī)程序是如何燒寫(xiě)到單片機(jī)內(nèi)部的，在燒寫(xiě)的過(guò)程中需要用到什么工具？因?yàn)椴煌ㄓ玫臒龑?xiě)工具可能價(jià)格較貴，比如說(shuō)Micorchip單片機(jī)使用的ICD系列編程器，單臺(tái)價(jià)格在600-1000元人民幣之間。今天和大學(xué)來(lái)認(rèn)識(shí)一下單片機(jī)常用的四種燒寫(xiě)方式和所使用到的工具。
　　1.使用JTAG接口實(shí)現(xiàn)
　　JTAG接口是一種標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試協(xié)議，可以實(shí)現(xiàn)編程時(shí)在線調(diào)試，利用單步追蹤可以很方便的查找代碼的Bug，大多數(shù)的單片機(jī)都支持這種接口。這種接口除了電源線和復(fù)位引腳之外，還要用到單片機(jī)的四個(gè)引腳，分別是：TDI、TMS、TCK、TDO，他們所代表的含義如下所示：
　　TDI--數(shù)據(jù)輸入，所有寫(xiě)入寄存器的數(shù)據(jù)都是通過(guò)TDI接口串行輸入的；TMS--模式選擇，Jlink輸出給目標(biāo)CPU的時(shí)鐘信號(hào)；TCK--時(shí)鐘信號(hào)，所有數(shù)據(jù)的輸入輸出都是以該時(shí)鐘信號(hào)為基準(zhǔn)的；TDO--數(shù)據(jù)輸出，所有從寄存器讀出的數(shù)據(jù)都是通過(guò)TDO接口串行輸出的；以上這四個(gè)引腳都是協(xié)議里強(qiáng)制要求的，而且協(xié)議建議在設(shè)計(jì)電路時(shí)要選用上拉電阻。JTAG接口有多種形式，常用的20引腳、14引腳和10引腳。以20引腳JTAG為例，所設(shè)計(jì)的JTAG燒寫(xiě)電路如下圖所示：
　

　　上圖中JTAG接口都通過(guò)電阻上拉了，有的單片機(jī)的這幾個(gè)引腳在內(nèi)部已經(jīng)上拉，所以這幾個(gè)上拉電阻可以省略，減少了成本和PCB空間的占用。
　　JTAG接口燒錄方式常用的工具為J-Link，實(shí)物圖如下圖所示。
　　

　　相信大家都見(jiàn)過(guò)或者聽(tīng)過(guò)這個(gè)燒寫(xiě)工具，這個(gè)工具很通用，但是大家在使用的時(shí)候一定要注意版權(quán)信息，因?yàn)檫@個(gè)工具是有版權(quán)的，前兩年因?yàn)榘鏅?quán)風(fēng)波，網(wǎng)購(gòu)平臺(tái)還集中整治過(guò)。
　　2.SWD接口燒錄方式
　　SWD是一種串行調(diào)試接口，與JTAG相比，SWD只需要兩根線，分別為：SWCLK和SWDIO。他們的含義如下：
　　SWDIO--串行數(shù)據(jù)線，用于數(shù)據(jù)的讀出和寫(xiě)入；SWDCLK--串行時(shí)鐘線，提供所需要的時(shí)鐘信號(hào)；一般來(lái)說(shuō)，大多數(shù)單片機(jī)的JTAG接口和SWDIO接口是復(fù)用的，SWD也是用J-Link工具來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所以在使用的時(shí)候，只需要在軟件界面做一下選擇，使用SWD方式還是JTAG方式，硬件上無(wú)需改動(dòng)。除了J-Link外，意法半導(dǎo)體的ST-Link也是支持SWD模式的。
　

　　SWD的接口如上圖所示，可以看出，SWD和JTAG是相互復(fù)用的，由于SWD只需要兩根線所以大大減少了對(duì)單片機(jī)GPIO口的占用，SWD方式也是可以在線調(diào)試的。
　　3.ISP燒寫(xiě)方式，用UART實(shí)現(xiàn)
　　使用過(guò)國(guó)產(chǎn)51單片機(jī)的朋友都清楚這種燒寫(xiě)方式，這種燒寫(xiě)方式是通過(guò)單片機(jī)的UART串口來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所需要的工具也比較簡(jiǎn)單-USB/TTL。這個(gè)USB/TTL的芯片可以通過(guò)MAX232、CH340G等芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)MAX232實(shí)現(xiàn)的UART燒寫(xiě)電路如下所示：
　　

　　在與單片機(jī)連接的時(shí)候，一定要注意交叉連接，所謂交叉連接即，單片機(jī)的TXD接串口RXD，單片機(jī)的RXD接串口TXD，否則數(shù)據(jù)通信失敗。51單片機(jī)在使用該方式時(shí)需要斷一下點(diǎn)再上電才能。
　　STM32單片機(jī)可以使用UART來(lái)實(shí)現(xiàn)程序，但是需要選擇BOOT的模式，現(xiàn)在通過(guò)CH340G芯片可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)ISP的方式，即不需要手動(dòng)設(shè)置BOOT模式。
　　4.SWIM單總線方式
　　這種方式是針對(duì)STM8系列的單片機(jī)，這種方式只需要一根線即可實(shí)現(xiàn)程序的，所使用的工具為ST-Link，如下圖所示：
　

　　以上為幾種常見(jiàn)的燒寫(xiě)方式以及所使用的工具，歡迎大家留言評(píng)論，如果轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明作者信息和頭條出處，感謝支持。